Μετατροπέας τάσης πυκνωτή

Ένας μετατροπέας τάσης με μεταβαλλόμενο πυκνωτή εκτελεί μεταφορά ενέργειας και μετατροπή τάσης χρησιμοποιώντας πυκνωτές. Υπάρχουν κυρίως δύο τύποι μετατροπέων τάσης πυκνωτή μεταγωγής, ο πρώτος είναι το κύκλωμα μετατροπέα τάσης και ο δεύτερος είναι το κύκλωμα διπλασιασμού τάσης. Αυτοί οι τύποι κυκλωμάτων είναι συνήθως γνωστοί ως κυκλώματα αντλίας φόρτισης.

Σε αυτό το έργο, θα σχεδιάσουμε έναν μετατροπέα τάσης πυκνωτή μεταγωγής χρησιμοποιώντας το Texas Instruments LMC7660S IC, και επίσης θα κατασκευάσουμε το κύκλωμα σε μια πλακέτα χωρίς κόλλα για να δείξουμε τη λειτουργία του. Αυτό το κύκλωμα είναι πολύ απλό καθώς απαιτεί μόνο δύο εξωτερικούς πυκνωτές να λειτουργούν σωστά.

Πώς λειτουργεί ο μετατροπέας τάσης πυκνωτή;

Ακολουθεί το λειτουργικό διάγραμμα μπλοκ του IC 7600S, που έχει ληφθεί από το δελτίο δεδομένων του .

Το IC περιέχει τέσσερις μεγάλους διακόπτες (κυρίως MOSFET). Στο πρώτο μισό του κύματος μεταγωγής εισόδου, οι διακόπτες S1 και S3 είναι κλειστοί, οπότε φορτίζει τον πυκνωτή αντλίας Cp για την παροχή τάσης V +. Κατά το δεύτερο μισό του κύματος μεταγωγής, οι διακόπτες S2 και S4 είναι κλειστοί, και S1 και S3 ανοίγουν. Καθώς το S2 συνδέει τον πυκνωτή αντλίας με τη γείωση, ο πυκνωτής εξόδου Cr αναπτύσσει μια τάση που είναι -V + / 2. Μετά από μερικούς κύκλους μεταγωγής, η τάση στον πυκνωτή εξόδου θα είναι ακριβώς ίση με -V +. Σε αυτό το σημείο, η τάση εξόδου είναι η αρνητική της τάσης εισόδου και το ρεύμα εισόδου είναι περίπου ίσο με το ρεύμα εξόδου.

Χαρακτηριστικά:

Εδώ είναι η λίστα δυνατοτήτων του LMC7660 IC

• Απλή μετατροπή + 10V Logic Supply σε -10V Supplies
• Απλός πολλαπλασιασμός τάσης (VOUT = (-) nVIN)
• Εύκολο στη χρήση - Απαιτεί μόνο 2 εξωτερικά μη κρίσιμα παθητικά στοιχεία
• Τυπική απόδοση μετατροπής τάσης ανοικτού κυκλώματος 99%
• Τυπική απόδοση ισχύος 98%
• Ευρύ εύρος τάσης λειτουργίας 1,5V έως 10,0V
• Χωρίς εξωτερική δίοδο σε πλήρη θερμοκρασία. και εύρος τάσης

Απαιτούμενα στοιχεία

Sl. Όχι	Ανταλλακτικά	Τύπος	Ποσότητα
1	LMC7660	IC	1
2	10uF	Πυκνωτής	1
3	10Κ	Αντίσταση	1
4	Τροφοδοτικό	DC (0 - 10) V	1
5	Μονό σύρμα μετρητή	Γενικός	6
6	Ψωμί	Γενικός	1

Σχηματικό διάγραμμα

Παρακάτω είναι το σχηματικό για το Switched-πυκνωτή τάσης μετατροπέα που λαμβάνονται από το φύλλο δεδομένων.

Εφαρμογές ρυθμιστή εναλλασσόμενου πυκνωτή IC LMC7660S

Αυτό είναι ένα πολύ μικρό, αποτελεσματικό και χρήσιμο IC που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες εφαρμογές

• Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να μετρήσετε την πραγματική τάση RMS με τη βοήθεια ενός μικροελεγκτή. Για αυτό, χρειάζεστε ένα Op-Amp για να ενισχύσετε το σήμα AC εισόδου και μια παροχή διπλής πολικότητας για να ενεργοποιήσετε το Op-Amp. Σε αυτό το σενάριο, το LMC7660 IC μπορεί να είναι πολύ χρήσιμο. Τοποθετώντας αυτό το IC και δύο φθηνούς πυκνωτές στο κύκλωμα σας, μπορείτε εύκολα να δημιουργήσετε το αρνητικό της τάσης εισόδου.
• Σε ένα άλλο σενάριο όπου πρέπει να ενισχύσετε ένα σήμα από ένα χωρητικό μικρόφωνο, απαιτεί επίσης παροχή διπλής πολικότητας για να ενισχυθεί σωστά το σήμα. Σε αυτήν την περίπτωση, το 7660 IC μπορεί να είναι πολύ βολικό.
• Για τροφοδοσία, απαιτείται τροφοδοσία διπλής πολικότητας ενισχυτή Push-Pull.
• Αρνητική τροφοδοσία επί του σκάφους για δυναμικές RAM
• Το ολοκληρωμένο αυτό χρησιμοποιείται επίσης στον κλάδο των τηλεπικοινωνιών, όπου χρησιμοποιείται στην εξουσία μια OP07 Op-Amp και ένα αναλογικό πολυπλέκτη CD4051, το οποίο είναι ένα πολύ σημαντικό μέρος του όλου κυκλώματος, δεδομένου ότι χρησιμοποιείται για να μετρήσει την τάση της μπαταρίας, εισόδου τάσης AC, και εγώ στην είσοδο DVI εναλλασσόμενο ρεύμα.

Δεν πρέπει και δεν πρέπει

• Η μέγιστη τάση εισόδου αυτού του IC είναι 10V, μια τάση εισόδου υψηλότερη από 10V σίγουρα θα προκαλέσει ζημιά σε αυτό το IC.
• Ο ακροδέκτης 6 του IC είναι ο πείρος LV (χαμηλής τάσης) εάν η τάση εισόδου είναι.53,5V, αυτός ο πείρος πρέπει να γειωθεί. Διαφορετικά, αυτός ο πείρος θα πρέπει να βρίσκεται σε κατάσταση αιωρήματος.
• Ο πυκνωτής CP πρέπει να τοποθετηθεί πολύ κοντά στο IC διαφορετικά, το IC μπορεί να ασφαλίσει.
• Για την αύξηση της απόδοσης του κυκλώματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας πυκνωτής με χαμηλές βαθμολογίες ESR.
• Ένα πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι ότι η απόδοση μειώνεται με την αύξηση του ρεύματος φορτίου, για παράδειγμα με ρεύμα φορτίου 40 mA, η απόδοση είναι περίπου 75%.

Ελπίζω να σας άρεσε αυτό το άρθρο και να μάθετε κάτι νέο από αυτό. Εάν έχετε οποιαδήποτε αμφιβολία, μπορείτε να ρωτήσετε στα παρακάτω σχόλια ή να χρησιμοποιήσετε τα φόρουμ μας για λεπτομερή συζήτηση.