升壓電路原理解析|簡(jiǎn)易1.5V電源電路圖-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2021-06-28
自舉電路也叫升壓電路，是利用自舉升壓二極管，自舉升壓電容等電子元件，使電容放電電壓和電源電壓疊加，從而使電壓升高；有的電路升高的電壓能達到數倍電源電壓。
舉例：有一個(gè)12V的電路，電路中有一個(gè)場(chǎng)效應管需要15V的驅動(dòng)電壓，這個(gè)電壓怎么弄出來(lái)？就是用自舉。通常用一個(gè)電容和一個(gè)二極管，電容存儲電荷，二極管防止電流倒灌，頻率較高的時(shí)候，自舉電路的電壓就是電路輸入的電壓加上電容上的電壓，起到升壓的作用。
自舉電路只是在實(shí)踐中定的名稱(chēng)，在理論上沒(méi)有這個(gè)概念。自舉電路主要是在甲乙類(lèi)單電源互補對稱(chēng)電路中使用較為普遍。
甲乙類(lèi)單電源互補對稱(chēng)電路在理論上可以使輸出電壓Vo達到Vcc的一半，但在實(shí)際的測試中，輸出電壓遠達不到Vcc的一半。其中重要的原因就需要一個(gè)高于Vcc的電壓。所以采用自舉電路來(lái)升壓。
開(kāi)關(guān)直流升壓電路（即所謂的boost或者step-up電路）原理
the boost converter，或者叫step-up converter，是一種開(kāi)關(guān)直流升壓電路，它可以是輸出電壓比輸入電壓高。基本電路如圖
假定那個(gè)開(kāi)關(guān)（三極管或者mos管）已經(jīng)斷開(kāi)了很長(cháng)時(shí)間，所有的元件都處于理想狀態(tài)，電容電壓等于輸入電壓。下面分充電和放電兩個(gè)部分來(lái)說(shuō)明這個(gè)電路。
充電過(guò)程
在充電過(guò)程中，開(kāi)關(guān)閉合（三極管導通），等效電路如圖二，開(kāi)關(guān)（三極管）處用導線(xiàn)代替。這時(shí)，輸入電壓流過(guò)電感。二極管防止電容對地放電。
由于輸入是直流電，所以電感上的電流以一定的比率線(xiàn)性增加，這個(gè)比率跟電感大小有關(guān)。隨著(zhù)電感電流增加，電感里儲存了一些能量。
放電過(guò)程
如圖，這是當開(kāi)關(guān)斷開(kāi)（三極管截止）時(shí)的等效電路。當開(kāi)關(guān)斷開(kāi)（三極管截止）時(shí)，由于電感的電流 保持特性，流經(jīng)電感的電流不會(huì )馬上變?yōu)?，而是緩慢的由充電完畢時(shí)的值變?yōu)?。
而原來(lái)的電路已斷開(kāi)，于是電感只能通過(guò)新電路放電，即電感開(kāi)始給電容充電， 電容兩端電壓升高，此時(shí)電壓已經(jīng)高于輸入電壓了。升壓完畢。
升壓過(guò)程就是一個(gè)電感的能量傳遞過(guò)程。充電時(shí)，電感吸收能量，放電時(shí)電感放出能量。 如果電容量足夠大，那么在輸出端就可以在放電過(guò)程中保持一個(gè)持續的電流。 如果這個(gè)通斷的過(guò)程不斷重復，就可以在電容兩端得到高于輸入電壓的電壓。
“高頻振蕩產(chǎn)生低壓脈沖”就是用高頻低壓振蕩電路產(chǎn)生高頻方波去控制高頻開(kāi)關(guān)電路，使得脈沖變壓器按照“高頻方波”的頻率不斷的“充放電”。例如下圖：A點(diǎn)會(huì )產(chǎn)生比電池電壓高許多的高頻脈沖，經(jīng)整流后可以得到高于電池電壓的直流電壓。
1.5V升9V電源電路圖如附圖所示。該電路為間歇式振蕩升壓電路。BG1與L1、L2、C1等構成振蕩器。BG1為振蕩管，工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。L1、C1為振蕩反饋元件。L2為振蕩儲能繞組。
為了方便，電路還設計了由BG3構成的自動(dòng)電子開(kāi)關(guān)。當BG3的基極沒(méi)有負載時(shí)，也就沒(méi)有基極電流，BG3、BG2、BG1均截止，整個(gè)電路停止工作，不消耗電源。因此，本電路不需設立單獨的電源開(kāi)關(guān)。
當A、B兩點(diǎn)接上負載時(shí)，BG3導通，BG2也跟著(zhù)導通，通過(guò)負載為BG1提供基極電流，BG1導通，能量從電源流入并儲存在L2中。
此時(shí)BG1集電極電壓很低，D1截止，負載由C2殘存電壓供電。當BG1截止時(shí)，L2中電流不能突變，它將產(chǎn)生出較高的逆程電動(dòng)勢，經(jīng)D1整流后輸出。
當輸出電壓高于D2的穩壓值時(shí)，BG2的b、e結反偏而趨向于截止，BG1基極電流將會(huì )下降，迫使其振蕩減弱，輸出電壓也隨之下降從而將輸出電壓自動(dòng)地控制在D2的穩壓值附近。
元件選擇與制作調試：
BG1選飽和壓降低的NPN型硅管，如9013、8050等，要求ICM》300mA，β》200。BG2可用9012、9015等PNP硅管，BG3選用9014等NPN型管，要求穿透電流越小越好。
L1、L2用∮0.1MM的漆包線(xiàn)在∮8MM的高頻磁環(huán)（從舊電子鎮流器或節能燈里拆用）上繞制而成。L1為6匝L2為36匝。
此電路為DT890A數字萬(wàn)用表供電，實(shí)測工作電流為：蜂鳴擋和電容20uF、2uF擋為45mA以下，其它擋位均在25mA以下。
當電池電壓降到0.9V時(shí)，除消耗電流較大的蜂鳴擋，電容20uF、2uF擋有缺電顯示外，其余擋位均未見(jiàn)缺電顯示。本電路制作簡(jiǎn)單，性能穩定，經(jīng)濟實(shí)用。不用調試，只要接線(xiàn)正確，均能正常工作。
數字萬(wàn)用表如果用1.5V電池通過(guò)升壓替代9V疊層電池，通常都要單獨安裝電源開(kāi)關(guān)。給制作和使用帶來(lái)不便。本文介紹的電路是通過(guò)檢測數字萬(wàn)用表工作電流的有無(wú)來(lái)控制啟動(dòng)或停止的。因此只要將電源線(xiàn)與升壓電路的輸出端對接，就可利用數字萬(wàn)用表電源開(kāi)關(guān)。
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