可输出安培级电流的升压电路

 

　　本升压电路无电感线圈,制作简单,输出功率却十分强劲.在输入12V时,具有20V及15V(稳压)两组升压输出,每组均可输出1A以上的电流,适合汽车音响、车载电台中使用.另外,为了满足某些特殊用途,还增设了一组5V降压输出,同样可以输出1A以上的电流.

　　电路原理

　　电路见图1.G1~G4为施密特与非门CD4093.G1与R1、R2、C2组成 10kHz的振荡器,它输出的互为反相的脉冲信号分别加到G2、G3的输入端.由G2、G3驱动晶体管VT1、VT2及VT3、VT4交替导通.为了防止 VT1、VT2及VT3、VT4发生共态导通使电源短路,由R3、C3组成延迟网络,它使VT1、VT2及VT3、VT4导通的脉冲在时间上不衔接.当 G3输出低电平时,VT3、VT4导通电源经VD1后对C4充电;当G2输出低电平时,VT1、VT2导通,此时电源与C4串联后经VD2对C5充电,充 电电压为两倍电源电压.实际上,由于VT1~VT4及VD1、VD2有导通压降存在,故C5上的电压略低于两倍电源电压.VT1、VT2及VT3、VT4 组成达林顿式复合管,且VT2、VT4使用大功率的音频输出管,因此允许通过很大的充电电流.C4为升压电容,取值为220~470μF,故UO1及 UO2的输出电流均大于1A.UO1在空载时其电压会升高至27V,故增加一负载电阻R6,使其电压基本稳定在20V左右.

　　该升压组件的输入电压在5~15V时,升压输出UO1的范围为8~27V.

　　元件选择与安装调试

　　VT1、VT3选用2SB648.VT2、VT4使用大功率快速音频输出管2SA1302,具有快的开关速度及低的导通压降.VD1、VD2采用3A/400V的快恢复二极管FR304.IC2、IC3应配备合适的散热器.其它元件均无特殊要求.

　　点评

　　本文介绍的三路输出电源,其中升压电路采用分立元件组成,利用电容充电形成倍压电路. 

　　这种升压式电路结构较简单,没有采用DC/DC变换器集成电路,故无需电感,适合业余爱好者制作.作者给出了印制板图及安装图,给读者制作提供了方便.

　　作为一种电源或DC/DC变换器还有一些性能指标要考虑的.对升压电路部分来说,不稳压 输出电路应给出一个重要参数,即内阻是多少?或给出输出1A时输出电压降了多少.其次,+15V稳压输出是采用7815来获得的,这种电路的转换效率是较 低的,即有较大损耗,而一般开关型DC/DC变换器可达80%左右的效率,有些还可更高一些.

　　另一路由12V经7805稳压输出,其效率更低,若输出为1A时,其效率仅40%左右(若采用15V时则效率更低).从元器件安装图来看,似乎IC3的散热片应比IC2的大一些才对(因为在IC3上的损耗要大于IC2上的损耗).

　　文中说:“每组均可输出1A以上的电流”,但没有说清楚是否三路同时都可以输出1A以上电流.因为若升压电路内阻较大时,输出电压降得太多,+15V输出稳压就会有问题.