直流升壓電路,dcdc升壓電路介紹
在眾多電子電路設(shè)計(jì)中，DC-DC 升壓電路占據(jù)著關(guān)鍵地位，其核心功能在于提升電源電壓，以滿足不同類型電子元件的供電需求。例如，在電池充電器以及太陽(yáng)能電池板等設(shè)備中，DC-DC 升壓轉(zhuǎn)換器被廣泛應(yīng)用，可將 5V 電源高效升壓至 25V。此外，在面對(duì)多個(gè)具有不同工作電壓的組件需要從同一電池獲取電力時(shí)，升壓電路同樣能發(fā)揮重要作用。
升壓開(kāi)關(guān)打開(kāi)狀態(tài)
升壓開(kāi)關(guān)關(guān)閉狀態(tài)
DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的工作原理基于能量存儲(chǔ)與釋放機(jī)制。當(dāng)電路中的開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)，電感儲(chǔ)存能量；而當(dāng)開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷時(shí)，電感釋放能量，進(jìn)而推動(dòng)電荷向輸出端轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)電壓的提升。其基本構(gòu)成要素包括直流電源（Vin）、電感（L）、二極管（D）、開(kāi)關(guān)器件（SW）、平滑電容（C）以及負(fù)載電阻（Load），其中Vout表示輸出電壓。開(kāi)關(guān)器件多選用功率電子器件，如受PWM信號(hào)控制的MOSFET或BJT晶體管，PWM信號(hào)通過(guò)高頻切換晶體管狀態(tài)，通常頻率可達(dá)每秒數(shù)千次，以確保電路的穩(wěn)定運(yùn)行。
在眾多電子電路設(shè)計(jì)中，DC-DC 升壓電路占據(jù)著關(guān)鍵地位，其核心功能在于提升電源電壓，以滿足不同類型電子元件的供電需求。例如，在電池充電器以及太陽(yáng)能電池板等設(shè)備中，DC-DC 升壓轉(zhuǎn)換器被廣泛應(yīng)用，可將 5V 電源高效升壓至 25V。此外，在面對(duì)多個(gè)具有不同工作電壓的組件需要從同一電池獲取電力時(shí)，升壓電路同樣能發(fā)揮重要作用。
升壓開(kāi)關(guān)打開(kāi)狀態(tài)
升壓開(kāi)關(guān)關(guān)閉狀態(tài)
DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的工作原理基于能量存儲(chǔ)與釋放機(jī)制。當(dāng)電路中的開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)，電感儲(chǔ)存能量；而當(dāng)開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷時(shí)，電感釋放能量，進(jìn)而推動(dòng)電荷向輸出端轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)電壓的提升。其基本構(gòu)成要素包括直流電源（Vin）、電感（L）、二極管（D）、開(kāi)關(guān)器件（SW）、平滑電容（C）以及負(fù)載電阻（Load），其中Vout表示輸出電壓。開(kāi)關(guān)器件多選用功率電子器件，如受PWM信號(hào)控制的MOSFET或BJT晶體管，PWM信號(hào)通過(guò)高頻切換晶體管狀態(tài)，通常頻率可達(dá)每秒數(shù)千次，以確保電路的穩(wěn)定運(yùn)行。
二、升壓電路實(shí)例剖析
以下展示一種將1.5V直流電源升壓至5V的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器構(gòu)建方案：
所需組件：
1.5V直流電源
180uH電感一個(gè)
1個(gè)1N3491二極管
1個(gè)33uF電容
一個(gè)150Ω電阻
一個(gè)MOSFET或JFET開(kāi)關(guān)晶體管
PWM源，例如ArduinoUno或555定時(shí)器，要求能生成50KHz、5V、75%占空比的信號(hào)
直流升壓電路
如圖所示是一種輸出電壓可達(dá)22.5 V的直流升壓器電路，可用來(lái)代替22.5 V的疊層電池。
直流升壓電路
如圖所示是一種輸出電壓可達(dá)22.5 V的直流升壓器電路，可用來(lái)代替22.5 V的疊層電池。
它利用萬(wàn)用表中的一節(jié)1.5V電池供電，工作電流為25mA，輸出電流約為0.5mA，用于萬(wàn)用表的高阻擋足夠富裕。
電路工作原理：電路中VT1與VT2構(gòu)成互補(bǔ)多諧振蕩器，其振蕩頻率約為2kHz。T為升壓變壓器，初級(jí)作為互補(bǔ)多諧振蕩器的負(fù)載，次級(jí)則為升壓繞組，負(fù)責(zé)輸出較高脈沖電壓。該脈沖電壓經(jīng)二極管VD1和電容C2整流濾波后轉(zhuǎn)化為直流高壓，再經(jīng)電阻R3與穩(wěn)壓管VD2穩(wěn)壓，最終輸出相對(duì)穩(wěn)定的高電壓。其中，變壓器T可選用晶體管收音機(jī)常用的502型音頻輸出變壓器，次級(jí)作為升壓變壓器的初級(jí)，初級(jí)中間抽頭無(wú)需使用，兩端抽頭則作為升壓變壓器的次級(jí)。若難以獲取合適變壓器，亦可利用收音機(jī)輸入輸出變壓器的硅鋼片自制，初級(jí)采用直徑為0.25mm的高強(qiáng)度漆包線繞制110匝，次級(jí)則用直徑0.21mm的高強(qiáng)度漆包線繞制520匝，且初次級(jí)線圈間需添加一層絕緣紙，并注意同名端的連接。
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