Udvostručivač napona je krug u kojem dobivamo dvostruko veći od ulaznog napona, kao ako napajamo 5v napon, dobit ćemo 10 volti na izlazu. Općenito su transformatori tu da pojačaju ili smanje napon, ali ponekad transformatori nisu izvedivi zbog svoje veličine i cijene. Dakle, ovdje je brzo, jednostavno i praktično rješenje za udvostručavanje napona, pomoću 555 IC tajmera.
Komponente
- 555 IC tajmer
- Diode -2 (1N4007)
- Otpornici- 10k, 33k
- Kondenzatori - 22uf (2), 0,01uF (2)
- 3-12v Izvor napajanja
Dijagram i objašnjenje napona udvostručivača
Strujni krug možemo podijeliti na dva dijela, prvi dio sastoji se od 555 puta IC u režimu podesivosti, da bi se dobio kvadratni val, a drugi dio sastoji se od 2 diode i 2 kondenzatora za udvostručavanje izlaznog napona.
Konfigurirali smo 555 IC timer-a u načinu Avable multivibrator da generira kvadratni val od približno 2KHz, ovu frekvenciju određuju otpor R1, R2 i kondenzator C1. Ispod je formula za isto:
F = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Kad je izlaz na PIN-u 3 od 555 IC nizak, dioda D1 se pristranost naprijed i kondenzator C3 puni kroz D1. Kondenzator C3 puni se do istog napona na izvoru, u našem slučaju 5v.
Sada kada izlaz na PIN 3 postane visok, D1 postaje unazad pristran i blokira pražnjenje kondenzatora C3, a istovremeno je D2 pristran i omogućuje kondenzatoru C4 da se puni. Sada se kondenzator C4 puni kombiniranim naponom kondenzatora C3 i naponom ulaznog izvora, znači 5v kondenzatora C3 i 5v ulaznog napajanja, pa se puni do 10v (dvostruki napon ulaznog izvora). Ali u praksi dobivamo izlazni napon manji od dvostruko više od ulaznog napona, kao u našem slučaju dobivamo cca. 8,76v umjesto 10v.
Postoje i neki nedostaci ovog kruga udvostručivača napona:
- Međutim, ovaj je krug vrlo koristan za stvaranje većeg napona iz izvora male snage, ali to može isporučiti samo do 50 mA struje. Dakle, trebao bi se koristiti samo za aplikacije s niskom strujom.
- Također izlazni napon može biti nestabilan, pa se regulator napona (IC78XX) odgovarajuće nazivne vrijednosti može koristiti za regulaciju i glatki izlaz. Ali sam regulator napona IC troši malo struje i smanjuje isporučivu struju (ne smije prelaziti 70mA).
Bilješke:
- Ulazni napon trebao bi biti između 3-12 volta, veći napon uništit će IC 555 timera.
- Opterećenje na izlazu ne smije vući više od 70 mA struje.
- Napon se neće trenutno udvostručiti, ali polako će se povećavati i nakon nekog vremena postavit će se na dvostruko veći ulazni napon.
- Napon kondenzatora C4 trebao bi biti najmanje dvostruko veći od ulaznog napona.
- Izlazni napon nije točno dvostruko veći od ulaznog napona, bit će manji od ulaznog napona. Kao što smo dobili 8,76v za 5v ulazno napajanje, a ako primijenite 12v, izlazni napon bio bi 18-20 volti.