只管变压器常日用于升压或降压,但由于其尺寸和用度,它们可能并不总是得当。在这种情形下,一种方便、高效且经济的替代方案是利用 555 定时器 IC 来实现倍压。
利用 555 定时器 IC 的倍压器电路是产生双倍输入电压的输出电压的有效方法。555定时器IC是一种通用且广泛利用的集成电路,可以在该运用中利用它来实现倍压,而不须要笨重且昂贵的变压器。下面是如何利用 555 定时器 IC 创建倍压器电路的基本概述。
所需组件
555定时器IC1N4007 二极管-2电阻10K电阻33K电容22uF – 2电容 0.01uF – 23V-12V电池
利用 555 定时器 IC 的倍压电路
这是利用 555 定时器 IC、一些有源无源元件(如二极管、电阻器、电容器等)设计的倍压器电路的大略事理图。
555 定时器 IC 的倍压电路
我们将 555 定时器 IC 设置为非稳态多谐振荡器模式,以产生频率近似为 2 kHz 的方波。频率由电阻器 R1 和 R2 以及电容器 C1 的值决定。
您可以在面包板或洞洞板上组装电路。
倍压电路的事情事理
利用 555 定时器 IC 的倍压器电路的事情事理可以通过将其分为两个紧张部分来理解:非稳态模式下的 555 定时器 IC 和倍压器部分。
处于非稳态模式的 555 定时器 IC:在非稳态模式下,555 定时器 IC 天生具有特定频率和占空比的连续方波输出。频率和占空比由连接到 IC 引脚 2、6 和 7 的电阻器 R1 和 R2 以及电容器 C1 确定。
当通电时,电容器C1开始通过电阻器R1和R2充电。随着 C1 两端的电压增加,它达到 555 定时器 IC 内部比较器识别的阈值(电源电压的 2/3)。此时,引脚 3 的输出变为低电平,电容器开始通过电阻器 R2 放电。当 C1 两端的电压低于另一个阈值(电源电压的 1/3)时,引脚 3 的输出再次变为高电平,充电周期重新开始。这个过程无限重复,产生方波输出。
倍压器部分:倍压器部分由两个二极管(D1 和 D2)和两个电容器(C2 和 C3)组成。555 定时器 IC 的方波输出用于按特定顺序对这些电容器进行充电和放电,从而有效地将电容器 C3 两端的电压更加。
在方波输出的正半周期期间,二极管 D1 导通,将电容器 C2 充电至输入电压电平(减去二极管的正向压降)。二极管 D2 在此期间反向偏置,防止电流流过它。电容器C3在正半周期期间不充电。
在方波输出的负半周期间,二极管D1变为反向偏置,二极管D2导通。电容器 C2 将其存储的电压放电至电容器 C3,有效地将 C3 充电至 C2 电压电平的两倍(减去 D2 两端的压降)。
输出电压是输入电压的两倍,可通过电容器 C3 得到。当负载与 C3 并联时,倍压可用于各种运用。
倍压电路的运用
倍压器电路常日用于须要较高电压输出同时利用较低电压输入的各种运用中。个中一些运用包括:
电源:用于放大器、电视和收音机等电子设备,以产生更高的输出电压。高压直流系统:常见于光电倍增管、X 射线机和激光系统等设备中。静电装置:用于静电空气净化器、离子发生器和静电除尘器。CRT 显示器:用于在阴极射线管显示器中产生用于电子枪加速的高电压。压电器件:用于驱动须要更高电压水平的实行器、传感器和换能器。手电筒和频闪灯:增加电压以产生更亮、更强烈的光。电围栏:产生高压脉冲,有效威慑。可再生能源系统:从太阳能和风能系统中的低压源升压。这些只是倍压器电路多种运用的几个例子。它们为提高各种电子设备和系统的电压水平供应了大略且经济高效的办理方案。