半波倍压整流电路的工作原理

通常情况下的三极管(或者MOS管)驱动电路如下所示，使用LED代替负载(例如电机或者其他等)，当三极管基极的控制IO输出高电平时三极管导通，LED灯亮，当三极管基极的控制IO输出接低电平时，LED灯灭;然而，你有没有想过，万一MCU程序跑飞了，或者MCU失效了，那么IO的电平的状态便有可能为高电平，且无法被控制。那么此时LED灯是不是就恒亮了?(LED换成电机的话就是电机常转!)

那么如何解决这个问题呢?那么可以换种控制方式，不再使用高低电平控制LED灯的亮和灭，而是使用PWM的有无控制亮或者灭。此时只需要在三极管基极加入一个半波倍压整流的电路，便可实现用PWM的有无控制LED的亮灭。

原理如上图所示，由于有电容C1所以方波去掉直流分量，那么就是一个偏置为0的交流信号;那么当方波处于负半轴时，MCU的IO会通过D1给电容C1充电，C1的左负右正;当方波处于正半轴时，由于电容两端的电压不能突变(此时将C1可以等效成一个串联的电池)，所以MCU输出的正半轴电压叠加C1两端的电压通过给D2二极管给C2充电;然后，当C2两端的电压充过Q1的导通电压Vbe时，三极管便导通了，LED亮;如若MCU程序跑飞了，或者失效了(无法输出PWM波)，IO口落到高电平或者低电平，均不能使LED亮。便由此增加了电路的可靠性，测试仿真波形如下所示。