Preklopni pretvarač napona kondenzatora

Preklopni pretvarač napona kondenzatora vrši prijenos energije i pretvorbu napona pomoću kondenzatora. Postoje uglavnom dvije vrste preklopnih pretvarača napona kondenzatora, prvi je krug pretvarača napona, a drugi krug udvostručivača napona. Te su vrste krugova obično poznate kao krugovi pumpe za punjenje.

U ovom ćemo projektu dizajnirati preklopni pretvarač napona kondenzatora pomoću IC Texas Instruments LMC7660S, a također ćemo izgraditi sklop na ploči bez lema kako bismo pokazali svoj rad. Ovaj je sklop vrlo jednostavan jer za pravilno funkcioniranje potrebna su samo dva vanjska kondenzatora.

Kako djeluje preklopni pretvarač napona kondenzatora?

Ispod je funkcionalni blok dijagram 7600S IC, preuzet iz njegova tehničkog lista .

IC sadrži četiri velika prekidača (uglavnom MOSFET-ove). U prvoj polovici ulaznog komutacijskog vala sklopke S1 i S3 su zatvorene, pa puni kondenzator pumpe Cp za napajanje naponom V +. Tijekom druge polovice preklopnog vala sklopke S2 i S4 se zatvaraju, a S1 i S3 otvaraju. Kako S2 povezuje kondenzator pumpe sa masom, izlazni kondenzator Cr razvija napon koji je -V + / 2. Nakon nekoliko ciklusa prebacivanja, napon na izlaznom kondenzatoru bit će točno jednak -V +. U ovom je trenutku izlazni napon negativan od ulaznog napona, a ulazna struja približno je jednaka izlaznoj struji.

Značajke:

Ovdje je popis značajki LMC7660 IC

Jednostavna konverzija opskrbe logikom + 10V u opskrbu -10V
Jednostavno umnožavanje napona (VOUT = (-) nVIN)
Jednostavan za upotrebu - Zahtijeva samo 2 vanjske nekritične pasivne komponente
Tipična učinkovitost pretvorbe napona u otvorenom krugu 99%
Tipična učinkovitost napajanja 98%
Širok raspon radnog napona 1,5 V do 10,0 V
Nema vanjske diode preko pune temperature. i raspon napona

Komponente potrebne

Sl.br.	Dijelovi	Tip	Količina
1	LMC7660	IC	1
2	10uF	Kondenzator	1
3	10.000	Otpornik	1
4	Jedinica napajanja	DC (0 - 10) V	1
5	Žica s jednim mjeračem	Generički	6
6	Breadboard	Generički	1

Shematski dijagram

Ispod je shema pretvarača napona s preklopljenim kondenzatorom preuzeta iz podatkovne tablice.

Primjene preklopnog regulatora napona kondenzatora IC LMC7660S

Ovo je vrlo mali, učinkovit i koristan IC koji se može koristiti u raznim aplikacijama

Pretpostavimo da trebate izmjeriti pravi efektivni napon uz pomoć mikrokontrolera. Za to vam je potrebno Op-pojačalo za pojačanje ulaznog izmjeničnog signala i dvostruki polaritet za napajanje Op-pojačala. U ovom scenariju LMC7660 IC može biti vrlo koristan. Stavljajući ovaj IC i dva jeftina kondenzatora u svoj krug, lako možete generirati negativ ulaznog napona.
U drugom scenariju u kojem trebate pojačati signal s kapacitivnog mikrofona, on također zahtijeva napajanje s dvostrukim polaritetom kako bi signal ispravno pojačao. U ovoj situaciji 7660 IC može vrlo dobro doći.
Za napajanje je potrebno push-pull pojačalo s dvostrukim polaritetom.
Ugrađena negativna opskrba za dinamičke RAM-ove.
Ovaj se IC koristi i u telekom industriji gdje se koristi za napajanje OP07 Op-pojačala i analognog multipleksera CD4051, što je vrlo važan dio cijelog kruga, jer se koristi za mjerenje napona baterije, ulaznog izmjeničnog napona, i ja nput AC Trenutni.

Što se smije i ne smije

Maksimalni ulazni napon ovog IC je 10V, ulazni napon veći od 10V sigurno će oštetiti ovaj IC.
Pin-6 IC je LV (niskonaponski) pin ako je ulazni napon ≤3,5V, ovaj pin treba biti uzemljen. Inače, ovaj bi pin trebao biti u plutajućem stanju.
Kondenzator CP trebao bi biti postavljen vrlo blizu IC, u suprotnom se IC može zaskočiti.
Da bi se povećala učinkovitost kruga, može se koristiti kondenzator s niskim ESR ocjenama.
Imajte na umu da se učinkovitost smanjuje s porastom struje opterećenja, na primjer s strujom opterećenja od 40 mA, učinkovitost je oko 75%.

Nadam se da vam se svidio ovaj članak i da ste iz njega naučili nešto novo. Ako sumnjate, možete pitati u komentarima ispod ili možete koristiti naše forume za detaljnu raspravu.