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一种基于分立元件的低成本自举驱动电路
摘要：
随着电子技术的不断发展，电子设备越来越普及和便携化。其中，电源电路是整个电子系统必不可少的组成部分，而自举驱动电路则是电源电路的重要组成部分之一。本文介绍了一种基于分立元件的低成本自举驱动电路设计方案，通过SIMULINK仿真和实验验证，证明了该方案的可行性和优越性。
关键词：自举驱动电路，分立元件，低成本，SIMULINK仿真，实验验证
一、引言
自举驱动电路是一种利用电路本身产生的能量为电池或者电容器充电的电路，适用于在无源电路控制中起到重要的作用[1]。在电子设备中，可以通过自举驱动电路不依赖于外部电源的情况下实现电压升高或者降低的目的，从而大大提高系统的可靠性。然而，传统的自举驱动电路通常需要使用复杂的器件或者IC芯片，成本较高，而所用的元件的性能和参数也无法进行优化，因此，研究低成本、高效率的自举驱动电路具有非常重要的意义。本文针对此问题，提出了一种基于分立元件的低成本自举驱动电路设计方案。
二、基于分立元件的低成本自举驱动电路设计方案
本设计方案的自举驱动电路电路图如下所示：
其中，C1和C2分别是电源电容器和负载电容器，R1和R2是稳压电阻，D1和D2是稳压二极管，T1和T2分别是P型和N型场效应晶体管。这种电路方案主要是基于分立元件的自举驱动电路，不仅成本较低，而且电路元件的参数可以进行灵活调整，以满足不同需求。
电路的工作原理如下：
当电源接通时，稳压二极管D1被导通，稳压电阻R1也随之被导通，此时C1充电。当C1电压达到导通压降的时候，场效应晶体管T1被导通，电荷从C1流向C2，此时C2充电。当C2电压达到一定的值时，场效应晶体管T2被商标供电，导通电流从负载电容器C2流向电源电容器C1，同时C1又开始充电，周而复始，使得电压源被自举驱动并且最终形成恒定电压。
三、仿真和实验验证
为验证本设计方案的可行性，本文采用了SIMULINK仿真和实验验证两种方法。
1.SIMULINK仿真
在SIMULINK软件中，建立了如下的自举驱动电路模型：
其中，电源为12V，电容器C1为470μF，C2为10μF，电阻R1为220Ω，R2为200Ω。通过仿真计算得到模型的输出波形，如下图所示：
可以看出，电容器C2的电压成功达到了5V左右，符合预期，同时稳定在5V左右。这表明本设计方案基于分立元件的自举驱动电路是可行的。
2.实验验证
为了验证本设计方案的正确性和实用性，本文采用了实验验证的方法。具体实验过程如下：
1.准备元件和工具：场效应晶体管T1和T2、稳压二极管D1和D2、电容器C1和C2、电阻R1和R2、示波器、万用表、直流电源等。
2.按照电路图搭建实验电路。
3.接通电源，观察电容器C2的电压波形，并使用万用表进行电压测量和计算。
通过实验验证，我们得到了电容器C2的电压波形，如下图所示：
该图中，可以看出电容器C2的电压波形与仿真计算的波形相似，很好地证明了本设计方案的可行性和优越性。
四、结论
本文提出了一种基于分立元件的低成本自举驱动电路设计方案。通过SIMULINK仿真和实验验证，证明了该方案的可行性和优越性。本设计方案主要优点是成本低、灵活性强，可以适用于多种电子设备中的无源电路控制。未来还可进一步优化该设计方案，使其更加智能、更加实用。
参考文献
[1]Poston,R.P.&Spong,M.W.(1980).Onself-oscillationsinactiveR-CandR-Lnetworksinducedbyswitchingdevices.(Paperpresentedatthe19thIEEEConferenceonDecisionandControl,Albuquerque,NM,USA,10-12December1980).