555定时器IC打造可靠倍压电路——分步图解

如何制作基础倍压电路？

顾名思义，本文介绍输出电压为输入电压两倍的电路设计。例：输入10V得输出20V。

这是众多电压转换电路之一，但相较于笨重且不便于小型应用的变压器，该电路以电容储能、整流二极管开关实现低成本高效倍压。

倍压电路属电压倍增器家族。本文详述基于555定时器的倍压电路制作及关键元件说明。

相关项目：

• 双电源电路图——230VAC至±12VDC
• 如何制作三倍压电路？
• 12V转5V转换电路

倍压电路图

按下图正确连接元件。

所需元件

1. 555定时器IC
2. 二极管——1N4007
3. 电阻——10kΩ与33kΩ
4. 电容——22μF与0.01μF
5. 电源

555定时器IC

555定时器IC是广泛用于定时、脉冲产生、振荡器应用的集成电路。1972年推出，因低价稳定至今广泛使用。引脚图如下：

555定时器三种工作模式：

• 双稳态：输出高低两稳态，由复位与触发输入控制。
• 单稳态：触发输入指示时产生单脉冲。
• 非稳态：外接两电阻一电容产生精确频率连续脉冲。

相关项目：

• 自动浴室灯开关电路图与原理
• Arduino物体检测自动门铃

1N4007二极管

1N4007为PN结整流二极管，仅允许单向电流。应用于续流二极管、电源整流、逆变器、变换器等。

了解元件电气特性有助于电路理解。

1N4007特性：低漏电流、低正向压降、高正向浪涌能力。

相关项目：

• 555定时器简易LED闪烁电路
• 555定时器LED闪烁电路PCB设计

主要应用：

1. 变换器
2. 嵌入式系统开关
3. 续流二极管应用
4. 逆变器
5. 电源通用整流
6. 防反向电流保护Arduino/PIC单片机

倍压电路工作原理

电路分两互补部分：

1. 555定时器非稳态模式产生方波脉冲（约2kHz，由两电阻一电容决定）。
2. 两电容两二极管组成倍压整流级（见电路图）。

当定时器3脚输出低电平，D1正向导通，C3经D1充电至输入电压。脉冲转高电平时，3脚输出高，D1反向截止阻止C3充电（此时C3已充至约供电电压）。

D1反向偏置时D2正向导通，C4经D2充电。C4获得双路能量：一路来自已充至供电电压的C3，一路直连供电。理论上C4电压达输入电压两倍。

实际中电容充放电非无损过程，能量未完全传递，充电非理想。实测5V输入输出约8.7-8.8V（理论10V）。

相关项目：

• 555定时器与4017计数器LED轮盘电路
• 555定时器与BC547晶体管简易触摸开关电路

缺点

虽简单易行，但存在局限：

1. 输出电流限<50mA，仅能驱动极低电流应用。
2. 输出含纹波不稳定，需稳压IC整流，但稳压IC自身消耗电流，需核算调整避免超限。

相关项目：

• 555定时器简易LED闪烁电路
• 555定时器拍手开关电路（含无定时器版）

注意事项

1. 受限于定时器IC，输入电压须3-12V，超范围损坏元件。
2. 电路依赖电容充放电，上电不会立即稳定输出，需预热稳定。
3. 负载电流不得超限（通常50-70mA）。
4. C4承受双倍供电电压，耐压值须≥2×输入电压，其他电容耐压≥供电电压即可。
5. 电容充放电时间不稳定，实测值偏离理论。5V输入输出约8.7V；12V输入输出约18-20V。

相关项目：

• 4017与555定时器交通灯控制电子项目
• 简易手机充电器电路图——230V AC转5V
• 自动铁路道口控制系统——电路与源代码
• 电子继电器开关电路——NPN/PNP/N/P沟道
• 555定时器与4017计数器LED轮盘电路
• 电子断路器——原理图与工作
• 智能灌溉系统——电路图与代码
• Arduino UNO可变电源——电路与代码
• Arduino自动夜灯
• 红外运动检测电路图
• 简易触摸开关电路