Aptartos 2 „Easy Voltage Doubler“ grandinės

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Šiame straipsnyje mes sužinome, kaip padaryti keletą paprastų nuolatinės srovės ir nuolatinės įtampos dvigubinimo grandinių naudojant vieną IC 4049 ir ​​IC 555 kartu su keliais kitais pasyviais komponentais.

Jei jums įdomu, kaip paprastą IC 555 galima naudoti galingos įtampos padvigubinimo grandinės sukūrimui, šis straipsnis padės jums suprasti detales ir sukonstruoti dizainą namuose.



Kas yra įtampos dvejintojas

Įtampos dvigubiklis yra grandinė, naudojama tik diodams ir kondensatoriams, kad įvesties įtampa pakiltų į aukštesnę įtampą, dvigubai didesnę už įėjimo įtampą.

Jei esate naujokas įtampos dvigubinimo koncepcijoje ir norite išsamiai išmokti šią sąvoką, šioje svetainėje turime gerą išsamų straipsnį, kuriame paaiškinami skirtingi įtampos daugiklio grandinės jūsų nuoroda.



Įtampos daugiklio koncepciją pirmą kartą atrado ir praktiškai panaudojo britų ir airių fizikai Johnas Douglasas Cockcroftas ir Ernestas Thomasas Sintonas Waltonas, todėl ji taip pat vadinama „Cockcroft – Walton“ (CW) generatorius.

Geras įtampos daugiklio projektavimo pavyzdys gali būti nagrinėjamas šiame straipsnyje, kuriame naudojama ši sąvoka generuojantis jonizuotą orą namams valyti .

Įtampos dvigubinimo grandinė taip pat yra įtampos daugiklio forma, kai diodo / kondensatoriaus pakopa yra apribota tik keliais etapais, todėl išėjimui leidžiama sukurti įtampą, kuri gali būti dvigubai didesnė už maitinimo įtampą.

Kadangi visoms įtampos daugiklio grandinėms būtinai reikalinga kintamosios srovės arba pulsuojanti įvestis, osciliatoriaus grandinė tampa būtina rezultatams pasiekti.

IC 555 Pinout išsami informacija

IC 555 kontaktų informacija, įžeminimas, Vcc, atstatymas, slenkstis, iškrovimas, valdymo įtampa

Dvigubo įtampos grandinės schema naudojant IC 555

IC 555 įtampos dublerio grandinė

Remdamiesi aukščiau pateiktu pavyzdžiu, galime pamatyti IC 555 grandinę, sukonfigūruotą kaip pakeliamą multivibratoriaus pakopą, kuri iš tikrųjų yra osciliatoriaus forma ir skirta pulsuojančiai nuolatinei srovei (ĮJUNGTI / IŠJUNGTI) gaminti išėjimo kaištyje Nr. 3.

Jei prisiminsite, mes diskutavome LED žibintuvėlio grandinę šioje svetainėje, kuri identiškai naudoja įtampos dvigubinimo grandinę, nors osciliatoriaus skyrius sukurtas naudojant IC 4049 vartus.

Iš esmės, jūs galite pakeisti IC 555 pakopą bet kuria kita osciliatoriaus grandine ir vis tiek gauti įtampos padvigubinimo efektą.

Tačiau naudojant IC 555 yra šiek tiek naudos, nes šis IC gali generuoti daugiau srovės nei bet kuri kita IC pagrindu sukurta osciliatoriaus grandinė nenaudojant išorinio srovės stiprintuvo pakopos.

Kaip veikia įtampos dvejintuvo pakopa

Kaip matyti iš pirmiau pateiktos diagramos, faktinį įtampos dauginimą įgyvendina D1, D2, C2, C3 pakopa, kuri yra sukonfigūruota kaip pusės tilto 2 pakopų įtampos daugiklio tinklas.

Modeliuojant šį etapą, reaguojant į IC 555 „PIN“ Nr. 3 situaciją, gali būti šiek tiek sunku, ir aš vis dar stengiuosi, kad jis tinkamai veiktų mano smegenyse.

Pagal mano proto modeliavimą, minėto įtampos dublerio etapo veikimą galima paaiškinti taip, kaip nurodyta šiuose punktuose:

  1. Kai IC išėjimo kaištis Nr. 3 yra žemoje logikoje arba žemės lygyje, D1 gali įkrauti C2, nes jis gali judėti į priekį per C2 ir kaiščio # 3 neigiamą potencialą, taip pat vienu metu C3 įkraunamas per D1 ir D2 .
  2. Dabar kitą akimirką, kai tik kaiščio Nr. 3 logika arba teigiamas tiekimo potencialas, viskas šiek tiek painioja.
  3. Čia C2 negali iškrauti per D1, todėl mes turime tiekimo lygio išėjimą iš D1, iš C2 ir iš C3.
  4. Daugelis kitų internetinių svetainių teigia, kad šiuo metu C2 viduje laikoma įtampa ir teigiama iš D1 turėtų būti derinama su C3 išvestimi, kad būtų padvigubinta įtampa, tačiau tai nėra prasmės.
  5. Nes, kai įtampos sujungiamos lygiagrečiai, grynoji įtampa nedidėja. Įtampos turi būti sujungtos nuosekliai, kad būtų pasiektas norimas pakėlimo ar padvigubinimo efektas.
  6. Vienintelis loginis paaiškinimas, kurį galima gauti, yra tada, kai kaištis Nr. 3 tampa aukštas, kai neigiamas C2 yra teigiamame lygyje, o jo teigiamas galas taip pat laikomas tiekimo lygyje, jis priverstas sukurti atvirkštinio įkrovimo impulsą, kuris pridedamas prie C3 įkrovą, sukeldamas momentinio potencialo smaigalį, kurio didžiausia įtampa yra dvigubai didesnė už tiekimo lygį.

