ปั๊มประจุคือ สวิตซ์ ประเภทแหล่งจ่ายไฟโหมดซึ่งสร้างแรงดันไฟฟ้าขาเข้าแบบแยกส่วนโดยใช้ตัวเก็บประจุ ต่ำ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง ในบางสภาวะที่เรามีแรงดันไฟฟ้าต่ำบอกว่า 3.3V แต่เราต้องการ 5V เพื่อเอาชนะสถานการณ์นี้เราใช้ตัวแปลงเพิ่ม ตัวแปลงเหล่านี้ไม่มีประสิทธิภาพที่กำลังไฟต่ำเนื่องจากใช้พลังงานมากขณะใช้งานเป็นอุปกรณ์ที่มีเสียงดังและไม่ทำงานในการทำงานย้อนกลับ ดังนั้นเพื่อที่จะเอาชนะปัญหานี้เราจึงใช้แหล่งจ่ายไฟประเภทสวิตช์ที่เรียกว่าปั๊มประจุ
Charge Pump คืออะไร?
คำจำกัดความ: ปั๊มประจุไฟฟ้าเป็น DC ถึง ตัวแปลง DC ที่ให้ผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพสูง พวกเขามักจะทำงานที่สูงกว่า ความถี่ . นอกจากนี้ยังได้ชื่อว่าบิน
ลักษณะเฉพาะ
ต่อไปนี้เป็นลักษณะทั่วไปของปั๊มประจุ
- การใช้ตัวเหนี่ยวนำในวงจรเป็นศูนย์
- EMI (Electro-Magnetic Induction) ที่แผ่ออกเป็นค่าต่ำสุด
- ง่ายในการก่อสร้าง (ตัวเก็บประจุอินพุตหนึ่งตัวและตัวเก็บประจุเอาต์พุตสองตัว)
แผนภาพวงจรปั๊มชาร์จ
วงจรต่อท้ายมักประกอบด้วยสวิตช์“ S” หรือ a ขั้นตอนเดียวของปั๊มชาร์จ วงจรด้านล่างแสดงโครงสร้างของปั๊มประจุสองขั้นตอนซึ่งเอาต์พุตของขั้นตอนแรกถูกกำหนดให้เป็นอินพุตไปยังขั้นที่สองและเอาต์พุตจากขั้นที่สองจะเรียงซ้อนกันด้วยขั้นตอนการโหลดเอาต์พุต โครงสร้างนี้ช่วยให้ปั๊มสร้างแรงดันไฟฟ้าขาออกสูงจากแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่ต่ำกว่า วงจรหลายขั้นตอนของปั๊มประจุ การทำงานของปั๊มประจุ สามารถอธิบายได้โดยใช้ตัวเก็บประจุ หน้าที่พื้นฐานของตัวเก็บประจุคือการจัดเก็บหรือชาร์จและคายประจุเมื่อจำเป็น ตัวอย่างเช่นเรามีตัวเก็บประจุที่มีความจุ 9V ซึ่งเราชาร์จตัวเก็บประจุได้ถึง 9V และวัดโดยใช้ a ปั๊มประจุ 3 ขั้นตอนประกอบด้วยปั๊มประจุ 3 ขั้นซึ่งเรียงต่อกันทีละขั้นพร้อมกับ 555 IC จับเวลา . โครงสร้างนี้จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าขาออก แผนภาพวงจร 3 ขั้นตอน ส่วนประกอบหลัก 2 ชิ้นที่ใช้คือ IC จับเวลา 555 และวงจรปั๊ม 555 IC ประกอบด้วย 8 พิน, GND, Trigger, Output, Reset, Power Supply, Discharge Capacitor, Threshold, Control Voltage ดังที่แสดงด้านล่าง 555 IC Pin Diagram ส่วนประกอบที่ใช้ใน 555 IC: ตัวเก็บประจุ (decoupling), 2 ในจำนวน 100 nF decoupling ความถี่ สูงถึง 500KHz