12V至24V倍压器电路图设计

倍压器是一种特殊的电路装置，其主要功能是将输入的电压升高到更高的电压水平。这种电路通常用于需要高压的电子设备中，例如闪光灯、静电喷涂设备、某些类型的电源供应器等。

倍压器的基本工作原理是利用电容器的储能特性和二极管的单向导电性。当输入电压施加到倍压器上时，电容器开始充电。当电容器充满电后，二极管开始导通，将电容器上的正电荷转移到另一个电容器上，同时关闭输入电源。这样，第二个电容器上的电压就是第一个电容器电压的两倍。通过多个这样的阶段，可以实现更高的电压倍增。

倍压器可以分为多种类型，包括电压倍增器、电荷泵等。其中，电压倍增器是最简单的倍压器类型，它只需要一个电容器和一个二极管就可以实现电压的倍增。而电荷泵则是一种更复杂的倍压器，它使用多个电容器和二极管来实现更高的电压倍增，并且可以在不断循环的过程中持续提供高压输出。

接下来小编给大家分享一些倍压器电路图，以及简单分析它们的工作原理。

1、12V至24V倍压器电路图

当我们需要低压输入电源提供高压直流电源时，我们不需要实现新的电源，只需使用倍压器电路即可。这里的 12V 至 24V 倍压器电路采用很少的元件设计。

该电路将从低压输入交流电源提供高压直流电源。这里我们从降压变压器获取12V交流电源，通过桥式整流器将其转换为直流电源，然后使用三个电解电容器提高输出直流电压。

此 12 伏至 24 伏倍压器电路作为示例给出，在某些地方，仅当您有 12V 直流电源时，才需要降压变压器或整流器。第一步是将 230V 交流电压转换为 12V 直流电压。该倍压器通过对高值电解电容器充电和放电来提供高电压。首先构建电路，我们需要确定倍频器电路的输入和输出电压，然后才能计算电解电容器的值。 倍压器的结果将是 2Vin，C1 和 C2 电容器在正周期和负周期充电，然后直流电源通过 C1 和 C2 电容器的放电电压使 C3 充电高于直流电源输入 (2Vin)，并出现在输出端加载。

2、基于IC 555的倍压器电路图

这里给出了简单且易于构建基于 IC 555的倍压器原理图，该电路将输入偏置加倍为 5V – 9V 至 10V – 18V 输出。该电路可用作充电凸点或直流到直流升压转换器，当我们的设计包括步进电或伺服电机时，我们可以通过这个简单的电路简单地为这些电机生成偏置。我们不需要单独的电源电路。

该电路提供高频方波脉冲输出，C3 电容器保持脉冲电荷，D2 二极管对方波脉冲的正峰值进行整流，C4 获得峰值电压电荷，并通过 D1 二极管与输入偏置相结合，提供双倍的输出电压。

简单的 IC 555 倍压器原理图采用非稳态多谐振荡器结构构建，该电路将提供取决于定时电阻器 R1、R2 和定时电容器 C1 的输出持续时间。

通过改变这些定时元件，我们可以获得不同级别的输出，但是定时器的非常低频或非常高频的输出不会给出最佳的输出电压。

该电路没有任何过流保护设置，负载电流输出稍不稳定，因此仅适用于低电流应用。

3、使用555定时器IC的倍压器电路图

从电路图中可以看出，该电路分为两个互补的部分。电路的第一部分涉及555定时器的使用，在非稳态模式下使用，以产生方波脉冲。

电路的第二部分实际上是使电压加倍的部分，由按电路图所示方式连接的 2 个电容器和 2 个二极管组成。 555 定时器有多种模式，我们今天决定使用非稳态多谐振荡器模式。

该模式可用于使用两个电阻器和一个电容器的组合来生成大约 2KHz 的方波。从电路中我们可以看出，当定时器IC的3脚输出低电平时，二极管D1正向偏置，通过它对电容C3充电。

由于电容器直接由电源充电，因此电容器也会被充电至等于输入电压的电压。当定时器IC的脉冲为高电平时，IC的引脚3将显示高电平输出。这将使二极管 D1 反向偏置，并阻止电容器 C3 充电，电容器 C3 现在已充电至大约等于电源电压的电压。

