Hva er ladepumpe: Arbeid og dets applikasjoner

En ladepumpe er en bytte om type modus strømforsyning, som skaper diskrete multipler av inngangsspenningen ved hjelp av en kondensator. I lavt kraftelektronikk under visse forhold, der vi har en lav spenning, si 3,3V, men vi trenger 5V. For å overvinne denne situasjonen bruker vi en boost-omformer. Disse omformerne er ineffektive ved lav effekt fordi de bruker mye strøm mens de er i drift, de er støyende enheter og fungerer ikke i omvendt drift. Derfor, for å løse dette problemet, bruker vi en strømforsyning med brytertype, kalt ladepumpe.

Hva er en ladepumpe?

Definisjon: En ladepumpe er en DC til DC-omformer , som gir en høyeffektiv produksjon. De opererer vanligvis på en høyere Frekvens . Det blir også kalt flygende

Kjennetegn

Følgende er de generelle egenskapene til ladepumpen de er

• Null bruk av induktorer i kretsen
• EMI (elektromagnetisk induksjon) utstrålt er minimum
• Enkel konstruksjon (en inngangskondensator og to utgangskondensatorer).

Ladepumpes kretsskjema

Følgende krets består vanligvis av en bryter “S” eller en

Enkelt trinn ladepumpe

Nedenstående krets viser konstruksjonen av en totrinns ladepumpe der utgangen fra det første trinnet er gitt som inngang til det andre trinnet og utgangen fra det andre trinnet er kaskadert med utgangsbelastningstrinnet. Denne konstruksjonen gjør at pumpen kan generere en høy utgangsspenning fra den lavere inngangsspenningen.

Flerstegs krets av ladepumpe

Arbeider

De arbeid av en ladepumpe kan forklares ved hjelp av en kondensator. Den grunnleggende funksjonen til en kondensator er å lagre eller lade og lade ut ladingen når det er nødvendig. For eksempel har vi en kondensator med kapasitans 9V, der vi lader kondensatoren opp til 9V og måler ved hjelp av en

Byggingen av den praktiske kretsen

En 3-trinns ladepumpe består av 3 ladepumpetrinn som kaskades etter hverandre sammen med en 555 IC-tidtaker . Denne konstruksjonen øker utgangsspenningen.

Kretsdiagram 3 Stage

Komponenter brukt

De to hovedkomponentene som brukes er 555 timer IC og pumpekrets

555 timer

En 555 IC består av 8 pinner, GND, utløser, utgang, tilbakestilling, strømforsyning, utladningskondensator, terskel, kontrollspenning som vist nedenfor.

555 IC-pinnediagram

Komponenter brukt i en 555 IC: kondensator (frakopling), 2 i antall 100 nF frakobling Frekvens opp til 500 KHz, noe som hjelper pumpekondensatoren å oppdateres med jevne mellomrom, slik at utgangsspenningen ikke blir krøllet.

555 IC-krets

Ladepumpekrets

Komponenter som brukes i denne kretsen, har 6 IN4148 dioder (eller UF4007), 5 i antall 10 µF elektrolytkondensatorer, 100 µF elektrolytkondensatorer. Kretsskjemaet er vist nedenfor, inngangen til denne kretsen er hentet fra utgangsbolten 3 på 555 IC. Inngangen lar kondensatoren lade med dioden. Fra kretsen kan vi observere at den negative enden av kondensatoren er jordet, når utgangen fra kretsen blir høy, går kondensatorens negative pin også høyt. Men som vi vet at kondensatoren allerede har ladet inne i den, viser spenningen målt over den en dobbel inngangsspenning.

Ladepumpekrets

Men den oppnådde utgangsspenningen består av 50% av rippel, og for å overvinne denne ringeffekten ved utgangen, legger vi til en tilleggskrets kalt peak detector som vist nedenfor.

Toppdetektor for en ladepumpe

Lad pumpen som spenningsomformer

En ladepumpe produserer ikke bare høy utgangsspenning, men kan invertere utgangsspenningen. Kretsskjemaet ligner på en spenningsdobler der dioden i kretsen er koblet i omvendt retning som vist nedenfor,

Inverterkrets

Arbeider

Når utgangen på 555 IC blir høy, lades kondensatoren, og når IC-utgangen blir lav, tømmes kondensatoren ut gjennom den andre kondensatoren i bakoverretning. Derfor genererer en negativ spenning på utsiden av kretsen.

Fordeler med ladepumpe

Følgende er fordelene

• Lav pris
• Opptar mindre areal
• Kompakt
• Kan brukes i polaritet for invertert spenning
• Genererer høy utgangsspenning fra lav inngangsspenning.

Begrensninger for ladepumpe

Følgende er begrensningene

• Strømmen som oppnås ved utgangen er veldig lav, men i visse tilfeller, hvis kompatibel IC brukes, kan vi få 100 mA strøm ved utgangen, men med mindre effektivitet.
• Produksjonen er indirekte proporsjonal med inngangstrinnene. dvs. hvis disse pumpene legges til i hvert trinn fra start til slutt for å få høy utgangsspenning. Denne tilstanden øker bare kompleksiteten i systemet og genererer ikke høy utgangsspenning.
• Effektivitet avhenger av utgangsspenningen.

applikasjoner

De applikasjoner av ladepumpen Inkluder følgende.

• De brukes i RS-232 nivåskiftere, som driver både positiv (+ 10V) og negativ spenning (-10V) fra 5V eller 3V strømforsyningsskinne.
• Søknad i LCD eller hvit LED sjåfører , som genererer høy forspenning fra en enkelt lavspenningsforsyning
• Brukt i NMOS minner og mikroprosessor til en negativ spenning VBB
• Brukt i H-broer i høyhastighets sjåfører
• Spenning dobbelt
• PLL-faselås kretser .

Dermed er ladepumper en av applikasjonene i elektronikk med lav effekt, som genererer høy utgangsspenning fra en lav inngangsspenning. Det er også kalt flygende kondensatoromformer. Et enkelt trinn ladepumpekrets består av en kondensator, en bryter eller en diode koblet til en spenningskilde. Under noen forhold kan den genererte utgangsspenningen bestå av krusninger, som kan elimineres ved hjelp av en toppdetektor på utgangstrinnet. Disse kretsene kan også generere invertert utgangsspenning ved å koble dioden i omvendt polaritet. Den største fordelen med ladepumpen er at de er svært effektive, enkle i konstruksjonen.