构建电压倍增器电路：555定时器的应用指南

今天本文将帮助设计一个电路，该电路在其输出端提供的电压是在其输入端施加的电压的两倍。例如，为电压倍增器电路提供10V输入将在其输出端提供20V。

这是可用于电压转换的众多电路之一，但与使用笨重且有时对小型应用不方便的变压器相比，这是一种廉价且更有效的使电压加倍的方法。

这些电路使用电容器来存储能量，并且以某种形式成为整流器电路。开关二极管通常是二极管，这有助于降低成本，而不是使用更昂贵的对应物，例如MOSFET或BJT。

电压倍增器电路是电压倍增器电路家族中的一种电路。在本文中，我们将学习如何使用555定时器以及其他重要组件及其简要说明制作电压倍增器电路。

如下图所示的相同方式正确连接组件。

所需组件

555-定时器IC

二极管–1N4007

电阻器–10kΩ和33kΩ

电容器–22μF和0.01μF

A电源

555定时器IC

555定时器IC是一种集成电路，用于各种时间、脉冲生成和振荡器应用。555定时器IC于1972年推出，由于其非常低的价格和稳定性，至今仍在广泛使用。555定时器IC的引脚图如下：

定时器IC有三种工作模式，分别是双稳态、单稳态和非稳态模式。

在双稳态模式下，电路产生2个稳定状态信号，分别处于低态和高态。低态和高态信号的输出信号通过复位和激活输入引脚来控制。

在单稳态模式下，当定时器从触发按钮的输入获得指示时，电路仅产生单个脉冲。

在非稳态模式下，IC的电路根据连接在外部电路中的两个电阻器和电容器的值产生具有精确频率的连续脉冲。

电压倍增器电路的工作原理从电路图中可以看出，电路分为两半，相互补充。电路的第一部分涉及使用555定时器，在非稳态模式下使用，以产生方波脉冲。

电路的第二部分是实际上使电压加倍的部分，由2个电容器和2个二极管组成，它们以电路图中所示的方式连接。555计时器具有多种模式，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产生大约2KHz的方波。从电路中我们可以看出，当定时器IC的引脚3输出为低时，二极管D1会正向偏置，这将通过它为电容器C3充电。

由于电容器直接从电源充电，因此电容器也将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将显示高输出。这将使二极管D1反向偏置，从而阻止电容器C3的充电，该电容器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，这将通过它为电容器C4充电。C4电容器也将用存储在电容器C3中的能量进行充电。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，一条从最初充电到电源电压的电容器C3，另一条路径直接通过电源。

从理论上讲，该电路的输出端必须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并不是一个无损过程，一个电容器中存储的能量没有完全传递到另一个电容器，电容器的充电也不理想。