倍壓器是我們從低交流電壓電源獲得非常高的直流電壓的電路,倍壓器電路產(chǎn)生交流峰值輸入電壓的倍數(shù)電壓,就像如果交流電壓的峰值電壓為 5 伏,我們將在輸出端獲得 15 伏直流電。
通常,變壓器用于升壓,但有時(shí)變壓器由于其尺寸和成本而不可行。倍壓器電路可以使用很少的二極管和電容器構(gòu)建,因此與變壓器相比,它們成本低且非常有效。倍壓器電路與用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的整流器電路非常相似,但倍壓器電路不僅可以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,還可以產(chǎn)生非常高的直流電壓。
這些電路在需要以低交流電壓產(chǎn)生高直流電壓和需要低電流的情況下非常有用,例如在 LED 手電筒、微波爐、電視和計(jì)算機(jī)中的 CRT(陰極射線管)監(jiān)視器中。CRT 顯示器需要高直流電壓和低電流。在本教程中,我們將向您展示如何使用4049六角緩沖器IC和幾個(gè)電阻器、電容器和二極管來(lái)制作倍壓器電路。
所需材料
CD4049 集成電路
電容器 220uf(2 個(gè)常開(kāi))和 0.1uf
電阻器(6.7k 歐姆)
二極管 1N4007 -2
電源電壓:5v、9v 和 12v
連接電線和面包板
電路圖
電壓倍增器電路需要IC 4049:
為了通過(guò)制作倍壓器電路使電壓倍增或加倍,我們使用4049六角逆變器緩沖IC。在該IC中,有六個(gè)NOT門(mén),根據(jù)電路圖,兩個(gè)用于制作振蕩器電路,其輸出連接到作為緩沖器并聯(lián)連接的4個(gè)NOT門(mén)。
在這里,我們使用IC 4049內(nèi)部的兩個(gè)二極管,兩個(gè)電解電容器和4個(gè)非柵極來(lái)構(gòu)建電壓倍增器電路。該電路只能使交流電壓加倍,因此首先,我們使用電阻R1,電容器C1和IC CD4049的兩個(gè)非柵極創(chuàng)建了一個(gè)振蕩器電路。然后創(chuàng)建一個(gè)緩沖電路,通過(guò)使用IC 4049的四個(gè)非柵極和兩個(gè)二極管為電容器C2充電。因此,在 Vin 或輸入端提供 5v 時(shí),我們將在電容器 C3 上的輸出端接收大約 10v,如果輸入為 9v,我們將在 Vout 上接收大約 18 V,如果輸入為 12v,我們將在 Vout 處接收大約 24v(在電容器 C3 上)。
4049 反相六角緩沖器 IC
CD4049IC只是一個(gè)簡(jiǎn)單的IC,內(nèi)部包含六個(gè)NOT柵極,具有3V至15V的高額定輸入電源電壓,18v時(shí)的最大額定電流為1mA。該 IC 計(jì)劃或制造用作 CMOS 到 DTL/TTL 轉(zhuǎn)換器,還能夠驅(qū)動(dòng)兩個(gè) TTL(晶體管-晶體管邏輯)或 DTL(二極管-晶體管邏輯)負(fù)載。IC的工作溫度為-40°C至80°C。 我們可以使用該IC制作方波振蕩器發(fā)生器或脈沖發(fā)生器電路。還用于將高達(dá) 15 V 的邏輯電平轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn) TTL 電平,即 0 至 0.8v(低電壓電平)和 2v 至 5v(高壓電平)。
引腳圖
引腳配置
引腳編號(hào) | 引腳名稱(chēng) | I/O | 描述 |
1 | 電壓輸出 | - | IC正電源 |
2 | G | O | 輸入 1 的反相輸出 1 |
3 | 一個(gè) | 我 | 輸入 1 |
4 | H | O | 輸入 2 的反相輸出 2 |
5 | B | 我 | 輸入 2 |
6 | 我 | O | 輸入 3 的反相輸出 3 |
7 | C | 我 | 輸入 3 |
8 | VSS | - | IC的負(fù)電源 |
9 | D | 我 | 輸入 4 |
10 | J | O | 輸入 4 的反相輸出 4 |
11 | E | I | Input 5 |
12 | K | O | 輸入 5 的反相輸出 5 |
13 | 數(shù)控 | - | 未連接 |
14 | F | 我 | 輸入 6 |
15 | L | O | 輸入 6 的反相輸出 6 |
16 | 數(shù)控 | - | 未連接 |
應(yīng)用
CMOS 到 DTL/TTL 六角轉(zhuǎn)換器
用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè) TTL 負(fù)載的高灌電流
將邏輯電平從高電平轉(zhuǎn)換為低電平
倍壓電路如何工作?
根據(jù)電路,電阻R1和電容C1布置有兩個(gè)NOT門(mén),構(gòu)成振蕩器電路。其余4個(gè)NOT柵極并聯(lián)連接,形成緩沖器并為電容器C2充電。
通過(guò)將直流電壓電源提供給Vin,電容器C2開(kāi)始通過(guò)IC的四個(gè)NOT柵極產(chǎn)生的緩沖電路充電,C2充電直到輸入電壓達(dá)到峰值?,F(xiàn)在,電容器C2充當(dāng)Vin(3-15v)的第二個(gè)電源。如電路圖所示,D1和D2正向偏置,因此電容C3開(kāi)始以電源和電容C2的雙倍或組合電壓充電。因此,C3充電的電壓組合值幾乎是Vin的兩倍?,F(xiàn)在我們可以在電容C3兩端獲得雙倍電壓作為輸出。
在視頻中,我們通過(guò)給出5v、9v和12v作為輸入電壓來(lái)顯示輸出電壓。電容器C3上接收的實(shí)際輸出電壓如下表所示:
輸入電壓 | 輸出電壓 | 實(shí)際輸出電壓(近似值) |
5v | 304 | 9.04V |
9V | 384 | 16.9V |
324 | 44° | 23.1 |
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