本文介紹了如何構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的12 V至19 V升壓轉(zhuǎn)換器電路，該電路可用于從12 V汽車(chē)電池為19 V電池充電。

電路的工作原理

下圖顯示了12 V至19 V轉(zhuǎn)換器電路圖。

工作原理其實(shí)很簡(jiǎn)單。

采用自由運(yùn)行的非穩(wěn)態(tài)振蕩器來(lái)操作倍壓器電路。

串聯(lián)調(diào)整管用于調(diào)節(jié)輸出電壓，輸出電壓由比較器控制。輸入和輸出線路的接地連接相同，與12 V電源的負(fù)極相同。

IC1B成為非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器配置的主要有源部分。連接在反饋路徑上的電容C1和電阻R4大致提供15 kHz的工作頻率。

二極管D1和電阻R7確保方波輸出以50：50占空比工作。

C1電容器必須是具有高穩(wěn)定性和低溫度系數(shù)特性的優(yōu)質(zhì)電容器，陶瓷型電容器應(yīng)做好工作。

dode D1應(yīng)具有溫度特性，以便無(wú)論輸出負(fù)載條件和電路加熱如何，輸出方波始終保持正確。

晶體管T2和T3通過(guò)IC1B產(chǎn)生的方波交替切換。

當(dāng) T3 處于接通周期時(shí)，電容 C3 通過(guò) D2 充電至 12 V。接下來(lái)，當(dāng)T3進(jìn)入關(guān)斷周期時(shí)，導(dǎo)致T2導(dǎo)通，從而使C3的負(fù)極端子能夠立即與+12 V電源連接。

然而，在這種情況下，存儲(chǔ)在C3中的電荷無(wú)法立即改變，因此一旦C3負(fù)極端子與高12 V電位相連，其正極端子也有必要升壓。

這種情況會(huì)導(dǎo)致C3正極端子被“升壓”到電源電壓的大約兩倍。

在實(shí)際操作中，由于通過(guò)二極管和晶體管發(fā)生的損耗基本上意味著輸出不能恰好是電源輸入電平的兩倍，而是略低于預(yù)期的2X電平。

電路中采用肖特基二極管，以確保正向壓降保持在最小水平。D3用于整流電壓，C4配置為存儲(chǔ)二極管的整流輸出。

確保為C3使用非常高質(zhì)量的電容器，因?yàn)樗鼘⑷珯?quán)負(fù)責(zé)向負(fù)載提供整個(gè)輸出電流。輸出電壓的調(diào)節(jié)由運(yùn)算放大器IC1A執(zhí)行。

電阻R14和R12產(chǎn)生的分壓器檢測(cè)T4集電極電壓，然后IC1A將其與由R6、R9和齊納二極管D4組成的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。

升壓19 V輸出的電平可以通過(guò)調(diào)整R14的值來(lái)固定。R14的15 kΩ值將提供近似19 V的輸出電壓。

滿載時(shí)19 V輸出的紋波電壓成分如下圖所示。

如果電容值C6增加，將確保基準(zhǔn)電壓在首次接通電源時(shí)以非常緩慢的速度上升。該特性可為該12 V至19 V轉(zhuǎn)換器電路提供良好的軟啟動(dòng)或慢啟動(dòng)特性。這種接通延遲可以通過(guò)查看LED D6來(lái)驗(yàn)證。

印刷電路板設(shè)計(jì)

下圖顯示了完整的PCB設(shè)計(jì)和組件覆蓋診斷：