Зарядный насос - это выключатель Тип источника питания, который создает дискретные кратные входного напряжения с помощью конденсатора. В малом силовая электроника при определенных условиях, когда у нас низкое напряжение, скажем, 3,3 В, но нам требуется 5 В. Чтобы преодолеть эту ситуацию, мы используем повышающий преобразователь. Эти преобразователи неэффективны при низкой мощности, поскольку они потребляют много энергии во время работы, являются шумным устройством и не работают в обратном режиме. Следовательно, чтобы решить эту проблему, мы используем импульсный источник питания, называемый подкачкой заряда.

Что такое нагнетательный насос?

Определение: Зарядный насос - это постоянный ток к Преобразователь постоянного тока , что дает высокоэффективный результат. Обычно они работают на более высоких частота . Его еще называют летающим

Характеристики

Ниже приведены общие характеристики зарядового насоса.

Принципиальная схема нагнетательного насоса

Следующая схема обычно состоит из переключателя «S» или

Одноступенчатый нагнетательный насос

На приведенной ниже схеме показана конструкция двухступенчатого зарядового насоса, в котором выходной сигнал первого каскада подается на вход второго каскада, а выходной сигнал второго каскада каскадируется с выходным каскадом нагрузки. Эта конструкция позволяет насосу генерировать высокое выходное напряжение из более низкого входного напряжения.

Многоступенчатый контур нагнетательного насоса

Работающий

В работа нагнетательного насоса можно объяснить с помощью конденсатора. Основная функция конденсатора - накапливать или заряжать и разряжать заряд, когда это необходимо. Например, у нас есть конденсатор емкостью 9 В, где мы заряжаем конденсатор до 9 В и измеряем его с помощью

Построение практической схемы

Трехступенчатая подкачка заряда состоит из 3 ступеней подкачки заряда, которые включаются каскадом одна за другой вместе с 555 IC таймер . Эта конструкция увеличивает выходное напряжение.

Принципиальная схема 3 ступени

Используемые компоненты

Используемые 2 основных компонента: микросхема таймера 555 и схема насоса.

555 часов

Микросхема 555 состоит из 8 контактов, заземления, триггера, выхода, сброса, источника питания, разрядного конденсатора, порога и управляющего напряжения, как показано ниже.

“как подключить габаритные огни к указателю поворота ”

Схема выводов микросхемы 555

Компоненты, используемые в микросхеме 555 IC: конденсатор (развязка), 2 в количестве 100 нФ развязка частота до 500 кГц, что помогает конденсатору накачки периодически обновляться, чтобы выходное напряжение не колебалось.

Схема 555 IC

Цепь нагнетательного насоса

В этой схеме используются 6 диодов IN4148 (или UF4007), 5 электролитических конденсаторов по 10 мкФ, электролитические конденсаторы 100 мкФ. Принципиальная схема показана ниже, вход в эту схему берется с выходного контакта 3 555 IC. Вход позволяет конденсатору заряжаться с помощью диода. Из схемы мы можем наблюдать, что отрицательный конец конденсатора заземлен, когда выход схемы становится высоким, отрицательный вывод конденсатора также становится высоким. Но поскольку мы знаем, что конденсатор уже накапливает заряд внутри себя, измеренное на нем напряжение показывает двойное входное напряжение.

Цепь нагнетательного насоса

Но полученное выходное напряжение на 50% состоит из пульсаций, поэтому, чтобы преодолеть этот эффект пульсаций на выходе, мы добавляем дополнительную схему, называемую пиковым детектором, как показано ниже.

Пиковый детектор зарядового насоса

“Схема усилителя звука 2000 Вт ”

Зарядный насос как инвертор напряжения

Зарядный насос не только производит высокое выходное напряжение, но и может инвертировать выходное напряжение. Принципиальная схема похожа на удвоитель напряжения, где диод в цепи подключен в обратном порядке, как показано ниже.

Схема инвертора

Работающий

Когда выход 555 IC становится высоким, конденсатор заряжается, а когда выход IC становится низким, конденсатор разряжается через второй конденсатор в обратном направлении. Следовательно, генерируется отрицательное напряжение вне цепи.

Преимущества загрузочного насоса

Ниже приведены преимущества

Бюджетный
Занимает меньше площади
Компактный
Может использоваться с инвертированной полярностью напряжения
Создает высокое выходное напряжение из низкого входного напряжения.

Ограничения нагнетательного насоса

Ниже приведены ограничения.

На выходе получается очень низкий ток, но в некоторых случаях, если используется совместимая ИС, мы можем получить на выходе ток 100 мА, но с меньшей эффективностью.
Выход косвенно пропорционален входным каскадам. я, д. если эти насосы добавляются на каждом этапе от начала до конца, чтобы получить высокое выходное напряжение. Это условие только увеличивает сложность системы и не создает высокого выходного напряжения.
КПД зависит от выходного напряжения.

Приложения

В применения зарядного насоса включая следующее.

Они используются в RS-232 переключатели уровня, которые управляют как положительным (+ 10 В), так и отрицательным (-10 В) напряжением от шины питания 5 В или 3 В.
Применение в ЖК-дисплей или белый ВЕЛ водители , которые генерируют высокое напряжение смещения от одного источника низкого напряжения
Используется в NMOS память и микропроцессор на отрицательное напряжение VBB
Используется в Мосты H в скоростных драйверах
Двойное напряжение
Цепи PLL -Phase Lock Loop .

Таким образом, зарядные насосы являются одним из приложений в маломощной электронике, которая генерирует высокое выходное напряжение из низкого входного напряжения. Его также называют преобразователем летающих конденсаторов. Одноступенчатый схема зарядового насоса состоит конденсатора, переключателя или диода, подключенного к источнику напряжения. В некоторых условиях генерируемое выходное напряжение может состоять из пульсаций, которые можно устранить с помощью пикового детектора на выходном каскаде. Эти схемы также могут генерировать инвертированное выходное напряжение, подключив диод с обратной полярностью. Основным преимуществом зарядных насосов является их высокая эффективность и простота конструкции.