Mi az a töltőszivattyú: Működés és alkalmazásai

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





A töltőszivattyú a kapcsoló típusú üzemmódú tápegység, amely kondenzátor segítségével a bemeneti feszültség diszkrét többszörösét hozza létre. Alacsonyban teljesítményelektronika bizonyos körülmények között, ahol alacsony feszültségünk van, mondjuk 3,3 V, de 5 V-ra van szükségünk. Ennek a helyzetnek a leküzdése érdekében egy boost konvertert használunk. Ezek az átalakítók alacsony teljesítmény mellett nem hatékonyak, mert üzem közben sok energiát fogyasztanak, zajos készülékek és nem működnek fordított üzemmódban. Ezért ennek a problémának a leküzdése érdekében kapcsoló típusú üzemmódú tápegységet használunk, úgynevezett töltőszivattyút.

Mi az a töltőszivattyú?

Meghatározás: A töltőszivattyú egy DC egyenáram DC átalakító , amely nagy hatékonyságú kimenetet eredményez. Általában magasabb szinten működnek frekvencia . Repülésnek is nevezik

Jellemzők

A következők a töltőszivattyú általános jellemzői

Töltőszivattyú áramköri rajza

A következő áramkör általában egy „S” vagy a kapcsolóból áll

Egyfázisú töltőszivattyú

Az alábbi áramkör egy kétlépcsős töltőszivattyú felépítését mutatja, ahol az első fokozat kimenete a második fokozat bemeneteként van megadva, a második fokozat kimenete pedig a kimeneti terhelési fokozattal lépcsőzetes. Ez a konstrukció lehetővé teszi, hogy a szivattyú az alacsonyabb bemeneti feszültségből nagy kimeneti feszültséget generáljon.

Több szakasz

Töltőszivattyú többlépcsős áramköre

Dolgozó

A töltőszivattyú működése kondenzátor segítségével magyarázható. A kondenzátor alapvető funkciója a töltés tárolása, feltöltése és lemerítése, amikor csak szükséges. Például van egy 9V kapacitású kondenzátorunk, ahol a kondenzátort 9V-ig töltjük, és egy

A gyakorlati áramkör kiépítése

A háromfokozatú töltőszivattyú 3 töltőszivattyúból áll, amelyek egymás után lépcsőzetesek és a 555 IC időzítő . Ez a konstrukció növeli a kimeneti feszültséget.

3. kapcsolási rajz szakasz

3. kapcsolási rajz szakasz

Használt alkatrészek

A két fő összetevő az 555 időzítő IC és a szivattyú áramkör

555 óra

Az 555 IC 8 tűből áll, GND, trigger, kimenet, visszaállítás, tápegység, kisütési kondenzátor, küszöb, vezérlő feszültség az alábbiak szerint.

555 IC csapdiagram

555 IC csapdiagram

555 IC-ben használt alkatrészek: kondenzátor (leválasztás), 2 szám 100 nF leválasztás frekvencia 500KHz-ig, ami segít a szivattyú kondenzátorának időszakos frissítésében, hogy a kimeneti feszültség ne hullámozzon.

555 IC áramkör

555 IC áramkör

Töltőszivattyú áramköre

Az ebben az áramkörben használt alkatrészek 6-os IN4148 diódák (vagy UF4007), 5-ös 10 µF elektrolit kondenzátorok, 100 µF elektrolit kondenzátorok. A kapcsolási rajz az alábbiakban látható, ennek az áramkörnek a bemenete az 555 IC 3. kimeneti tűjéből származik. A bemenet lehetővé teszi a kondenzátor töltését a dióda segítségével. Az áramkörből megfigyelhetjük, hogy a kondenzátor negatív vége földelt, amikor az áramkör kimenete magasra megy, a kondenzátor negatív csapja is magasra megy. De mivel tudjuk, hogy a kondenzátor már töltést is tárol benne, a rajta mért feszültség kettős bemeneti feszültséget mutat.

Töltőszivattyú áramköre

Töltőszivattyú áramköre

De a kapott kimeneti feszültség a hullámosság 50% -ából áll, ezért ennek a hullámhatásnak a kimeneten való leküzdése érdekében hozzáadunk egy csúcsdetektornak nevezett addíciós áramkört, amint az alább látható.

Csúcsérzékelő

Töltőszivattyú csúcsérzékelője

Töltse fel a szivattyút feszültségváltóként

A töltőszivattyú nemcsak magas kimeneti feszültséget produkál, hanem megfordíthatja a kimeneti feszültséget. A kapcsolási rajz hasonló egy feszültség-duplázóhoz, ahol az áramkör diódája fordítva van csatlakoztatva, az alábbiak szerint,

Inverter áramkör

Inverter áramkör

Dolgozó

Amikor az 555 IC kimenete magasra megy, a kondenzátor feltöltődik, és amikor az IC kimenet alacsonyra megy, a kondenzátor visszafelé kisüt a 2. kondenzátoron keresztül. Ezért negatív feszültséget generál az áramkör kimenetén.

A töltőszivattyú előnyei

A következők az előnyök

  • Alacsony költségű
  • Kevesebb területet foglal el
  • Kompakt
  • Fordított feszültség polaritásban használható
  • Magas kimeneti feszültséget generál az alacsony bemeneti feszültségből.

A töltőszivattyú korlátai

A következők a korlátozások

  • A kimeneten kapott áram nagyon alacsony, de bizonyos esetekben, ha kompatibilis IC-t használunk, akkor 100mA áramot kaphatunk a kimeneten, de kisebb hatékonysággal.
  • A kimenet közvetetten arányos a bemeneti szakaszokkal. azaz. ha ezeket a szivattyúkat a kezdetektől a végéig minden szakaszban hozzáadják a magas kimeneti feszültség elérése érdekében. Ez a feltétel csak növeli a rendszer bonyolultságát, és nem generál magas kimeneti feszültséget.
  • A hatékonyság a kimeneti feszültségtől függ.

Alkalmazások

A a töltőszivattyú alkalmazásai a következőket tartalmazzák.

Így a töltőszivattyúk egyike az alacsony fogyasztású elektronikának, amely alacsony kimeneti feszültségből nagy kimeneti feszültséget generál. Repülő kondenzátor konverternek is nevezik. Egylépcsős töltőszivattyú áramkör áll kondenzátor, kapcsoló vagy dióda feszültségforráshoz csatlakoztatva. Bizonyos körülmények között az előállított kimeneti feszültség hullámokból állhat, amelyeket a kimeneti szakasz csúcsdetektorával lehet kiküszöbölni. Ezek az áramkörök fordított kimeneti feszültséget is generálhatnak, ha a diódát fordított polaritással kapcsolják össze. A töltőszivattyú legfőbb előnye, hogy rendkívül hatékonyak, egyszerű felépítésűek.