当二极管D1反向偏置时，二极管D2将正向偏置，这将通过它对电容器C4充电。 C4 电容器也将利用电容器 C3 中存储的能量进行充电。现在，电容器 C4 的电压是输入电压的两倍，因为它通过两条路径充电，一条从最初充电至电源电压的电容器 C3 开始，另一条路径直接通过电源。

理论上，该电路的输出必须在输出端产生等于输入端电压两倍的电压，但实际上电容器的充电和放电不是无损过程，电容器中存储的能量并未完全传输到另一个电容，该电容的充电也不太理想。

对于输入电压为 5V 的实验，电路的输出约为 8.7 至 8.8V，而不是理论上的 10V。

4、简单的直流倍压器电路图

倍压器是一种电压倍增器电路，其电压倍增系数为二。该电路仅由两个二极管、两个电容器和一个振荡交流输入电压(也可以使用 PWM 波形)组成。这个简单的二极管电容泵电路提供的直流输出电压等于正弦输入的峰峰值。换句话说，峰值电压加倍，因为二极管和电容器共同作用，有效地使电压加倍。该电路最重要的参数如下表所示。请注意，由于时钟电路的容差，这些数据可能略有不同。

该电路显示了一个半波倍压器。在正弦输入波形的负半周期期间，二极管D1正向偏置并对泵电容器C1 充电 至输入电压峰值 ( Vp )。由于电容器C1没有放电路径 ，因此它保持完全充电状态，充当与电源串联的存储设备。同时，二极管 D2 通过 D1导通，对电容器 C2充电。

在正半周期期间，二极管 D1反向偏置，阻止C1 放电 ，而二极管 D2正向偏置，为电容器C2 充电 。但由于电容器C1两端的电压 已经等于峰值输入电压，因此电容器 C2 充电至输入信号峰值电压值的两倍。

5、有源直流倍压器电路图

这是用于增加直流电压的有源直流倍压器的电路图。

该电路通过 12V 电源驱动 24 和 18VDC 继电器。使用该电路可以与几乎任何 PNP 或 NPN 功率晶体管配合使用，当然该晶体管的具体特性与元件列表中描述的晶体管类型类似。

定时器IC NE555用作多谐振荡器，产生1KHz频率的信号并馈送到功率晶体管进行放大。

6、使用IC 4093的12V至24V倍压器电路图

这是一个使用IC 4093的12V至24V倍压器电路图，该电路具有 10 至 20 mA 的输出电流能力，可以将您的工作电压提高高达 175%。使用 CD4093 双输入 NAND 施密特触发器 CMOS IC 的门 IC1a 和 IC1b 配置了方波振荡器电路。门 IC1c 作为输出缓冲器。 IC1 的缓冲输出为 Q1 和 Q2 互补晶体管供电。

倍压器电路由 D1、D2、C2 和 C3 组成，由晶体管发射极的方波输出驱动，以提供升压输出。升压电路将在 12 伏电源下产生 24 伏、约 10 毫安的电压，并在约 20 毫安时产生约 18.5 伏的电压。确保将备用未使用门的输入连接到电路的接地线。

7、具有高电流输出的IC 555倍压器电路图

该第六个高电流倍压器电路提供了一种从 12 V 电池生成 24 V 输出的实用方法。它利用处于非稳态模式的 555 定时器来生成大约 1 kHz 的方波信号。

555 定时器的配置使得当引脚 3 变高时，晶体管 Q1 变为导通，允许将电容器 C4 充电至接近 12 V。在此阶段，二极管 D1 防止电容器 C3 放电。相反，当引脚 3 变低时，晶体管 Q2 导通，从而以类似的方式对电容器 C3 进行充电，而二极管 D2 则防止电容器 C4 放电。电容器 C3 和 C4 上的组合电压产生所需的 24 V 输出。

在空载条件下，输出电压测量约为 24 V，但当连接吸收 500 mA 大电流的负载时，输出电压会降至约 20 V。需要注意的是，晶体管应采用散热器，以控制运行期间因高电流而产生的热量。通过用TIP122和TIP127替换晶体管可以进一步增加电流。