下面介绍的电路用于产生输出电压,输出电压的大小正好是输入电压的两倍。在我们的电路中,输入端提供 12 伏电压,输出端接收约 24 伏电压。电路的基本构件是一个非常著名的 IC CD4049,它是一个六进制逆变器。只需一个集成电路和一些其他元件,就能构建出这样的电路。
本文引用地址:如上图所示,CD4049 在单个封装上有六个反相门。在该集成电路中,第一个栅极的 3 号引脚用于输入,而 2 号引脚用于输出。同样,第二个栅极使用引脚 5 作为输入端,引脚 4 作为输出端,其余所有栅极也是如此。1 号引脚用于供电,8 号引脚用于接地。13 号和 16 号引脚不使用。集成电路的工作电压范围为 3V 至 15V,超过 15V 的电压会损坏集成电路。因此,输入电压应在 3V 至 15V 之间。
12V 至 24V 直流电路图:
电路元件:
集成电路
CD4049 - 1
电阻器
R1(6.8K) - 1
C1(.1uF) - 1
C2,C3(470uF) - 2
D1,D2(1n4148) - 2
继电器 - 1
说明:
在将输入电压加倍的电路中,我们使用了 CD4049 集成电路的 NOT 栅极。在该电路中,我们使用了所有 6 个 NOT 栅极。在熟悉电路的工作原理之前,重要的是要熟悉 NOT 栅极真值表,如下所示
NOT 逻辑门真值表
在 NOT 逻辑门中,如果我们在输入端输入逻辑低电平(即 0),那么输出端就会收到逻辑高电平(即 1)。同样,如果我们在输入端输入逻辑高电平(即 1),那么输出端就会收到逻辑低电平(即 0)。
如上所述,CD4049 在一个封装上有六个反相门。在该集成电路中,第 3 脚为输入端,而输出则来自第一个门的第 2 脚。第二个栅极的引脚 5 用作输入端,引脚 4 用作输出端,其余所有栅极均如此。将引脚 1 连接到电源,引脚 8 连接到地。
正确组装电路并提供电源。在该电路中,我们使用了 NOT 栅极的所有六个栅极。在引脚 3 和引脚 4 的帮助下,我们首先利用电容器 C1 和电阻器 R1 构建了一个振荡器。复位左门并联在一起,起到缓冲作用。所有输入引脚(即 3、5、11 和 14)都连接在一起,并通过振荡器与频率源相连。同样,所有输出引脚(即 2、4、12 和 15)都连接在一起,并与电压增强电路相连。
通过电容器和电阻器的支持,可以构建一个电压倍增器电路。该电路主要用于需要产生比给定输入电压更大的输出电压时。在该电路中,我们使用的是公认的半波串联倍增器。
从电路图中可以看出,二极管 D1 工作在正向偏置状态,这反过来又给电容器 C2 充电,直到达到输入电源电压的峰值,此时电容器 C2 就像串联在电源上的电池一样旋转。在相同的时间段内,由于二极管 D1 的作用,二极管 D2 开始导通,电容器 C3 开始充电。因此,我们在 C3 上得到的电压就是电源电压和电容器 C2 两端的电压总和。这种电路的主要优点是,它可以用很低的输入源电压产生较高的电压值,而且电路中无需使用变压器。
因此,在二极管 D2 的输出端,可以利用 12V 的电源来驱动 24V 的继电器。
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