变流、电压变换、逆变电路
1.5V升9V电源电路图如附图所示。该电路为间歇式振荡升压电路。BG1与L1、L2、C1等构成振荡器。BG1为振荡管,工作在开关状态。L1、C1为振荡反馈元件。L2为振荡储能绕组。为了方便,电路还设计了由BG3构成的自动电子开关。当BG3的基极没有负载时,也就没有基极电流,BG3、BG2、BG1均截止,整个电路停止工作,不消耗电源。因此,本电路不需设立单独的电源开关。
当A、B两点接上负载时,BG3导通,BG2也跟着导通,通过负载为BG1提供基极电流,BG1导通,能量从电源流入并储存在L2中。此时BG1集电极电压很低,D1截止,负载由C2残存电压供电。当BG1截止时,L2中电流不能突变,它将产生出较高的逆程电动势,经D1整流后输出。当输出电压高于D2的稳压值时,BG2的b、e结反偏而趋向于截止,BG1基极电流将会下降,迫使其振荡减弱,输出电压也随之下降从而将输出电压自动地控制在D2的稳压值附近。
BG1选饱和压降低的NPN型硅管,如9013、8050等,要求ICM》300mA,β》200。BG2可用9012、9015等PNP硅管,BG3选用9014等NPN型管,要求穿透电流越小越好。L1、L2用∮0.1MM的漆包线在∮8MM的高频磁环(从旧电子镇流器或节能灯里拆用)上绕制而成。L1为6匝L2为36匝。
笔者用此电路为DT890A数字万用表供电,实测工作电流为:蜂鸣挡和电容20uF、2uF挡为45mA以下,其它挡位均在25mA以下。当电池电压降到0.9V时,除消耗电流较大的蜂鸣挡,电容20uF、2uF挡有缺电显示外,其余挡位均未见缺电显示。本电路制作简单,性能稳定,经济实用。不用调试,只要接线正确,均能正常工作。
数字万用表如果用1.5V电池通过升压替代9V叠层电池,通常都要单独安装电源开关。给制作和使用带来不便。本文介绍的电路是通过检测数字万用表工作电流的有无来控制启动或停止的。因此只要将电源线与升压电路的输出端对接,就可利用数字万用表电源开关。
C1 是正反馈的作用。当 Q2 导通以后, C1 的正反馈作用,让 Q2 迅速进入饱和区。 然后 C1 放电并反向充电, 随着 Q1 基极电位的升高, Q2 的基极电流也降低, 同时 L1 上的电流不断升高, 当达到足够大使 Q2 退出饱和状态时, Q2 集电极电位的升高, 将通过 C1 的正反馈给 Q1 的基极以提高电位, 这样就让 Q1,Q2 马上都回到截止区。 Q1 再度导通, 得由 R1,C1 再度充电,让 Q1 的基极电位降下来, 是需要比较长的时间的, 所以通常做出来的电路 L1 的充电时间远大于放电(包括之后等待再充电)时间的。
接上 D1 后, 输出电压过高, 会对 C1 的充放电产生影响, 导致 Q1,Q2 的导通时间更短, 而放电后的等待时间更长。
从上面分析可以看出, 这个电路的工作频率跟 R1, C1 都有关。也受 L1 的一点影响, 但影响不大。
这个电路的驱动能力, 跟 R1, L1 的取值和 Q1,Q2 的放大倍数关系比较大。
这个电路起振容易, 不起振的条件是:
R1 比较小, Q1,Q2 导通后, C1 反向充电完成了, Q1 的电流达到最小值, 这时如果 Q2 还在饱和区 (L1 的内阻限制 Q2 的集电极电流进一步升高), 这是耗电很大, 电路停振。
下图是三款1.2V-1.5V输入9V输出DCDC电路,适合电池供电的升压电池电路
这个电路最底工作电压在0.6V左右,0.7V以上时可以正常工作,可以给一些需要高电压、小电流的的电路供电,如万用表等小电流设备。
本电路若直接驱动发光管,可以直接把发光二极管的正极接到第二个三极管的集电极,另一端接地,这样可以提高电路的效率。
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