倍壓直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)及相關(guān)案例

新的一年來(lái)臨，祝各位電子愛好者前程似錦，新的一年在電子領(lǐng)域更上一層樓；新年第一篇，我們來(lái)簡(jiǎn)單的講一下倍壓直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)，下面以一個(gè)實(shí)例來(lái)簡(jiǎn)單的講一下。

倍壓整流電路一般使用在需要高電壓、低電流的場(chǎng)合。倍壓整流顧名思義作用就是將電壓進(jìn)行升壓操作；一般可以將較低的交流電壓，用耐壓較高的整流二極管和電容器，整流出一個(gè)較高的直流電壓。

倍壓整流電路一般按照輸出電壓時(shí)輸入電壓的多少倍可以簡(jiǎn)單的分為：二倍壓、三倍壓和多倍壓整流電路。

我們今天講的例子首先通過(guò)多諧振蕩電路輸出一個(gè)方波，然后再通過(guò)一個(gè)倍壓整流電路將輸出的電壓進(jìn)行二倍放大，從而達(dá)到我們通常使用的需求電壓。

設(shè)計(jì)思路就是利用NE555電路產(chǎn)生的諧振脈沖，通過(guò)二極管整流電路整流后向電容充電，讓電容充電到電源電壓，將這樣的整流充電電路逐級(jí)連接，就可以得到二倍、四倍甚至多倍于電源電壓的升壓線路。

原理圖如下所示：

我們可以將線路分為兩個(gè)部分來(lái)分析；多諧振電路：

多諧振電路作用就是將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流輸出，采用的核心元器件就是NE555定時(shí)器。

由NE555定時(shí)器組成的電路，其中R1、R2、C1為外接元器件，根據(jù)NE555定時(shí)器的工作原理，我們可以知道電容C1充電時(shí)，定時(shí)器輸出高電平；電容C1放電時(shí)，定時(shí)器輸出低電平。電容不斷進(jìn)行充放電，輸出端便獲得規(guī)律的矩形方波。振蕩頻率取決于R1、R2和C1。

上圖中，電阻R1、R2和C1構(gòu)成定時(shí)器電路，定時(shí)電容C1上的電壓Uc作為高觸發(fā)端TH（6腳）和低觸發(fā)端TR（2腳）的外觸發(fā)電壓。放電端DC（7腳）接在R1和R2之間。電壓控制端CV（5腳）不外接控制電壓而接入高頻干擾旁路電容C2。直接復(fù)位端R（4腳）接高電平，使NE555處于非復(fù)位狀態(tài)。

多諧振蕩器的放電時(shí)間常數(shù)：

正向脈沖寬度Tph=0.693*（R1+R2）*C1；

負(fù)向脈沖寬度Tpl=0.693*R2*C1；

輸出信號(hào)的振蕩周期T為正向脈沖寬度+負(fù)向脈沖寬度=0.5ms。

我們也可以從仿真軟件上讀取周期值：

一格為100uS；我們可以看到一個(gè)周期差不多占據(jù)水平距離5格，從而我們可以得知，一個(gè)周期為500uS，也就是0.5mS。

另一部分倍壓線路如下所示：

當(dāng)NE555輸出電壓處于負(fù)半周期時(shí)，D2導(dǎo)通，D1截止，C3充電，C3電壓最大值記為Vm；當(dāng)NE555輸出電壓處于正半周時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止，C4充電。由于電荷的存儲(chǔ)作用，可以使C4電壓變?yōu)镹E555輸出電壓的2倍，從而達(dá)到升壓到2倍電壓的目的。
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