Litar pam cas positif dan negatif

Dalam artikel sebelumnya, saya telah menunjukkan kepada anda bagaimana anda boleh membina litar penukar voltan kapasitor yang dihidupkan sendiri menggunakan IC LMC7660 standard industri klasik. Tetapi seringkali terdapat situasi ketika anda tidak mempunyai IC tertentu atau kos IC tambahan merosakkan keharmonian BOM anda. Dan di sinilah IC pemasa 555 yang kita sayangi datang untuk menyelamatkan. Itulah sebabnya untuk mengurangkan kesakitan mencari cip tertentu untuk aplikasi tertentu dan juga untuk mengurangkan kos BOM; kita akan menggunakan pemasa 555 yang kita sayangi untuk membina, menunjukkan dan menguji litar pam cas positif dan negatif dengan IC pemasa 555.

Apakah Litar Pam Caj?

Pam pengisian adalah sejenis litar yang terbuat dari diod dan kapasitor dengan mengkonfigurasi diod dan kapasitor dalam konfigurasi tertentu untuk mendapatkan voltan keluaran lebih tinggi daripada voltan masukan atau lebih rendah daripada voltan masukan. Dengan lebih rendah, saya bermaksud mengatakan voltan negatif berkaitan dengan tanah. Juga, seperti setiap litar, litar ini mempunyai beberapa kelebihan dan kekurangan yang akan kita bincangkan kemudian dalam artikel ini.

Untuk mengetahui bagaimana litar berfungsi, kita perlu melihat skema kedua-duanya, penggalak pam pengecas dan litar penyongsang pam pengecas terlebih dahulu.

Litar Booster Pump Pengisian

Untuk memahami litar dengan lebih baik, anggaplah kita menggunakan diod dan kapasitor yang ideal untuk membina litar yang ditunjukkan dalam Rajah-1. Kami juga mengandaikan bahawa litar mencapai keadaan stabil dan kapasitor diisi penuh. Tambahan pula, kita tidak mempunyai beban yang disambungkan ke litar ini dengan mempertimbangkan keadaan ini, prinsip kerja dijelaskan di bawah.

Dengan bantuan Gambar 1 dan Gambar 2, Kami akan menerangkan bagaimana litar pam pengecas berfungsi.

Sekarang mari kita anggap bahawa kita telah menghubungkan isyarat PWM dari penjana isyarat dan isyarat berayun dalam jarak 0-5V.

Apabila isyarat PWM input di lokasi-0 berada dalam keadaan 0V, Voltan di lokasi-1 adalah + 5V atau VCC. Oleh itu, sebab itulah kapasitor dikenakan sehingga + 5V atau VCC. Dan pada kitaran seterusnya, apabila isyarat PWM beralih dari 0V ke 5V, voltan di lokasi 1 kini + 10V. Sekiranya anda memerhatikan Rajah 1. & Gambar 2. Anda dapat melihat mengapa voltan meningkat dua kali ganda.

Ia berlipat ganda kerana rujukan di terminal kapasitor diayak dan kerana arus tidak dapat mengalir ke arah terbalik melalui diod kerana tindakan dioda, maka di lokasi 1 kita berakhir dengan gelombang persegi yang bergeser yang berada di atas voltan bias atau voltan masukan. Sekarang, anda dapat memahami kesannya dalam Rajah 2, lokasi 1 bentuk gelombang.

Selepas itu, isyarat dimasukkan ke litar penyearah diod tunggal klasik untuk melancarkan gelombang persegi dan mendapatkan voltan DC + 10V pada output.

Pada peringkat seterusnya di Lokasi 2, voltan adalah + 10V, anda dapat mengesahkan bahawa dari Rajah 1. Sekarang pada kitaran seterusnya, fenomena yang sama berlaku sekali lagi kita berakhir dengan output + 15V di lokasi 4 setelah pembetulan akhir dilakukan dengan diod dan kapasitor.

Ini adalah bagaimana litar penguat pam pengecas berfungsi .

Seterusnya, kita akan melihat bagaimana inverter pam pengecas atau pam cas negatif berfungsi.

Inverter Pam Caj

Pam caj voltan negatif agak sukar untuk dijelaskan, tetapi sila tetap bersama saya dan saya akan menerangkan bagaimana ia berfungsi.

Dalam kitaran pertama pada lokasi-0 daripada Rajah-3, isyarat input adalah 0V dan tiada apa yang berlaku tetapi sebaik sahaja isyarat PWM mencapai 5V di lokasi-0, kapasitor mula mengenakan bayaran sehingga melalui diod D1 dan tidak lama lagi ia akan mempunyai 5V di lokasi-1. Dan sekarang kita mempunyai diod yang berada dalam keadaan bias ke hadapan sehingga voltan akan menjadi 0V di lokasi-1 hampir seketika. Sekarang apabila isyarat PWM input kembali rendah voltan di lokasi-1 adalah 0V. Pada masa ini isyarat PWM akan mengurangkan nilainya dan kita akan mendapat -5V di lokasi 1.

Dan sekarang penyearah diod tunggal klasik akan melakukan tugasnya dan menukar isyarat berdenyut menjadi isyarat DC lancar dan menyimpan voltan pada kapasitor C2.

