Κύκλωμα διπλασιασμού τάσης 12V έως 24v χρησιμοποιώντας ic 4049

Πολλαπλασιαστές τάσης είναι τα κυκλώματα όπου παίρνουμε πολύ υψηλή τάση DC από την παροχή τάσης χαμηλής εναλλασσόμενης τάσης, ένα κύκλωμα πολλαπλασιαστή τάσης παράγει την τάση σε πολλαπλάσια της τάσης εισόδου κορυφής του AC, όπως εάν η τάση αιχμής της τάσης AC είναι 5 volt, θα λάβουμε 15 volt DC στην έξοδο.

Γενικά, οι μετασχηματιστές είναι εκεί για να αυξήσουν την τάση, αλλά μερικές φορές οι μετασχηματιστές δεν είναι εφικτοί λόγω του μεγέθους και του κόστους τους. Τα κυκλώματα πολλαπλασιαστή τάσης μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας λίγες διόδους και πυκνωτές, επομένως είναι χαμηλού κόστους και πολύ αποτελεσματικά σε σύγκριση με τους μετασχηματιστές. Τα κυκλώματα πολλαπλασιαστή τάσης είναι αρκετά παρόμοια με τα κυκλώματα ανορθωτή που χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή AC σε DC, αλλά τα κυκλώματα πολλαπλασιαστή τάσης όχι μόνο μετατρέπουν AC σε DC αλλά μπορούν επίσης να παράγουν πολύ υψηλή τάση DC.

Αυτά τα κυκλώματα είναι πολύ χρήσιμα όταν πρέπει να δημιουργηθεί τάση υψηλής DC με χαμηλή τάση AC και απαιτείται χαμηλό ρεύμα, όπως σε φακό LED, φούρνους μικροκυμάτων, οθόνες CRT (Cathode ray tubes) σε τηλεόραση και υπολογιστές. Η οθόνη CRT απαιτεί υψηλή τάση DC με χαμηλό ρεύμα. Σε αυτό το σεμινάριο, θα σας δείξουμε πώς να φτιάξετε ένα κύκλωμα διπλής τάσης, χρησιμοποιώντας 4049 hex buffer IC με μερικούς αριθμούς της αντίστασης, του πυκνωτή και των διόδων.

Απαιτούμενο υλικό

• CD4049 IC
• Πυκνωτής 220uf (2 nos) και 0.1uf
• Αντίσταση (6,7k ohms)
• Δίοδος 1N4007 -2
• Τάση τροφοδοσίας 5v, 9v και 12v
• Σύνδεση καλωδίων και breadboard

Διάγραμμα κυκλώματος

Ανάγκη IC 4049 για κύκλωμα πολλαπλασιαστή τάσης:

Για τον πολλαπλασιασμό ή τον διπλασιασμό της τάσης κάνοντας ένα κύκλωμα πολλαπλασιαστή τάσης, χρησιμοποιούμε ένα IC buffer 4049 hex. Σε αυτό το IC υπάρχουν έξι πύλες NOT, σύμφωνα με το διάγραμμα κυκλώματος δύο χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κυκλώματος ταλαντωτή του οποίου η έξοδος είναι συνδεδεμένη στην πύλη 4 NOT συνδεδεμένη παράλληλα ως buffer.

Εδώ έχουμε δημιουργήσει ένα κύκλωμα πολλαπλασιαστή τάσης χρησιμοποιώντας δύο διόδους, δύο ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές και 4 όχι πύλες μέσα στο IC 4049. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να διπλασιάσει μόνο εναλλασσόμενη τάση, έτσι πρώτα, έχουμε δημιουργήσει ένα κύκλωμα ταλαντωτή χρησιμοποιώντας αντίσταση R1, πυκνωτή C1 και δύο πύλες NOT του IC CD4049. Στη συνέχεια δημιούργησε ένα κύκλωμα buffer για να φορτίσει τον πυκνωτή C2 χρησιμοποιώντας τέσσερις μη πύλες IC 4049 μαζί με δύο διόδους. Έτσι, όταν δίνουμε 5v στο Vin ή την είσοδο θα λάβουμε περίπου. 10v σε έξοδο στον πυκνωτή C3, εάν η είσοδος είναι 9v λαμβάνουμε περίπου. 18 v ή εάν η είσοδος είναι 12v λαμβάνουμε περίπου. 24v στο Vout (απέναντι από τον πυκνωτή C3).

