En ladepumpe er en kontakt type mode strømforsyning, som skaber diskrete multipla af indgangsspændingen ved hjælp af en kondensator. I lav kraftelektronik under visse forhold, hvor vi har en lav spænding, siger 3,3V, men vi kræver 5V. For at overvinde denne situation bruger vi en boost-konverter. Disse omformere er ineffektive ved lav effekt, fordi de bruger meget strøm under drift, de er støjende enheder og fungerer ikke i omvendt drift. For at løse dette problem bruger vi derfor en strømforsyning med switch-tilstand, der kaldes ladepumpe.
Hvad er en ladepumpe?
Definition: En ladepumpe er en DC til DC-konverter , der producerer en højeffektiv output. De fungerer normalt højere frekvens . Det er også navngivet som flyvende
Egenskaber
Følgende er de generelle egenskaber ved den ladepumpe, de er
- Nul anvendelse af induktorer i kredsløbet
- EMI (elektromagnetisk induktion) udstrålet er minimum
- Enkel konstruktion (en indgangskondensator og to udgangskondensator).
Opladningspumpes kredsløbsdiagram
Følgende kredsløb består normalt af en switch “S” eller en Enkelt trin af ladepumpe Nedenstående kredsløb viser konstruktionen af en to-trins ladepumpe, hvor output fra det første trin gives som input til det andet trin, og output fra det andet trin er kaskadet med outputbelastningstrinnet. Denne konstruktion tillader pumpen at generere en høj udgangsspænding fra den lavere indgangsspænding. Flertrins-kredsløb med ladepumpe Det arbejde med en ladepumpe kan forklares ved hjælp af en kondensator. Den grundlæggende funktion af en kondensator er at opbevare eller oplade og aflade opladningen, når det er nødvendigt. For eksempel har vi en kondensator med kapacitans 9V, hvor vi oplader kondensatoren op til 9V og måler ved hjælp af en En 3-trins opladningspumpe består af 3 opladningspumpetrin, der kaskaderes efter hinanden sammen med en 555 IC-timer . Denne konstruktion øger udgangsspændingen. Kredsløbsdiagram 3 Trin De 2 anvendte hovedkomponenter er 555 timer IC og pumpekredsløb En 555 IC består af 8 ben, GND, udløser, output, nulstilling, strømforsyning, afladningskondensator, tærskel, kontrolspænding som vist nedenfor. 555 IC-stiftdiagram Komponenter brugt i en 555 IC: kondensator (afkobling), 2 i antal 100 nF afkobling frekvens op til 500 KHz, hvilket hjælper pumpekondensatoren med at opdatere med jævne mellemrum, så udgangsspændingen ikke krølles. 555 IC-kredsløb Komponenter, der anvendes i dette kredsløb, har 6 IN4148-dioder (eller UF4007), 5 i antal 10 µF elektrolytkondensatorer, 100 µF elektrolytkondensatorer. Kredsløbsdiagrammet er vist nedenfor, input til dette kredsløb er taget fra udgangsstift 3 på 555 IC. Indgangen giver kondensatoren mulighed for at oplade ved hjælp af dioden. Fra kredsløbet kan vi observere, at den negative ende af kondensatoren er jordforbundet, når kredsløbets output går højt, går kondensatorens negative pin også højt. Men som vi ved, at kondensatoren allerede har opladning inde i den, viser spændingen målt over den en dobbelt indgangsspænding. Opladningspumpekredsløb Men den opnåede udgangsspænding består af 50% af krusning, derfor for at overvinde denne krusningseffekt ved udgangen tilføjer vi et additionskredsløb kaldet spidsdetektor som vist nedenfor. Spidsdetektor for en ladepumpe En ladepumpe producerer ikke kun høj udgangsspænding, men kan invertere udgangsspændingen. Kredsløbsdiagrammet ligner en spændingsdobler, hvor dioden i kredsløbet er forbundet omvendt som vist nedenfor, Inverter kredsløb Når udgangen på 555 IC bliver høj, oplades kondensatoren, og når IC-udgangen bliver lav, aflades kondensatoren gennem den 2. kondensator i en baglæns retning. Derfor genererer en negativ spænding ud af kredsløbet. Følgende er fordelene Følgende er begrænsningerne Det anvendelser af ladepumpen inkluderer følgende. Ladepumper er således en af applikationerne inden for elektronik med lav effekt, som genererer høj udgangsspænding fra en lav indgangsspænding. Det er også navngivet som flyvende kondensatoromformer. Et enkelt trin opladningspumpekredsløb består af en kondensator, en switch eller en diode, der er tilsluttet en spændingskilde. Under visse forhold kan den genererede udgangsspænding bestå af krusninger, som kan elimineres ved hjælp af en spidsdetektor på udgangstrinnet. Disse kredsløb kan også generere inverteret udgangsspænding ved at forbinde dioden i omvendt polaritet. Den største fordel ved ladepumpen er, at de er yderst effektive og enkle at konstruere.
Arbejder
Opbygningen af det praktiske kredsløb
Brugte komponenter
555 Timer
Opladningspumpekredsløb
Oplad pumpe som spændingsinverter
Arbejder
Fordele ved ladepumpe
Begrænsninger for ladepumpe
Ansøgninger
