Μια αντλία φόρτισης είναι ένα διακόπτης παροχή ρεύματος τύπου mode, η οποία δημιουργεί διακριτά πολλαπλάσια της τάσης εισόδου χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή. Σε χαμηλά επίπεδα ηλεκτρονικά ισχύος σε ορισμένες συνθήκες, όπου έχουμε χαμηλή τάση, πούμε 3.3V, αλλά χρειαζόμαστε 5V. Για να ξεπεράσουμε αυτήν την κατάσταση, χρησιμοποιούμε μετατροπέα ενίσχυσης. Αυτοί οι μετατροπείς είναι αναποτελεσματικοί σε χαμηλή ισχύ επειδή καταναλώνουν μεγάλη ισχύ κατά τη λειτουργία τους, είναι θορυβώδεις συσκευές και δεν λειτουργούν σε αντίστροφη λειτουργία. Ως εκ τούτου, για να ξεπεράσουμε αυτό το πρόβλημα, χρησιμοποιούμε τροφοδοτικό τύπου διακόπτη που ονομάζεται αντλία φόρτισης.

Τι είναι η αντλία φόρτισης;

Ορισμός: Η αντλία φόρτισης είναι DC σε Μετατροπέας DC , που παράγει υψηλή απόδοση. Λειτουργούν συνήθως σε υψηλότερο επίπεδο συχνότητα . Ονομάζεται επίσης ως ιπτάμενο

Χαρακτηριστικά

Τα παρακάτω είναι τα γενικά χαρακτηριστικά της αντλίας φόρτισης που είναι

Διάγραμμα κυκλώματος αντλίας φόρτισης

Το κύκλωμα ακολουθίας συνήθως αποτελείται από έναν διακόπτη 'S' ή a

Μονοβάθμια αντλία φόρτισης

Το παρακάτω κύκλωμα δείχνει την κατασκευή μιας αντλίας φόρτισης δύο σταδίων όπου η έξοδος του πρώτου σταδίου δίνεται ως είσοδος στο δεύτερο στάδιο και η έξοδος από το δεύτερο στάδιο εναλλάσσεται με το στάδιο φόρτισης εξόδου. Αυτή η κατασκευή επιτρέπει στην αντλία να παράγει υψηλή τάση εξόδου από την χαμηλότερη τάση εισόδου.

Κύκλωμα πολλαπλών σταδίων αντλίας φόρτισης

Εργαζόμενος

ο λειτουργία αντλίας φόρτισης μπορεί να εξηγηθεί χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή. Η βασική λειτουργία ενός πυκνωτή είναι η αποθήκευση ή φόρτιση και εκφόρτιση της φόρτισης όποτε είναι απαραίτητο. Για παράδειγμα, έχουμε έναν πυκνωτή χωρητικότητας 9V, όπου φορτίζουμε τον πυκνωτή έως 9V και μετράμε χρησιμοποιώντας ένα

Η οικοδόμηση του πρακτικού κυκλώματος

Μια αντλία φόρτισης 3 σταδίων αποτελείται από 3 στάδια αντλίας φόρτισης τα οποία είναι διαδοχικά το ένα μετά το άλλο μαζί με ένα Χρονοδιακόπτης 555 IC . Αυτή η κατασκευή αυξάνει την τάση εξόδου.

“6v κύκλωμα φορτιστή μπαταρίας ηλιακού πίνακα ”

Διάγραμμα κυκλώματος 3 στάδιο

Εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται

Τα 2 κύρια συστατικά που χρησιμοποιούνται είναι 555 χρονοδιακόπτης IC και κύκλωμα αντλίας

555 ώρες

Ένα 555 IC αποτελείται από 8 ακίδες, GND, Trigger, Output, Reset, Power Supply, Discharge Capacitor, Threshold, Control Voltage όπως φαίνεται παρακάτω.

Διάγραμμα 555 IC Pin

Εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται σε IC 555: πυκνωτής (αποσύνδεση), 2 στον αριθμό 100 nF αποσύνδεση συχνότητα έως 500KHz, γεγονός που βοηθά τον πυκνωτή αντλίας να ανανεώνεται περιοδικά, έτσι ώστε η τάση εξόδου να μην κυματίζει.

Κύκλωμα IC 555

Κύκλωμα αντλίας φόρτισης

Τα συστατικά που χρησιμοποιούνται σε αυτό το κύκλωμα είναι 6 σε αριθμούς IN4148 διόδους (ή UF4007), 5 σε αριθμούς 10 μF ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές, 100 μF ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές. Το διάγραμμα κυκλώματος φαίνεται παρακάτω, η είσοδος σε αυτό το κύκλωμα λαμβάνεται από τον πείρο εξόδου 3 των 555 IC. Η είσοδος επιτρέπει στον πυκνωτή να φορτίζει χρησιμοποιώντας τη δίοδο. Από το κύκλωμα μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι το αρνητικό άκρο του πυκνωτή είναι γειωμένο, όταν η έξοδος του κυκλώματος ανεβαίνει ψηλά, ο αρνητικός πείρος του πυκνωτή πηγαίνει επίσης ψηλά. Αλλά όπως γνωρίζουμε ότι ο αποθηκευτής πυκνωτή φορτίζει ήδη μέσα του, η τάση όταν μετριέται σε αυτήν εμφανίζει μια διπλή τάση εισόδου.