ซึ่งช่วยให้ตัวเก็บประจุของปั๊มรีเฟรชเป็นระยะเพื่อไม่ให้แรงดันไฟฟ้าขาออกกระเพื่อม 555 วงจร IC ส่วนประกอบที่ใช้ในวงจรนี้ ได้แก่ ไดโอด IN4148 จำนวน 6 ตัว (หรือ UF4007), 5 ในหมายเลข 10 electroF ตัวเก็บประจุไฟฟ้า, ตัวเก็บประจุไฟฟ้า 100 µF แผนภาพวงจรแสดงด้านล่างอินพุตของวงจรนี้นำมาจากขาเอาต์พุต 3 ของ 555 IC อินพุตช่วยให้ตัวเก็บประจุสามารถชาร์จโดยใช้ไดโอด จากวงจรเราสามารถสังเกตได้ว่าปลายด้านลบของตัวเก็บประจุมีการต่อสายดินเมื่อเอาต์พุตของวงจรสูงขึ้นขาขั้วลบของตัวเก็บประจุก็จะสูงเช่นกัน แต่อย่างที่เราทราบกันดีว่าตัวเก็บประจุเก็บประจุไว้ภายในอยู่แล้วแรงดันไฟฟ้าเมื่อวัดผ่านจะแสดงแรงดันไฟฟ้าอินพุตสองเท่า วงจรปั๊มชาร์จ แต่แรงดันเอาท์พุทที่ได้รับประกอบด้วย 50% ของการกระเพื่อมดังนั้นเพื่อที่จะเอาชนะเอฟเฟกต์ระลอกนี้ที่เอาต์พุตเราจึงเพิ่มวงจรเพิ่มเติมที่เรียกว่าเครื่องตรวจจับจุดสูงสุดดังที่แสดงด้านล่าง เครื่องตรวจจับสูงสุดของปั๊มชาร์จ ปั๊มประจุไม่เพียง แต่สร้างแรงดันไฟฟ้าขาออกสูงเท่านั้น แต่สามารถกลับแรงดันไฟฟ้าขาออกได้ แผนภาพวงจรคล้ายกับแรงดันไฟฟ้าสองเท่าที่ไดโอดในวงจรเชื่อมต่อแบบย้อนกลับดังที่แสดงด้านล่าง วงจรอินเวอร์เตอร์ เมื่อเอาต์พุตของ 555 IC สูงค่าตัวเก็บประจุและเมื่อเอาต์พุต IC ต่ำตัวเก็บประจุจะปล่อยผ่านตัวเก็บประจุตัวที่ 2 ในทิศทางย้อนกลับ ดังนั้นการสร้างแรงดันลบที่ด้านนอกของวงจร ต่อไปนี้เป็นข้อดี ต่อไปนี้เป็นข้อ จำกัด การใช้งานของปั๊มประจุ รวมสิ่งต่อไปนี้ ดังนั้น Charge Pumps จึงเป็นหนึ่งในแอพพลิเคชั่นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังต่ำซึ่งสร้างแรงดันเอาต์พุตสูงจากแรงดันไฟฟ้าอินพุตต่ำ นอกจากนี้ยังมีชื่อเป็นตัวแปลงตัวเก็บประจุแบบบิน ขั้นตอนเดียว วงจรปั๊มประจุประกอบด้วย ของตัวเก็บประจุสวิตช์หรือไดโอดที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า ในบางสภาวะแรงดันไฟฟ้าขาออกที่สร้างขึ้นอาจประกอบด้วยระลอกคลื่นซึ่งสามารถกำจัดได้โดยใช้เครื่องตรวจจับสูงสุดที่ขั้นตอนการส่งออก วงจรเหล่านี้ยังสามารถสร้างแรงดันขาออกแบบกลับด้านได้โดยการเชื่อมต่อไดโอดในขั้วย้อนกลับ ข้อได้เปรียบหลักของปั๊มประจุคือมีประสิทธิภาพสูงง่ายในการก่อสร้าง
กำลังทำงาน
การสร้างวงจรการปฏิบัติ
ส่วนประกอบที่ใช้
555 ชั่วโมง
วงจรปั๊มชาร์จ
ชาร์จปั๊มเป็นอินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้า
กำลังทำงาน
ข้อดีของ Charge Pump
ข้อ จำกัด ของ Charge Pump
การใช้งาน
