什么是倍壓整流?為什么會(huì)炸芯片呢?
上次我們發(fā)了個(gè)用NE555制作的升壓電路的視頻,深受大家歡迎,讀者反響很大。但也有部分讀者說了,視頻過于簡單,有些細(xì)節(jié)和原理沒有看懂,詳細(xì)的講一講我們的555倍壓電路。
我們?cè)?55電荷泵的輸出端接入這個(gè)單元,就構(gòu)成二倍壓電路。這個(gè)電路可得到供電電壓的兩倍輸出電壓。理論上,串聯(lián)N個(gè)單元,就可以得到(N+1)倍的電壓。但在實(shí)際電路中,由于555的輸出電壓略低于供電電壓,且各單元二極管具有正向壓降VF,因而倍壓電路的輸出電壓比理論值低一些。其輸出電流容量,在三倍壓時(shí)約為20mA,每增加一個(gè)單元,電流下降1/2。
弄懂了原理,我們備齊元器件,焊一個(gè)二倍壓電路出來試驗(yàn),先在洞洞板上合理布局元器件
555電路我們講了很多的例子,應(yīng)該是很熟悉其引腳了,三下五除二將電路焊好
如果我們有面包板的同學(xué),做起這樣的電路實(shí)驗(yàn)就更加方便,容易搭建,小編手頭只有洞洞板
檢查電路無誤后將555芯片安裝上去,并且用標(biāo)簽紙標(biāo)注好哪里是輸入,哪里是輸出
好啦,到這一步為止我們的焊接工作就算是完成了,接下來我們進(jìn)入了測(cè)試調(diào)試階段。畢竟理論上分析555配合倍壓單元是可以升壓,但是我們還是得通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理論是否正確以及誤差有多少。我們上電,上表:
這里我們選擇5V供電,測(cè)量VCC電源電壓為5.24V
接下來我們測(cè)升壓電路的輸出端,輸出電壓顯示為8.16V,電壓是升了,但是和理論的計(jì)算結(jié)果還是有一定的差距的是吧。
不知道有沒有細(xì)心的人發(fā)現(xiàn),我們的電路原理圖以及標(biāo)簽紙寫著的供電電壓都是12V,而為什么我測(cè)試時(shí)用的是5V電壓呢?
其實(shí)小編在第一次測(cè)試時(shí)也是給模塊工12V的直流電壓,但是剛一上電,555芯片就滋滋地響,小編覺得奇怪還伸手去摸了一下芯片,想看看芯片有沒有發(fā)熱現(xiàn)象,誰知就在這時(shí),芯片“啪”的一生炸了,還彈到了小編得手,雖然殺傷力不大,但是著實(shí)讓我嚇了一大跳。
為什么會(huì)炸芯片呢?555的芯片手冊(cè)不是寫著可以耐壓18V的嗎?小編經(jīng)過檢查電路無誤后又度娘,覺得之所以炸芯片是因?yàn)椴煌膹S家生產(chǎn)的芯片不一樣,雖然寫著那么高的耐壓值,但是有可能用的材料和工藝不一樣,所以才導(dǎo)致了芯片的炸裂。同樣是555芯片,我換了另一個(gè)廠家的芯片后其又可以加12V而正常工作!
什么是倍壓整流,倍壓整流就是輸出電壓使輸入電壓的倍數(shù),這種適用于輸出直流高電壓、小電流的小功率整流。電視機(jī)輸出電路采用此類電路,在顯像管方面,由于電子束電流很小,同時(shí)需要很高電壓。
二倍壓整流電路由變壓器T、整流 二極管D1、D2、電容C1、C2組成,如下圖:
二倍壓整流電路
工作過程可以理解為分為兩步:
第一步:u=Usinwt正半周時(shí),電流經(jīng)過D1對(duì)C1充電,此時(shí)左正右負(fù),二極管D1導(dǎo)通,D2截止,因?yàn)镈2截止,電容C1無法放電,經(jīng)過幾個(gè)周期后,電容C1上的電壓充到接近u的峰值√2u時(shí)候 ,電壓基本保持不變。
第一步
第二步:u=Usinwt負(fù)半周時(shí),二極管D2導(dǎo)通,D1截止,電容C2充電。此時(shí),C1上的峰值電壓√2u與市電電壓串聯(lián)相加,電流經(jīng)D2對(duì)電容C2充電,充電電壓為市電峰值+√2u≈ 2√2u,不斷來回充放電,C2上的電壓就基本上保持在2√2u ,由此可以看出,C2的輸出電壓變壓器次級(jí)電壓的二倍,二倍壓整流由此而來。
第二步
但是在實(shí)際電路當(dāng)中,負(fù)載上的電流不過太大。整流二極管D1和D2所承受的最高反向電壓均為2√2u,因此設(shè)計(jì)時(shí)候注意耐壓大一點(diǎn)的二極管,電容器C1上的直流電壓為√2u ,電容器C2上的直流電壓為2√2u ,也要注意耐壓值。
另外還有一點(diǎn)C1、C2的充電電壓并不是在一個(gè)周期的正半周分別充到峰值電壓的,而是在經(jīng)過幾個(gè)周期后,電壓才逐漸穩(wěn)定在一定值。當(dāng)然還有三倍壓整流電路,四倍壓整流電路以及更高倍壓電路!