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[原创] 用一个升压(倍压)和负压的电路教你理解二极管,三极管,电容,压差,电压参考点。

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发表于 2016-4-17 15:30:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

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问:
谁有产生升压(倍压)和负压的电路?

程工-深圳:
升压和负压电路1.png
升压和负压2.png

上面的图和下面的图是要组合在一起用的。上面的图产生12V和0V的方波,然后驱动下面的升压和负压图。



许珺-杭州:

对于上面的这张产生12V和0V方波的图,电容和二极管有什么作用?


★坚鸿-深圳:
当单片机低电平(0V,相当于对地),12V端经过PNP三极管Q1的PN结对C1充,C1充电后右边对地是12—0.7V。此时,突然单片机低变高(原来的参考点从0V抬高5V),C1右边的电压就对地是12—0.7+5等于16.3V,所以二级管对12V端放电!在这个瞬间,二极管的阳极对地是16.3V,阴极是12V,因此有4.3V的压差,所以有电流过并放电。

许珺-杭州:
下面那个二极管呢?


★坚鸿-深圳:
一样的原理,我帮你分析。
对下面的二极管D2分析:
当单片机高电平时,C2充电,充电后,C2的从左到右两边压差是4.3V(5减二极管0.7),突然,单片机由高变成低电平(0V),从原来对地的5V变成对地的0V,此时只是C2左边的对地参考点发生变化,只是参考坐标发生变化,但是压差4.3V不变!所以当C2左边对地是0V时,C2右边必然是—4.3V(对地成负压了!),D2的阳极(地)对D2阴极有4.3V压差,为了填平C2这个坑(负压),电流由地那端开始经过D2去填C2这个炕,填炕的过程虽然像充电,但是这个过程因C2本身有4.3V的压差引起,是消除压差的过程,所以可以看成是让C2放电这样去理解。直到C2右边还剩—0.7V左右D2才两边压差才平衡停止。所以二级管是用来放电平衡压差的。

总之,要对电压参考点,压差,电压三者理解比较透才能读懂我的分析。

许珺-杭州:
对于上面的C1,如果用示波器看电容右边是不是能看到那个瞬间的16.3V?

程工-深圳:
示波器可能观察不到,因为二极管D1的存在,实际上这个要牵涉到开关S1的开关时间和二极管的反应时间。就是说除非MCU输出的方波频率很高,要不然方波还没有完全成形,二极管就反应过来了。
二极管波形.png

如图,除非方波频率很高,大于二极管的反应时间,要不然都会被拉低到0.65V左右,否则在OUT点用示波器是观察不到5V的。
波形在实际电路里,是有斜率的,并不是瞬间就能90度上升,比如:
波形.png

许珺-杭州:
如果没有电容C1和C2,会出现什么情况?

曹健-江苏:
会烧坏那两个三极管。因为,比如,我画一个等效图告诉你原理:
等效图1.png
此时12V直接加在两颗二极管的PN结,当然相当于短路的大电流,必然烧管。加了电容之后,通过电容的隔直作用使两二极管不会对地短路,也就不会烧毁。
我再给你看另外一种接法的等效图:
等效图2.png
这种接法就不会上电直接烧三极管。

★坚鸿-深圳:
这两个居然等效?帮我们解释解释一下。

曹健-江苏:
好的。三极管是由什么组成?二极管是由什么组成?都是由PN结组成。 NPN的可以当作两个PN结组成。
(1)以下这个这是NPN的管子的等效图:
NPN等效图.png

(2)以下这个这是PNP的管子的等效图:
PNP等效图.png
综上所述,在程工的图中  我只是将上下对管中导通的PN结用二极管代替了,当然可以这样等效啦。







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