Κύκλωμα αντλίας φόρτισης

Ωστόσο, η ληφθείσα τάση εξόδου αποτελείται από το 50% του κυματισμού, επομένως για να ξεπεραστεί αυτό το φαινόμενο κυματισμού στην έξοδο, προσθέτουμε ένα κύκλωμα προσθήκης που ονομάζεται ανιχνευτής κορυφής όπως φαίνεται παρακάτω.

Μέγιστος ανιχνευτής αντλίας φόρτισης

“Διάγραμμα καλωδίωσης ανορθωτή ρυθμιστή 5 συρμάτων ”

Φορτίστε την αντλία ως μετατροπέα τάσης

Μια αντλία φόρτισης όχι μόνο παράγει υψηλή τάση εξόδου, αλλά μπορεί να αντιστρέψει την τάση εξόδου. Το διάγραμμα κυκλώματος είναι παρόμοιο με διπλασιαστή τάσης όπου η δίοδος στο κύκλωμα συνδέεται αντίστροφα όπως φαίνεται παρακάτω,

Κύκλωμα μετατροπέα

Εργαζόμενος

Όταν η έξοδος 555 IC πηγαίνει υψηλά, ο πυκνωτής φορτίζει και όταν η έξοδος IC χαμηλώνει, ο πυκνωτής εκφορτώνεται μέσω του 2ου πυκνωτή προς τα πίσω. Έτσι δημιουργείται αρνητική τάση στο εξωτερικό του κυκλώματος.

Πλεονεκτήματα της αντλίας φόρτισης

Τα παρακάτω είναι τα πλεονεκτήματα

Χαμηλό κόστος
Καταλαμβάνει λιγότερη περιοχή
Συμπαγής
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολικότητα αντίστροφης τάσης
Παράγει υψηλή τάση εξόδου από τη χαμηλή τάση εισόδου.

Περιορισμοί της αντλίας φόρτισης

Τα παρακάτω είναι οι περιορισμοί

Το ρεύμα που λαμβάνεται στην έξοδο είναι πολύ χαμηλό, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, εάν χρησιμοποιείται συμβατό IC, μπορούμε να λάβουμε ρεύμα 100mA στην έξοδο, αλλά με λιγότερη απόδοση.
Η έξοδος είναι έμμεσα ανάλογη με τα στάδια εισαγωγής. i, ε. εάν αυτές οι αντλίες προστίθενται σε κάθε στάδιο από την αρχή έως το τέλος για να λάβετε υψηλή τάση εξόδου Αυτή η συνθήκη αυξάνει μόνο την πολυπλοκότητα του συστήματος και δεν παράγει υψηλή τάση εξόδου.
Η απόδοση εξαρτάται από την τάση εξόδου.

Εφαρμογές

ο εφαρμογές της αντλίας φόρτισης συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.

Χρησιμοποιούνται σε RS-232 μετατοπιστές στάθμης, οι οποίοι οδηγούν τόσο θετική (+ 10V) όσο και αρνητική τάση (-10V) από τη ράγα τροφοδοσίας 5V ή 3V.
Εφαρμογή σε οθόνη υγρού κρυστάλλου ή λευκό LED οδηγοί , που παράγουν υψηλή τάση πόλωσης από μία μόνο παροχή χαμηλής τάσης
Χρησιμοποιείται σε NMOS μνήμες και μικροεπεξεργαστής σε αρνητική τάση VBB
Χρησιμοποιείται σε Γ γέφυρες σε προγράμματα οδήγησης υψηλής ταχύτητας
Διπλή τάση
Κυκλώματα PLL-Phase Lock Loop .

Έτσι, οι αντλίες φόρτισης είναι μία από τις εφαρμογές σε ηλεκτρονικά χαμηλής ισχύος, η οποία παράγει υψηλή τάση εξόδου από χαμηλή τάση εισόδου. Ονομάζεται επίσης ως μετατροπέας πυκνωτών πτήσης. Ένα στάδιο το κύκλωμα αντλίας φόρτισης αποτελείται ενός πυκνωτή, ενός διακόπτη ή μιας διόδου συνδεδεμένης με πηγή τάσης. Σε ορισμένες συνθήκες, η παραγόμενη τάση εξόδου μπορεί να αποτελείται από κυματισμούς, οι οποίοι μπορούν να εξαλειφθούν χρησιμοποιώντας ανιχνευτή αιχμής στο στάδιο εξόδου. Αυτά τα κυκλώματα μπορούν επίσης να παράγουν ανεστραμμένη τάση εξόδου συνδέοντας τη δίοδο με αντίστροφη πολικότητα. Το κύριο πλεονέκτημα της αντλίας φόρτισης είναι ότι είναι πολύ αποδοτικές, απλές στην κατασκευή.