直流升壓電路圖講解-電感式的直流升壓電路詳情

發布時間：2019-11-09 13:41:48
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直流升壓電路簡介

直流升壓電路就是將電池提供的較低的直流電壓，提升到需要的電壓值，其基本的工作過程都是：高頻振蕩產生低壓脈沖——脈沖變壓器升壓到預定電壓值——脈沖整流獲得高壓直流電，因此直流升壓電路屬于DC/DC電路的一種類型。

電感式的直流升壓電路詳解

下面是介紹電感式的直流升壓電路，電感器是能夠把電能轉化為磁能而存儲起來的元件，電感器的結構類似于變壓器，但只有一個繞組。電感器具有一定的電感，它只阻礙電流的變化。電路接通時電感器將試圖阻礙電流流過，電路斷開時它將試圖維持電流不變。電感器又稱扼流器、電抗器等。

電感的第一個特性是電磁轉換，通電的瞬間，電會變為磁并以磁的形式儲存在電感內。而斷電的瞬磁會變成電，從電感中釋放出來。

電感的第二個特性是升壓特性，當回路斷開時，電感內的能量會以高電壓的形式變換回電。如果電感線圈的自感系數很大，自感電動勢就會很大，在很大的電勢差之間的空隙，會產生很強的電場，甚至會擊穿空氣發生放電現象。附近若有人，會對其造成一定危險，如果附近有易燃物質，就有發生著火的危險。

下面給出由電感組成的升壓電路最小系統，若不停地搬動開關，電感兩端就會感應出很高的電壓，并疊加在電源電壓之上。這個開關也可以用三極管實現，通過在三極管的基極輸入方波來控制三極管的開關，再利用二極管的單向導電性，輸出正向或負向高壓。

直流升壓電路講解

在電路設計中，很多元器件(如CPU)經常需要采用5V直流供電，而普通電池的電壓都是1.5V，因此當電路采用電池供電時，首先要解決的就是升壓降壓問題。

下面給出一種低成本的直流到直流(DC-DC)升壓電路，該升壓電路用DC/DC直流升壓變換器(E50D、TP8350)作為主控，只需外接電感、電容、二極管等4個元件，就能實現最低0.8V到5V的升壓，整個升壓電路的成本約0.5元。

5V升壓電路所需的元件

基于E50D/TP8350的直流升壓電路原理圖

其中，VIN為輸入電壓，來自電池的輸出，只要輸入電壓高于0.8V，就能保證升壓電路正常工作，并通過VOUT輸出5V電壓。升壓電路的工作效率約為85%，輸出電壓誤差小于2%。

升壓芯片E50D的工作頻率可達 300KHz，目的是為了能夠減小外部電感L1的尺寸，該電路只需 4.7uH 以上的電感就可以保證正常工作，但考慮到負載可能需要較大的電流，本例使用47uH、寄生串聯電阻小于0.5歐的電感。

輸入濾波電容CIN是為了保證輸出電壓穩定，由是采用電池供電，而且升壓電路距離電池很近，所以這里選用的是1uF電容，即使沒有輸入濾波電容，該DC-DC 升壓電路也可以輸出低紋波、低噪聲的直流電壓。

輸出端電容COUT采用100uF的電解電容。整流二極管D1對DC-DC升壓電路的效率影響很大，這里選用向導通電壓低、反應時間快的肖特基二極管SS34。

直流升壓電路-實驗步驟

實驗所需的全部元件

1、印刷電路板，一塊

2、升壓芯片TP8350/E50D，一片

3、47uH電感，一個

4、100uF電解電容，一個

5、1uF濾波電容，一個

6、5號電池盒，一個

7、電源開關，一個

升壓實驗全部元器件

1. 焊接元器件

由于選用的是貼片元件，首先需要大家把元件焊接在印刷電路板上，注意元件的焊接順序，以不影響后續元件的焊接為宜。

另外，很多元件是有方向性的，比如肖特基二極管SS34，電解電容等，不能焊接反了。貼片的焊接方法，網上有很多視頻教程。

電池盒不要焊接，裝好電池后直接插在印刷電路板上就行，注意電池的方向。因為這個電路板還可以焊接剩余的元件，如果現在焊接電池盒，電路板尾部USB接口處的元件就不好焊接了，整個電路板建議最后焊接電池盒。

2. 插入電池盒，測試升壓電路

電路焊接完成后，就可以插入電池盒，打開電源開關，用萬用表的直流電壓檔測試排插的VCC和GND處的電壓，應該是穩定的5V，說明升壓電路工作正常。

如果升壓電路不工作，一般是由于虛焊或者有的元件焊反了，請通電前仔細檢查。

下圖可以更明顯看出升壓電路的工作情況，其中電池部分加的是1.2V電壓，整個電路可以正常工作。

直流升壓電路大全

1.5V低成本LED驅動電路

磁環選用T9*5*3/2K,也可用T10*6*5等,用0.3mm漆包線雙線并繞20T,按圖中同名端連接.TR1選8050或9014,D1選4937或107,PCB用一片廢板自制.

一種穩壓型直流升壓電路

該電路可將一節1．5V的電池升壓至9V,用來取代9V疊層電池使用.電路空載輸人電流低于1．2mA,轉換效率高達60%.該電路由振蕩電路和穩壓電路構成,其中VT1、VT2、C2組成振蕩器,色碼電感L為儲能電感,VD2為整流二極管,C3為輸出濾波電容,VT3、VD1、VD3及R2為穩定輸出電壓的穩壓電路.輸出電壓約等于VD3的穩壓值.

一種利用1.2V、500mAh的鎳鎘電池做電源的逆變電源電路