12V至24V DC转换器电路

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。

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 直流转换器电路图：

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。