可輸出安培級電流的升壓電路

本升壓電路無電感線圈,制作簡單,輸出功率卻十分強勁.在輸入12V時,具有20V及15V(穩(wěn)壓)兩組升壓輸出,每組均可輸出1A以上的電流,適合汽車音響、車載電臺中使用.另外,為了滿足某些特殊用途,還增設(shè)了一組5V降壓輸出,同樣可以輸出1A以上的電流.

　　電路原理

　　電路見圖1.G1~G4為施密特與非門CD4093.G1與R1、R2、C2組成 10kHz的振蕩器,它輸出的互為反相的脈沖信號分別加到G2、G3的輸入端.由G2、G3驅(qū)動晶體管VT1、VT2及VT3、VT4交替導(dǎo)通.為了防止 VT1、VT2及VT3、VT4發(fā)生共態(tài)導(dǎo)通使電源短路,由R3、C3組成延遲網(wǎng)絡(luò),它使VT1、VT2及VT3、VT4導(dǎo)通的脈沖在時間上不銜接.當(dāng) G3輸出低電平時,VT3、VT4導(dǎo)通電源經(jīng)VD1后對C4充電;當(dāng)G2輸出低電平時,VT1、VT2導(dǎo)通,此時電源與C4串聯(lián)后經(jīng)VD2對C5充電,充 電電壓為兩倍電源電壓.實際上,由于VT1~VT4及VD1、VD2有導(dǎo)通壓降存在,故C5上的電壓略低于兩倍電源電壓.VT1、VT2及VT3、VT4 組成達(dá)林頓式復(fù)合管,且VT2、VT4使用大功率的音頻輸出管,因此允許通過很大的充電電流.C4為升壓電容,取值為220~470μF,故UO1及 UO2的輸出電流均大于1A.UO1在空載時其電壓會升高至27V,故增加一負(fù)載電阻R6,使其電壓基本穩(wěn)定在20V左右.

　　該升壓組件的輸入電壓在5~15V時,升壓輸出UO1的范圍為8~27V.

　　元件選擇與安裝調(diào)試

　　VT1、VT3選用2SB648.VT2、VT4使用大功率快速音頻輸出管2SA1302,具有快的開關(guān)速度及低的導(dǎo)通壓降.VD1、VD2采用3A/400V的快恢復(fù)二極管FR304.IC2、IC3應(yīng)配備合適的散熱器.其它元件均無特殊要求.

　　點評

　　本文介紹的三路輸出電源,其中升壓電路采用分立元件組成,利用電容充電形成倍壓電路.

　　這種升壓式電路結(jié)構(gòu)較簡單,沒有采用DC/DC變換器集成電路,故無需電感,適合業(yè)余愛好者制作.作者給出了印制板圖及安裝圖,給讀者制作提供了方便.

　　作為一種電源或DC/DC變換器還有一些性能指標(biāo)要考慮的.對升壓電路部分來說,不穩(wěn)壓 輸出電路應(yīng)給出一個重要參數(shù),即內(nèi)阻是多少?或給出輸出1A時輸出電壓降了多少.其次,+15V穩(wěn)壓輸出是采用7815來獲得的,這種電路的轉(zhuǎn)換效率是較 低的,即有較大損耗,而一般開關(guān)型DC/DC變換器可達(dá)80%左右的效率,有些還可更高一些.

　　另一路由12V經(jīng)7805穩(wěn)壓輸出,其效率更低,若輸出為1A時,其效率僅40%左右(若采用15V時則效率更低).從元器件安裝圖來看,似乎IC3的散熱片應(yīng)比IC2的大一些才對(因為在IC3上的損耗要大于IC2上的損耗).

　　文中說:“每組均可輸出1A以上的電流”,但沒有說清楚是否三路同時都可以輸出1A以上電流.因為若升壓電路內(nèi)阻較大時,輸出電壓降得太多,+15V輸出穩(wěn)壓就會有問題.