Pada peringkat litar seterusnya iaitu lokasi-3 dan lokasi-4, fenomena yang sama akan berlaku secara serentak dan kita akan mendapat DC -10V yang stabil pada output litar.

Dan inilah cara litar untuk pam cas negatif berfungsi.

Catatan! Harap maklum bahawa saya tidak menyebut lokasi 2 pada ketika ini kerana seperti yang anda lihat dari litar di lokasi 2 voltan akan menjadi -5V.

Komponen Diperlukan

• Pemasa NE555 IC - 2
• IC Pengatur Voltan LM7805 - 1
• Kapasitor 0.1 uF - 4
• Kapasitor 0.01uF - 2
• Kapasitor 4.7uF - 8
• 1N5819 Schottky Diode - 8
• Perintang 680 Ohm - 2
• Perintang 330 Ohm - 2
• Bekalan Kuasa 12V DC - 1
• Wire Single Guage Generik - 18
• Papan Roti Generik - 1

Gambarajah skematik

Litar untuk Booster Pump Pengisian:

Litar untuk Inverter Pam Caj:

Untuk demonstrasi, litar dibina pada papan roti tanpa solder dengan bantuan skema. Semua komponen diletakkan sedekat dan selendang mungkin untuk mengurangkan bunyi dan riak yang tidak diingini.

Pengiraan

Kekerapan PWM dan kitaran tugas IC pemasa 555 perlu dikira jadi, saya telah pergi ke hadapan dan mengira kekerapan dan kitaran tugas pemasa 555 dengan bantuan alat Kalkulator Litar Pemasa Timer 555 ini.

Untuk litar praktikal, saya telah menggunakan frekuensi 10 kHz yang cukup tinggi untuk mengurangkan riak dalam litar. Di bawah ini ditunjukkan pengiraan

Persediaan Ujian untuk Litar Pam Cas Positif dan Negatif

Untuk menguji litar, alat dan persediaan berikut digunakan,

1. Bekalan Kuasa Mod Suis 12V (SMPS)
2. Meco 108B + Multimeter
3. Meco 450B + Multimeter
4. Osiloskop PC USB Hantech 600BE

Untuk membina litar 1% perintang Filem Logam digunakan dan toleransi kapasitor tidak diambil kira. Suhu bilik adalah 30 darjah Celsius semasa ujian dilakukan.

Di sini voltan input adalah 5V, saya telah menyambungkan bekalan 12V saya ke pengatur voltan 5V 7805. Jadi keseluruhan sistem dikuasakan oleh + 5V DC.

Gambar di atas menunjukkan bahawa frekuensi IC pemasa 555 adalah 8KHz, ini kerana faktor toleransi perintang dan kapasitor.

Dari dua gambar di atas, anda dapat mengira kitar tugas litar yang ternyata menjadi 63%. Saya telah mengukurnya terlebih dahulu jadi saya tidak akan menghitungnya lagi.

Selanjutnya pada gambar di atas, dapat dilihat bahawa voltan output turun sedikit untuk kedua-dua voltan dan litar penyongsang voltan kerana saya telah menghubungkan beban 9.1K.

Aliran arus melalui perintang 9.1K dapat dikira dengan mudah oleh undang-undang ohm yang ternyata 1.21mA untuk litar pengganda voltan dan litar penyongsang voltan, ternyata 0.64mA.

Sekarang hanya untuk bersenang-senang, mari kita lihat apa yang berlaku jika kita menyambungkan perintang 1K sebagai beban. Dan anda dapat melihat litar penggandaan voltan di mana ia tidak boleh digunakan untuk menghidupkan apa-apa.

Dan riak di terminal output sangat luar biasa. dan ini pasti akan merosakkan hari anda sekiranya anda cuba menghidupkan apa-apa dengan bekalan kuasa seperti ini.

Untuk penjelasan berikut adalah beberapa gambar litar jarak dekat.

Peningkatan Lanjutan

1. Litar dapat diubahsuai lebih lanjut untuk memenuhi keperluan khusus untuk aplikasi tertentu.
2. Untuk menghasilkan hasil yang lebih baik, litar boleh dibina ke papan papan atau PCB.
3. Potensiometer dapat ditambahkan untuk meningkatkan lagi frekuensi output 555 litar
4. Riak dapat dikurangkan dengan menggunakan kapasitor nilai yang lebih tinggi atau hanya dengan menggunakan isyarat PWM frekuensi yang lebih tinggi.
5. LDO dapat ditambahkan ke output litar untuk mendapatkan voltan keluaran yang agak tetap.

Permohonan

Litar ini boleh digunakan untuk pelbagai aplikasi seperti:

1. Anda boleh menggerakkan Op-Amp dengan litar ini
2. LCD juga boleh dipacu dengan bantuan litar ini.
3. Dengan bantuan litar penyongsang voltan Op-Amps dengan bekalan kutub ganda.
4. Anda juga boleh menggerakkan rangkaian preamplifier yang memerlukan bekalan + 12V untuk mencapai keadaan operasi.

Saya harap anda menyukai artikel ini dan mengetahui sesuatu yang baru. Sekiranya anda mempunyai keraguan, anda boleh bertanya di komen di bawah atau boleh menggunakan forum kami untuk perbincangan terperinci.