[發(fā)明專利]一種低成本直流電壓倍升器及實(shí)現(xiàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910593921.6
• 申請(qǐng)日: 2019-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN110212756A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔建國(guó);寧永香;崔建峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西工程技術(shù)學(xué)院;崔建國(guó)
• 主分類號(hào): H02M3/07
• 分類號(hào): H02M3/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于倍壓整流技術(shù)的低成本直流電壓倍升器的制作技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法，其包括一個(gè)無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路、一個(gè)限流電路、一個(gè)互補(bǔ)推挽功率放大電路、一個(gè)二倍壓整流電路，所述無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器是由IC₁及外圍電路組成一個(gè)工作頻率為8.5kHz的方波發(fā)生器，方波信號(hào)推動(dòng)所述互補(bǔ)推挽放大電路的兩個(gè)激勵(lì)管輪流導(dǎo)通，由于充電電容兩端端電壓不能突變，在激勵(lì)管輪流導(dǎo)通時(shí)，使充電電容通過導(dǎo)通的激勵(lì)管對(duì)地的電位值翻倍，形成所謂的直流電壓倍升器，這種直流電壓倍升器電路不能提供較大的輸出電流，但作為對(duì)小信號(hào)放大電路的供電，也足夠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于倍壓整流技術(shù)的低成本直流電壓倍升器及實(shí)現(xiàn)方法，直接從直流低電壓獲取直流高電壓，傳統(tǒng)方法是可以采用DC/DC模塊電路，但成本較高，設(shè)計(jì)一款低成本的直流電壓倍升器電路，采用由時(shí)基電路NE555組成的多諧振蕩器電路，形成一個(gè)方波信號(hào)發(fā)生器，方波信號(hào)推動(dòng)互補(bǔ)推挽放大電路的兩個(gè)激勵(lì)管輪流導(dǎo)通，由于充電電容兩端端電壓不能突變，在激勵(lì)管輪流導(dǎo)通時(shí)，使充電電容通過導(dǎo)通的激勵(lì)管對(duì)地的電位值翻倍，形成所謂的直流電壓倍升器。

背景技術(shù)

理論上講從某一直流電壓獲取較低值的直流電壓很容易實(shí)現(xiàn)，只要對(duì)輸出電流要求不高、輸出電壓穩(wěn)壓不要求的話，在電壓源與負(fù)載之間串接一個(gè)電阻即可實(shí)現(xiàn)；要求稍高些可利用78或79系列的三端穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)降壓輸出，效果不錯(cuò)，其標(biāo)定電流可達(dá)1.5A左右。

但要從直流低電壓獲取直流高電壓的話，就有些麻煩，最簡(jiǎn)單的辦法是采用DC-DC變換器模塊，有眾多型號(hào)可供選擇，但成本有些高。

如果自己設(shè)計(jì)的話，最常用的方案是首先利用單管自激振蕩器電路或其它自激多諧振蕩器電路生成一定頻率的恒幅脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)從開關(guān)變壓器輸入，變壓器次級(jí)即可得到變壓以后的同頻率升（或降）脈沖信號(hào)，再通過整流、濾波、穩(wěn)壓得到所需的直流電壓。這種方案的好處是只要選取合適的開關(guān)變壓器，不但可以得到升壓直流輸出，也可得到降壓直流輸出，當(dāng)然輸出功率不能超出原電壓源功率，輸出電流不能超出振蕩管最大工作電流，該方案的缺點(diǎn)是電路有些復(fù)雜。

可以設(shè)計(jì)一種比較簡(jiǎn)單的基于倍壓整流技術(shù)的低成本直流電壓倍升器電路，方案首先也是先將直流電壓生成脈沖信號(hào)，利用倍壓整流技術(shù)即可很容易得到與原電壓源成倍數(shù)（≥2倍）的直流電壓輸出，當(dāng)然假設(shè)負(fù)載是空載是這類設(shè)計(jì)方案的前提，且已處于穩(wěn)態(tài)。當(dāng)電路加上負(fù)載后，輸出電壓將不可能達(dá)到脈沖幅值的倍數(shù)。為了彌補(bǔ)這類方案輸出電壓隨負(fù)載大幅波動(dòng)的缺點(diǎn)，可以利用78或79系列三端穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)最后的穩(wěn)定電壓輸出，當(dāng)然輸出功率要考慮原電壓源的功率以及三端穩(wěn)壓器的損耗功率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、使用可靠的不同于傳統(tǒng)DC/DC模塊電路的低成本直流電壓倍升器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一款基于倍壓整流技術(shù)的低成本直流電壓倍升器，其包括一個(gè)無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路、一個(gè)限流電路、一個(gè)互補(bǔ)推挽功率放大電路、一個(gè)二倍壓整流電路；所述無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器是由集成電路IC₁及外圍電路組成一個(gè)工作頻率為8.5kHz的方波發(fā)生器，輸入電壓即IC₁的供電電壓12V、電阻R1、R2、電容C1、工作地依次連接，電阻R2 連接于IC₁的6~7 腳之間；所述無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器產(chǎn)生的方波信號(hào)，通過所述限流電路即電阻R3同時(shí)連接所述互補(bǔ)推挽功率放大電路的晶體管T1以及T2的基極，晶體管T1的發(fā)射極連接晶體管T2的發(fā)射極，晶體管T1的集電極連接12V供電，晶體管T2的集電極連接工作地；晶體管T1、T2發(fā)射極的連接點(diǎn)連接所述二倍壓整流電路的電解電容C3的負(fù)極，C3的正極同時(shí)連接所述二倍壓整流電路的整流二極管D1的N極以及D2的P極，D2的N極連接所述二倍壓整流電路的的電解電容C4的正極，C4兩端的電壓就經(jīng)過電壓倍升器升壓以后的輸出電壓。