4049 Αναστροφή Hex Buffer IC

Το CD4049 IC είναι απλώς ένα απλό IC που περιέχει έξι πύλη ΟΧΙ στο εσωτερικό του με υψηλή τάση τροφοδοσίας εισόδου από 3v έως 15v και η μέγιστη τρέχουσα βαθμολογία στα 18v είναι 1mA. Το IC έχει σχεδιαστεί ή κατασκευαστεί για χρήση ως μετατροπείς CMOS σε DTL / TTL και μπορεί επίσης να οδηγήσει δύο φορτία TTL (Transistor-Transistor Logic) ή DTL (Diode-Transistor Logic). Η θερμοκρασία λειτουργίας του IC είναι -40 ° C έως 80 ° C. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το IC για να δημιουργήσουμε γεννήτρια ταλαντωτή τετραγωνικού κύματος ή κύκλωμα γεννήτριας παλμού. Χρησιμοποιείται επίσης για τη μετατροπή λογικών επιπέδων έως 15 v σε τυπικά επίπεδα TTL που είναι 0 έως 0,8v (επίπεδο χαμηλής τάσης) και 2v έως 5v (επίπεδο υψηλής τάσης).

Διάγραμμα καρφιτσών

Διαμόρφωση καρφιτσών

Αριθμός Pin	Όνομα καρφιτσώματος	Ι / Ο	Περιγραφή
1	VDD	-	Θετική προσφορά για IC
2	σολ	Ο	Αναστροφή εξόδου 1 για είσοδο 1
3	ΕΝΑ	Εγώ	Είσοδος 1
4	Η	Ο	Αναστροφή εξόδου 2 για είσοδο 2
5	σι	Εγώ	Είσοδος 2
6	Εγώ	Ο	Αναστροφή εξόδου 3 για είσοδο 3
7	ντο	Εγώ	Είσοδος 3
8	VSS	-	Αρνητική προσφορά για IC
9	ρε	Εγώ	Είσοδος 4
10	Ι	Ο	Αναστροφή εξόδου 4 για είσοδο 4
11	μι	Εγώ	Είσοδος 5
12	κ	Ο	Αναστροφή εξόδου 5 για είσοδο 5
13	ΝΚ	-	Μη συνδεδεμένο
14	φά	Εγώ	Είσοδος 6
15	μεγάλο	Ο	Αντιστροφή εξόδου 6 για είσοδο 6
16	ΝΚ	-	Μη συνδεδεμένο

Εφαρμογή

• Μετατροπείς εξάγωνου CMOS σε DTL / TTL
• Υψηλό ρεύμα νεροχύτη για οδήγηση δύο φορτίων TTL
• Μετατροπή λογικού επιπέδου από υψηλό σε χαμηλό

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα πολλαπλασιαστή τάσης;

Σύμφωνα με το κύκλωμα, η αντίσταση R1 και ο πυκνωτής C1 είναι διατεταγμένες με δύο πύλη NOT για να κάνουν κύκλωμα ταλαντωτή. Οι υπόλοιπες 4 πύλες NOT συνδέονται παράλληλα για να κάνουν ένα buffer και να φορτίσουν τον πυκνωτή C2.

Δίνοντας παροχή τάσης DC στο Vin, ο Πυκνωτής C2 ξεκινά τη φόρτιση μέσω του κυκλώματος buffer που δημιουργήθηκε από τις τέσσερις πύλες NOT του IC, C2 φόρτιση μέχρι την κορυφή της τάσης εισόδου. Τώρα το Capacitor C2 συμπεριφέρεται ως δεύτερη πηγή ισχύος του Vin (3-15v). Όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος, οι D1 και D2 είναι μεροληπτικοί προς τα εμπρός, έτσι ο πυκνωτής C3 αρχίζει να φορτίζει με τη διπλή ή συνδυασμένη τάση της τροφοδοσίας και του πυκνωτή C2. Ως εκ τούτου, το C3 φορτίζεται με τη συνδυασμένη τιμή τάσης που είναι σχεδόν το διπλάσιο του Vin. Τώρα μπορούμε να έχουμε διπλή τάση στον πυκνωτή C3 ως έξοδο.

Στο βίντεο, έχουμε δείξει την τάση εξόδου δίνοντας 5v, 9v και 12v ως τάση εισόδου. Η πρακτική τάση εξόδου που λαμβάνεται στον πυκνωτή C3 φαίνεται παρακάτω στον πίνακα:

Τάση εισόδου	Τάση εξόδου	Πρακτική τάση εξόδου (περίπου)
5v	10v	9.04v
9v	18β	16.9v
12v	24β	23.1