Što je pumpa za punjenje: rad i njezine primjene

Pumpa za punjenje je sklopka tip napajanja, koji stvara diskretne višekratnike ulaznog napona pomoću kondenzatora. U niskom energetska elektronika u određenim uvjetima, gdje imamo niski napon, recimo 3,3 V, ali trebamo 5 V. Da bismo prevladali ovu situaciju, koristimo pretvarač pojačanja. Ovi pretvarači su neučinkoviti pri malim snagama jer troše puno energije tijekom rada, bučni su uređaj i ne rade u obrnutom položaju. Stoga, da bismo prevladali taj problem, koristimo napajanje s preklopnim načinom rada koje se naziva pumpa za punjenje.

Što je pumpa za punjenje?

Definicija: Pumpa za punjenje je istosmjerna do Istosmjerni pretvarač , koji proizvodi visoko učinkovit izlaz. Obično rade na višim frekvencija . Nazvan je i letećim

Karakteristike

Slijede opće karakteristike pumpe za punjenje koje jesu

• Nulta upotreba prigušnica u krugu
• EMI (elektromagnetska indukcija) zračena je minimalna
• Jednostavne konstrukcije (jedan ulazni kondenzator i dva izlazna kondenzatora).

Dijagram kruga pumpe za punjenje

Sljedeći krug obično se sastoji od sklopke 'S' ili a

Jednofazna pumpa za punjenje

Sljedeći krug prikazuje konstrukciju dvostupanjske pumpe za punjenje gdje je izlaz prvog stupnja dan kao ulaz u drugi stupanj, a izlaz iz drugog stupnja je kaskadan s izlaznim stupnjem opterećenja. Ova konstrukcija omogućuje pumpi da generira visoki izlazni napon iz nižeg ulaznog napona.

Višestepeni krug pumpe za punjenje

Radno

The rad pumpe za punjenje može se objasniti pomoću kondenzatora. Osnovna funkcija kondenzatora je pohranjivanje ili punjenje i pražnjenje naboja kad god je to potrebno. Na primjer, imamo kondenzator kapaciteta 9V, gdje kondenzator napunimo do 9V i mjerimo pomoću

Zgrada praktičnog kruga

3-stupanjska pumpa za punjenje sastoji se od 3 stupnja pumpe za punjenje koje se kaskadno slažu jedna za drugom zajedno s a 555 IC tajmer . Ova konstrukcija povećava izlazni napon.

Kružni dijagram 3 stupanj

Komponente koje se koriste

Dvije glavne komponente koje se koriste su 555 IC tajmera i krug pumpe

555 sati

IC 555 sastoji se od 8 pinova, GND, okidač, izlaz, resetiranje, napajanje, prazni kondenzator, prag, upravljački napon kao što je prikazano dolje.

555 Šema pin-a IC

Komponente korištene u 555 IC: kondenzator (razdvajanje), 2 u broju 100 nF razdvajanje frekvencija do 500KHz, što pomaže kondenzatoru pumpe da se povremeno osvježava tako da se izlazni napon ne mreška.

555 IC krug

Krug pumpe za punjenje

Komponente koje se koriste u ovom krugu su 6 dioda IN4148 (ili UF4007), 5 u broju 10 µF elektrolitskih kondenzatora, 100 µF elektrolitičkih kondenzatora. Shema sklopa prikazana je dolje, ulaz u ovaj krug uzima se iz izlaznog zatiča 3 na 555 IC. Ulaz omogućuje punjenje kondenzatora pomoću diode. Iz kruga možemo primijetiti da je negativni kraj kondenzatora uzemljen, kada izlaz kruga ide visoko, negativni pin kondenzatora također ide visoko. Ali kao što znamo da kondenzator već pohranjuje naboj unutar njega, napon mjeren na njemu prikazuje dvostruki ulazni napon.

Krug pumpe za punjenje

Ali dobiveni izlazni napon sastoji se od 50% mreškanja, pa kako bismo prevladali taj efekt mreškanja na izlazu, dodajemo dodatni krug nazvan vršni detektor kao što je prikazano dolje.

Detektor vrha pumpe za punjenje

Pumpa za punjenje kao pretvarač napona

Pumpa za punjenje ne samo da proizvodi visoki izlazni napon, već može invertirati izlazni napon. Shema sklopa slična je udvostručitelju napona gdje je dioda u krugu spojena obrnuto, kao što je prikazano dolje,

Krug pretvarača

Radno

Kad izlaz 555 IC postane visok, kondenzator se puni, a kad IC izlaz padne, kondenzator se prazni kroz drugi kondenzator u nazad. Stoga generiranje negativnog napona na van kruga.

Prednosti pumpe za punjenje

Slijede prednosti

• Niska cijena
• Zauzima manje površine
• Kompaktno
• Može se koristiti u invertiranom polaritetu napona
• Stvara visoki izlazni napon od niskog ulaznog napona.

Ograničenja pumpe za punjenje

Slijede ograničenja

• Struja dobivena na izlazu je vrlo niska, ali u određenim slučajevima, ako se koristi kompatibilni IC, možemo dobiti struju od 100 mA na izlazu, ali s manje učinkovitosti.
• Izlaz je neizravno proporcionalan ulaznim fazama. ja, npr. ako se te pumpe dodaju u svakoj fazi od početka do kraja kako bi se dobio visoki izlazni napon. Ovo stanje samo povećava složenost sustava i ne generira visoki izlazni napon.
• Učinkovitost ovisi o izlaznom naponu.

Prijave

The primjena pumpe za punjenje uključuju sljedeće.

• Koriste se u RS-232 mjenjači razine, koji pokreću i pozitivni (+ 10V) i negativni napon (-10V) s napona od 5V ili 3V.
• Primjena u LCD ili bijela LED vozača , koji generiraju visoki prednapon iz jedne niskonaponske opskrbe
• Korišteno u NMOS memorije i mikroprocesor na negativni napon VBB
• Korišteno u H mostovi kod brzih vozača
• Dvostruki napon
• PLL-krugovi petlje blokade faze .

Dakle, pumpe za punjenje jedna su od primjena elektronike male snage koja generira visoki izlazni napon od niskog ulaznog napona. Također se naziva i letećim pretvaračem kondenzatora. Jednofazna krug pumpe za punjenje sastoji se kondenzatora, prekidača ili diode spojene na izvor napona. U nekim se uvjetima generirani izlazni napon može sastojati od mreškanja, koje se mogu eliminirati pomoću vršnog detektora na izlaznom stupnju. Ti krugovi također mogu generirati obrnuti izlazni napon spajanjem diode u obrnutom polaritetu. Glavna prednost pumpe za punjenje je u tome što su vrlo učinkovite i jednostavne konstrukcije.