Jei turite geresnį ar techniškai teisingesnį paaiškinimą, prašome tai paaiškinti per komentarus.

Kiek srovės?

IC kaištis Nr. 3 paskirtas tiekti didžiausią 200mA srovę, todėl galima tikėtis, kad didžiausia smailės srovė bus šiame 200mA lygyje, tačiau smailės siaurės, priklausomai nuo C2, C3 reikšmių. Didesnės vertės kondensatoriai gali įgalinti pilnesnį srovės perdavimą išėjime, todėl įsitikinkite, kad optimaliai parinktos C2, C3 vertės, maždaug 100uF / 25V bus pakankamai

Praktinis pritaikymas

Nors įtampos padvigubintojo grandinė gali būti naudinga daugeliui elektroninių grandinių programų, hobiu paremta programa gali būti apšviesti aukštos įtampos šviesos diodą iš žemos įtampos šaltinio, kaip parodyta žemiau:

IC 555 įtampos dublerio grandinė su LED

Pirmiau pateiktoje grandinės schemoje galime pamatyti, kaip grandinė naudojama apšviesti 9 V LED lemputę iš 5 V maitinimo šaltinio, o tai paprastai būtų neįmanoma, jei 5 V būtų tiesiogiai prijungtas prie šviesos diodo.

Dažnio, PWM ir įtampos išėjimo lygio santykis

Bet kurios įtampos dvigubinimo grandinės dažnis nėra esminis, tačiau greitesnis dažnis padės jums pasiekti geresnių rezultatų nei lėtesni dažniai.

Panašiai kaip PWM diapazone, darbo ciklas turėtų būti maždaug 50%, siauresni impulsai sukels mažesnį srovė išėjime , kadangi per plati impulsai neleis atitinkamiems kondensatoriams išsikrauti optimaliai, vėl gaunant neefektyvią išėjimo galią.

Aptartoje IC 555 astabilioje grandinėje R1 gali būti bet kur tarp 10K ir 100K, šis rezistorius kartu su C1 nusprendžia dažnį. Todėl C1 gali būti nuo 50 nF iki 0,5 uF.

R2 iš esmės leis jums valdyti PWM, todėl per 100K puodą iš jo galima padaryti kintamą rezistorių.

Naudojant IC 4049 NOT vartus

Ši CMOS IC pagrindu veikianti grandinė gali būti naudojama padvigubinant bet kokios nuolatinės srovės šaltinio įtampą (iki 15 V DC). Pateikta konstrukcija padvigubins bet kokią įtampą nuo 4 iki 15 V nuolatinės srovės ir galės veikti apkrovas esant ne didesnei kaip 30 mA srovei.

Kaip matyti iš diagramos, šioje nuolatinės įtampos dvigubinimo grandinėje siūlomam rezultatui pasiekti naudojamas tik vienas IC 4049.

IC 4049 kištukai

IC 4049 iškabinimo schemos specifikacijos

Grandinės valdymas

IC 4049 iš viso turi šešis vartus, kurie visi veiksmingai sukuria aptartus įtampos padvigubinimo veiksmus. Du iš šešių vartų yra sukonfigūruoti kaip osciliatorius.

Kraštutinėje kairėje diagramos dalyje rodomas osciliatoriaus skyrius.

100 K rezistorius ir 0,01 kondensatorius sudaro pagrindinius dažnio nustatymo komponentus.
Dažnumas būtinai reikalingas, jei reikia atlikti įtampos pakopos veiksmus, todėl ir čia reikalingas osciliatoriaus dalyvavimas.

Šie svyravimai tampa naudingi inicijuojant įkrovimą ir iškraunant kondensatorių rinkinį išėjime, kuris prilygsta įtampos padauginimui iš kondensatorių rinkinio tokiu būdu, kad rezultatas taptų dvigubai didesnis nei naudojama maitinimo įtampa.

Tačiau įtampa iš osciliatoriaus negali būti geriau taikoma tiesiai į kondensatorius, veikiau per lygiagrečiai išdėstytą IC vartų grupę.

Šie lygiagretūs vartai kartu sukuria gerą buferį taikomam dažniui iš generatoriaus vartų, kad gautas dažnis būtų stipresnis srovės atžvilgiu ir nesvyruotų esant santykinai didesnei apkrovai išėjimuose.

Tačiau vis tiek nepamirštant CMOS IC specifikacijų, negalima tikėtis, kad išėjimo srovės apdorojimo pajėgumas bus didesnis nei 40 mA.

Didesnės nei tai apkrovos, blogins įtampos lygį tiekimo lygio link.

Išėjimo kondensatoriaus vertes galima padidinti iki 100uF, kad iš grandinės gautų pakankamai aukštą efektyvumo lygį.

Esant 12 voltų įtampai į IC, iš šios IC 4049 pagrįstos įtampos dublerio grandinės galima gauti maždaug 22 voltų išėjimą.

NE vartų įtampos dublerio grandinė

Dalių sąrašas

  • R1 = 68K,
  • C1 = 680 pF,
  • C2, C3 = 100 uF / 25V,
  • D1, D2 = 1N4148,
  • N1, N2, N3, N4 = IC 4049,
  • Baltos šviesos diodai = 3 nos.



Pora: Sukurkite naminę GSM automobilio apsaugos sistemą Kitas: Kaip išmatuoti kintamosios srovės mili voltus naudojant IC 741