如何构建一个简单的12V至19V升压转换器电路

科技观察员 2023-04-02 3165

　　本文介绍了如何构建一个简单的12 V至19 V升压转换器电路，该电路可用于从12 V汽车电池为19 V电池充电。

　　电路的工作原理

　　下图显示了12 V至19 V转换器电路图。

　　工作原理其实很简单。

　　采用自由运行的非稳态振荡器来操作倍压器电路。

　　串联调整管用于调节输出电压，输出电压由比较器控制。输入和输出线路的接地连接相同，与12 V电源的负极相同。

　　IC1B成为非稳态多谐振荡器配置的主要有源部分。连接在反馈路径上的电容C1和电阻R4大致提供15 kHz的工作频率。

　　二极管D1和电阻R7确保方波输出以50：50占空比工作。

　　C1电容器必须是具有高稳定性和低温度系数特性的优质电容器，陶瓷型电容器应做好工作。

　　dode D1应具有温度特性，以便无论输出负载条件和电路加热如何，输出方波始终保持正确。

　　晶体管T2和T3通过IC1B产生的方波交替切换。

　　当 T3 处于接通周期时，电容 C3 通过 D2 充电至 12 V。接下来，当T3进入关断周期时，导致T2导通，从而使C3的负极端子能够立即与+12 V电源连接。

　　然而，在这种情况下，存储在C3中的电荷无法立即改变，因此一旦C3负极端子与高12 V电位相连，其正极端子也有必要升压。

　　这种情况会导致C3正极端子被“升压”到电源电压的大约两倍。

　　在实际操作中，由于通过二极管和晶体管发生的损耗基本上意味着输出不能恰好是电源输入电平的两倍，而是略低于预期的2X电平。

　　电路中采用肖特基二极管，以确保正向压降保持在最小水平。D3用于整流电压，C4配置为存储二极管的整流输出。

　　确保为C3使用非常高质量的电容器，因为它将全权负责向负载提供整个输出电流。输出电压的调节由运算放大器IC1A执行。

　　电阻R14和R12产生的分压器检测T4集电极电压，然后IC1A将其与由R6、R9和齐纳二极管D4组成的网络产生的基准电压进行比较。

　　升压19 V输出的电平可以通过调整R14的值来固定。R14的15 kΩ值将提供近似19 V的输出电压。

　　满载时19 V输出的纹波电压成分如下图所示。

　　如果电容值C6增加，将确保基准电压在首次接通电源时以非常缓慢的速度上升。该特性可为该12 V至19 V转换器电路提供良好的软启动或慢启动特性。这种接通延迟可以通过查看LED D6来验证。

　　印刷电路板设计

　　下图显示了完整的PCB设计和组件覆盖诊断：

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