3.3v升壓到12v電路圖大全（六款模擬電路設計原理圖詳解）

3.3v升壓到12v電路圖（一）

用3V電源為12V壓電式揚聲器供電電路

矮型壓電式揚聲器可為便攜式電子設備提供優質的聲音，但要求加在揚聲器元件兩端的電壓擺幅大于8Vp-p?？墒?，大多數便攜設備只有一個低壓電源，傳統的電池供電放大器無法提供足夠大的電壓擺幅來驅動壓電式揚聲器。解決這一問題的一種方法是使用圖1中的IC1，你可以將IC1配置得能用高達12Vp-p的電壓擺幅來驅動壓電式揚聲器，并由3V電源供電。IC1的型號是MAX4410，它含有一個立體聲耳機驅動器以及一個能從正3V電源獲得一個負3V電源的反相電荷泵。

因此，為驅動放大器一個內部±V電源，就能使IC1的每個輸出端提供6Vp-p擺幅。再將IC1配置成一個BTL（橋接式）驅動器，就可將負載上的最大電壓擺幅增加2倍，達到12Vp-p。在BTL結構中，IC1的右通道用作主放大器，它決定IC1的增益，驅動揚聲器的一端，并為左通道提供一個信號。如果把IC1配置成一個增益為1的跟隨器，則左通道將右通道的輸出反相后，驅動揚聲器的另一端。為了確保失真低和匹配良好，你應該用精密電阻調節左通道的增益。

圖1這種橋接式負載配置可將放大器的電壓擺幅成倍增大　　我們使用松下公司（www.panasonic.com）的WM-R57A壓電式揚聲器對該電路進行了測試，繪出THD+N（總諧波失真+噪聲）曲線（圖2和圖3）。要注意的是，在圖2和圖3中，總諧波失真和噪聲隨頻率的增加而增加。因為壓電式揚聲器對于放大器來說幾乎是一只電容，所以揚聲器的阻抗隨頻率的增大而下降，結果是從放大器中吸收更大的電流。

IC1不隨這一揚聲器而變化，但是，具有不同特性的揚聲器也許會引起不穩定性（圖4）。在那種情況下，你可以增加一個與揚聲器串接的簡單電阻/電感網絡，把揚聲器的電容與放大器隔離開來（在圖1的虛線內）。這一網絡能在IC的輸出端保持一個約10Ω的最小高頻負載，從而保持電路的穩定性。

圖2 圖1電路的THD+N對輸出電壓曲線是根據對該電路的測試繪制的。

圖3 圖1電路的THD+N對頻率的曲線是根據對該電路的測試繪制的。

圖4 ?圖1中驅動一只WM-R57A壓電式揚聲器IC1的OUTR輸出端的階躍響應，表明IC1是不隨揚聲器變化的。
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3.3v升壓到12v電路圖（二）

采用H橋變壓驅動器（MAX256）和LDO（MAX1659），將3.3V輸入轉換為12V（15V）隔離輸出電源（圖1）。這一通用的電源方案能夠用于各種不同場合的隔離電源應用，但主要針對工業傳感器、工業自動化、過程控制以及醫療電子等領域。

圖1.Riverside子系統設計原理框圖

實驗室測量

對設計的12V和15V兩種輸出情形進行測試，通過調整R2、R3阻值可以獲得其它輸出電壓。

設置為12V輸出時，電路可以提供最大165mA的負載電流。當設置為15V時，可以提供60mA的負載電流。

為了提高負載驅動能力，用戶可以提高輸入電源的電壓或適當提高變壓器匝比。更多信息，請參考MAX256數據資料。圖2和圖3中注釋了功率效率。

圖2.12V輸出電壓下的效率

圖3.15V輸出電壓下的效率

輸出噪聲可以很好地控制在輸出電壓的0.5%以內，噪聲主要來源于MAX256的開關脈沖。

3.3v升壓到12v電路圖（三）

MC3406A是一種新型單片升降壓DC-DC變換器集成電路，其輸入電壓為3～40V，輸出電壓可調，輸出開關電流可至1.5A，并有溫度補償參考電壓源，有電流限制功能。該集成電路只需配用少量外部元件，就能組成升壓、降壓、電壓反轉型DC-DC變換器，可廣泛應用于各種便攜式儀器、儀表等設備。

