Apa itu Charge Pump: Bekerja & Aplikasinya

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Pam cas adalah beralih bekalan kuasa mod jenis, yang menghasilkan gandaan voltan masukan yang diskrit menggunakan kapasitor. Dalam rendah elektronik kuasa pada keadaan tertentu, di mana kita mempunyai voltan rendah mengatakan 3.3V, tetapi kita memerlukan 5V. Untuk mengatasi keadaan ini, kami menggunakan penukar rangsangan. Penukar ini tidak cekap pada kuasa rendah kerana mereka menggunakan banyak kuasa semasa beroperasi, mereka adalah alat yang bising dan tidak berfungsi dalam operasi terbalik. Oleh itu untuk mengatasi masalah ini kita menggunakan bekalan kuasa mod jenis suis yang dipanggil cas pam.

Apa itu Charge Pump?

Definisi: Pam cas adalah DC ke Penukar DC , yang menghasilkan output yang cekap tinggi. Mereka biasanya beroperasi pada tahap yang lebih tinggi kekerapan . Ia juga dinamakan terbang

Ciri-ciri

Berikut adalah ciri umum pam pengecas

Rajah Litar Pam Cas

Litar berikut biasanya terdiri daripada suis 'S' atau a

Pam Pengisian Tahap Tunggal

Pam Pengisian Tahap Tunggal

Litar di bawah menunjukkan pembinaan pam pengecas dua peringkat di mana output tahap pertama diberikan sebagai input ke tahap kedua dan output dari tahap kedua diselaraskan dengan tahap beban output. Pembinaan ini membolehkan pam menghasilkan voltan keluaran tinggi dari voltan input yang lebih rendah.

Pelbagai Peringkat

Litar Multi-Stage of Charge Pump

Bekerja

The kerja pam cas dapat dijelaskan dengan menggunakan kapasitor. Fungsi asas kapasitor adalah menyimpan atau mengecas dan melepaskan cas bila perlu. Sebagai contoh, kita mempunyai kapasitor kapasitansi 9V, di mana kita mengecas kapasitor hingga 9V dan mengukur menggunakan

Pembinaan Litar Praktikal

Pam pengisian 3 peringkat terdiri daripada 3 peringkat pam pengecas yang dilambung satu demi satu bersama dengan a Pemasa IC 555 . Pembinaan ini meningkatkan voltan keluaran.

Litar Rajah 3 Tahap

Litar Rajah 3 Tahap

Komponen Yang Digunakan

2 komponen utama yang digunakan ialah 555 timer IC dan pump pump

555 Jam

IC 555 terdiri daripada 8 pin, GND, Trigger, Output, Reset, Power Supply, Discharge Capacitor, Threshold, Control Voltage seperti gambar di bawah.

Diagram Pin IC 555

Diagram Pin IC 555

Komponen yang Digunakan dalam IC 555: kapasitor (decoupling), 2 dalam nombor 100 nF decoupling kekerapan hingga 500KHz, yang membantu kapasitor pam menyegarkan secara berkala agar voltan output tidak bergelombang.

Litar IC 555

Litar IC 555

Litar Pam Cas

Komponen yang digunakan dalam litar ini adalah 6 dalam bilangan dioda IN4148 (atau UF4007), 5 dalam kapasitor elektrolitik nombor 10 µF, kapasitor elektrolitik 100 µF. Gambarajah litar ditunjukkan di bawah, input ke litar ini diambil dari pin output 3 dari 555 IC. Input membolehkan kapasitor mengisi dengan menggunakan dioda. Dari litar kita dapat melihat bahawa hujung negatif kapasitor dibumikan, apabila output litar naik tinggi, pin negatif kapasitor juga naik tinggi. Tetapi seperti yang kita ketahui bahawa penyimpanan kapasitor sudah diisi di dalamnya, voltan apabila diukur melintasi ia menunjukkan voltan input berganda.

Litar Pam Cas

Litar Pam Cas

Tetapi voltan keluaran yang diperoleh terdiri dari 50% riak, oleh itu untuk mengatasi kesan riak ini pada output, kami menambahkan litar penambahan yang disebut puncak detektor seperti yang ditunjukkan di bawah.

Pengesan Puncak

Pengesan Puncak Pam Pengecas

Charge Pump sebagai Voltage Inverter

Pam pengecas bukan sahaja menghasilkan voltan keluaran tinggi tetapi dapat membalikkan voltan keluaran. Gambarajah litar serupa dengan pengganda voltan di mana diod dalam litar dihubungkan secara terbalik seperti yang ditunjukkan di bawah,

Litar Penyongsang

Litar Penyongsang

Bekerja

Apabila output 555 IC naik tinggi, kapasitor akan mengecas dan ketika output IC rendah, kapasitor melepaskan melalui kapasitor ke-2 ke arah belakang. Oleh itu menghasilkan voltan negatif di luar litar.

Kelebihan Pump Charge

Berikut adalah kelebihannya

  • Kos rendah
  • Menduduki kawasan yang kurang
  • Padat
  • Boleh digunakan dalam polariti voltan terbalik
  • Menghasilkan voltan keluaran tinggi dari voltan input rendah.

Had Pam Caj

Berikut adalah hadnya

  • Arus yang diperoleh pada output sangat rendah, tetapi dalam kes tertentu, jika IC serasi digunakan, kita dapat memperoleh arus 100mA pada output tetapi dengan kecekapan yang lebih sedikit.
  • Hasilnya secara tidak langsung berkadar dengan tahap input. i, e. sekiranya pam ini ditambahkan dalam setiap peringkat dari awal hingga akhir untuk mendapatkan voltan keluaran yang tinggi. Keadaan ini hanya meningkatkan kerumitan sistem dan tidak menghasilkan voltan keluaran yang tinggi.
  • Kecekapan bergantung pada voltan keluaran.

Permohonan

The aplikasi pam pengecas sertakan perkara berikut.

  • Mereka digunakan dalam RS-232 pemindah tahap, yang mendorong voltan positif (+ 10V) dan negatif (-10V) dari rel bekalan kuasa 5V atau 3V.
  • Permohonan di LCD atau putih LED pemandu , yang menghasilkan voltan bias tinggi dari bekalan voltan rendah tunggal
  • Digunakan di NMOS ingatan dan mikropemproses ke voltan negatif VBB
  • Digunakan di Jambatan H dalam pemacu berkelajuan tinggi
  • Voltan berganda
  • Litar Loop Lock PLL -Fase .

Oleh itu, Charge Pumps adalah salah satu aplikasi dalam elektronik kuasa rendah, yang menghasilkan voltan keluaran tinggi dari voltan input rendah. Ia juga dinamakan sebagai penukar kapasitor terbang. Satu peringkat litar pam cas terdiri kapasitor, suis, atau diod yang disambungkan ke sumber voltan. Dalam beberapa keadaan, voltan keluaran yang dihasilkan mungkin terdiri dari riak, yang dapat dihilangkan dengan menggunakan alat pengesan puncak pada tahap output. Litar ini juga dapat menghasilkan voltan keluaran terbalik dengan menyambungkan diod dalam kekutuban terbalik. Kelebihan utama pam pengecas adalah bahawa ia sangat cekap, sederhana dalam pembinaan.