MC3406A用作升壓式DC-DC變換器電路：

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3.3v升壓到12v電路圖（四）

LTC1872這一款電流模式升壓DC/DC控制器，其工作頻率550KHz、輸入電壓范圍2.5V~9.8V、負載電流高達2A。圖為3.3V到5V的升壓變換器電路。其應用包括1和2節鋰離子電池供電的便攜裝置，如PDA、GPS系統和網絡系統用的板級升壓變換。

此器件的高工作頻率可使電感器和電容器的數值和大小減小，使設計可封裝在小于110mm2的面積內。270μA低工作電流、8μA關閉電流和高達90%的效率都有助于延長電池使用壽命。LTC1872保證輸出電壓精度±2.5%。輸出出電壓只受外部元件性能的限制。為避免N-溝MOSFET工作在低于安全輸入電壓電平之下，該器件具有欠電壓鎖定特性。當輸入電源電壓低于2V時，關斷N-溝MOSFET和控制器，而欠壓電路仍在工作（它只耗電幾微安）。

3.3v升壓到12v電路圖（五）

3.3V到5V/1A升壓為換器電路

LTC3401和LTC3402主要特性有：高達3MHz開關頻率、97%效率、小于1V的輸入。它們能為單節同步升壓變換器提供最高的功率密度，在只有0.05in2面積內提供高達5W的穩壓輸出。它們所具有的微型尺寸、高效率和寬輸出電流范圍特別適合于尋呼機、無繩電話、GPS接收機和手持儀器的應用要求。

為了達到高效率每個開關穩壓器都包含一個0.16ΩN－溝道MOSFET開關晶體管和一個0.18Ω同步整流器。LTC3402能給出高達1A的負載電流（2A開關電流），效率為95%，而耗電只有38μA（在BurstMode工作）。LTC3401是具有500mA輸出能力的類似器件。

用一個定時電阻器可編程300KHz~3MHz開關頻率，以使電路達到最佳的RFI抑制和最高效率。為了改善敏感的音頻和IF頻段的開關諧波抑制，LTC3401或LTC3402振蕩器可同步外部時鐘。在同步期間或當MODE/SYNC引腳為低態時，禁止BurstMode工作，以防止來自低頻波紋的干擾。

LTC3401和LTC3402設計為在0.85V輸入電壓（典型值）下啟動。一旦啟動，IC工作靠Vout而不是Vin。在該點，內部電路不依賴于輸入電壓，因而不需要大的輸入電容器。輸入電壓可降到低于0.5V而不影響工作，從而在低電壓下電源能提供足夠的能量。
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3.3v升壓到12v電路圖（六）

如圖左端接3.3VCMOS電平，可以是STM32、FPGA等的IO口，右端輸出為5V電平，實現3.3V到5V電平的轉換。

現在來分析下各個電阻的作用（抓住的核心思路是三極管的Vbe導通時為恒定值0.7V左右）：

假設沒有R87，則當US_CH0的高電平直接加在三極管的BE上，》0.7V的電壓要到哪里去呢？

假設沒有R91，當US_CH0電平狀態不確定時，默認是要Trig輸出高電平還是低電平呢？因此R91起到固定電平的作用。同時，如果無R91，則只要輸入》0.7V就導通三極管，門檻電壓太低了，R91有提升門檻電壓的作用（可參見第二小節關于蜂鳴器的分析）。

但是，加了R91又要注意了：R91如果太小，基極電壓近似

只有Vb》0.7V時才能使US_CH0為高電平時導通，上圖的Vb=1.36V

假設沒有R83，當輸入US_CH0為高電平（三極管導通時），D5V0（5V高電平）直接加在三極管的CE級，而三極管的CE，三極管很容易就損壞了。

再進一步分析其工作機理：

當輸入為高電平，三極管導通，輸出鉗制在三極管的Vce，對電路測試結果僅0.1V

當輸入為低電平，三極管不導通，輸出相當于對下一級電路的輸入使用10K電阻進行上拉，實際測試結果為5.0V（空載）