دائرة مضاعفة الجهد 12 فولت إلى 24 فولت باستخدام IC 4049

تعد مضاعفات الجهد هي الدوائر التي نحصل فيها على جهد تيار مستمر عالي جدًا من مصدر جهد تيار متردد منخفض ، حيث تولد دائرة مضاعف الجهد الجهد في مضاعفات جهد إدخال الذروة للتيار المتردد ، مثل إذا كان الجهد الأقصى لجهد التيار المتردد 5 فولت ، فسنحصل على 15 فولت DC عند الخرج.

بشكل عام ، توجد المحولات لزيادة الجهد ، ولكن في بعض الأحيان تكون المحولات غير مجدية بسبب حجمها وتكلفتها. يمكن بناء دوائر مضاعف الجهد باستخدام عدد قليل من الثنائيات والمكثفات ، ومن ثم فهي منخفضة التكلفة وفعالة للغاية مقارنة بالمحولات. تشبه دوائر مضاعف الجهد إلى حد كبير دوائر المعدل التي تستخدم لتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر ، ولكن دوائر مضاعف الجهد لا تقوم فقط بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر ، بل يمكنها أيضًا توليد جهد تيار مستمر عالي جدًا.

هذه الدوائر مفيدة للغاية حيث يلزم توليد جهد تيار مستمر عالي بجهد تيار متردد منخفض ومطلوب تيار منخفض ، كما هو الحال في مصباح LED وأفران الميكروويف وشاشات CRT (أنابيب أشعة الكاثود) في التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر. تتطلب شاشة CRT جهدًا عاليًا للتيار المستمر مع تيار منخفض. في هذا البرنامج التعليمي ، سوف نوضح لك كيفية إنشاء دائرة مضاعفة الجهد باستخدام 4049 IC عازلة سداسية مع عدد قليل من المقاوم والمكثف والصمامات الثنائية.

المواد المطلوبة

• CD4049 إيك
• مكثف 220 فائق التوهج (عدد 2) و 0.1 فائق التوهج
• المقاوم (6.7 كيلو أوم)
• الصمام الثنائي 1N4007 -2
• إمداد الجهد 5 فولت ، 9 فولت و 12 فولت
• توصيل الأسلاك واللوح

مخطط الرسم البياني

الحاجة إلى IC 4049 لدائرة مضاعف الجهد:

لمضاعفة أو مضاعفة الجهد عن طريق إنشاء دائرة مضاعفة الجهد ، نحن نستخدم 4049 سداسي عشري IC عازلة. في هذا IC ، توجد ستة بوابات NOT ، وفقًا لمخطط الدائرة ، يتم استخدام اثنين لإنشاء دائرة مذبذب يتم توصيل خرجها بالبوابة 4 NOT المتصلة بالتوازي كمخزن مؤقت.

هنا قمنا ببناء دائرة مضاعف الجهد باستخدام صمامين ثنائيين ومكثفين كهربائيين و 4 ليس بوابات داخل IC 4049. يمكن لهذه الدائرة مضاعفة الجهد المتناوب فقط ، لذلك أولاً ، أنشأنا دائرة مذبذب باستخدام المقاوم R1 ، مكثف C1 واثنين من بوابات NOT من IC CD4049. ثم أنشأ دائرة عازلة لشحن المكثف C2 باستخدام أربعة بوابات غير IC 4049 مع اثنين من الثنائيات. لذلك ، عند إعطاء 5v عند Vin أو الإدخال ، سنحصل على تقريبًا. 10 فولت عند الإخراج عبر المكثف C3 ، إذا كان الإدخال 9 فولت ، فإننا نتلقى تقريبًا. 18 فولت أو إذا كان الإدخال 12 فولت ، فإننا نتلقى تقريبًا. 24 فولت عند Vout (عبر مكثف C3).

4049 انعكاس Hex Buffer IC

CD4049 IC مجرد IC بسيط يحتوي على ستة بوابات NOT بداخله بجهد إمداد دخل عالي التصنيف من 3 فولت إلى 15 فولت ، والحد الأقصى لتصنيف التيار عند 18 فولت هو 1 مللي أمبير. تم تخطيط IC أو صنعه لاستخدامه كمحولات CMOS إلى DTL / TTL ، كما أنه قادر على تشغيل أحمال TTL (منطق الترانزستور الترانزستور) أو DTL (منطق ترانزستور الصمام الثنائي). درجة حرارة تشغيل IC هي -40 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية. يمكننا استخدام IC لصنع مولد مذبذب ذو موجة مربعة أو دائرة مولد النبض. تستخدم أيضًا لتحويل مستويات المنطق التي تصل إلى 15 فولت إلى مستويات TTL القياسية والتي تتراوح من 0 إلى 0.8 فولت (مستوى الجهد المنخفض) و 2 فولت إلى 5 فولت (مستوى الجهد العالي).

مخطط دبوس

تكوين دبوس

الرقم السري	اسم الدبوس	I / O	وصف
1	VDD	-	العرض الإيجابي لـ IC
2	جي	ا	عكس الإخراج 1 للإدخال 1
3	أ	أنا	المدخلات 1
4	ح	ا	عكس الإخراج 2 للإدخال 2
5	ب	أنا	المدخلات 2
6	أنا	ا	عكس الإخراج 3 للإدخال 3
7	ج	أنا	المدخلات 3
8	VSS	-	العرض السلبي لـ IC
9	د	أنا	المدخلات 4
10	ي	ا	عكس الإخراج 4 للإدخال 4
11	ه	أنا	المدخلات 5
12	ك	ا	عكس الإخراج 5 للإدخال 5
13	NC	-	غير متصل
14	F	أنا	المدخلات 6
15	إل	ا	عكس الإخراج 6 للإدخال 6
16	NC	-	غير متصل

تطبيق

• CMOS إلى محولات DTL / TTL السداسية
• تيار بالوعة مرتفع لقيادة حمولتي TTL
• تحويل مستوى المنطق من الأعلى إلى الأدنى

كيف تعمل دائرة مضاعف الجهد؟

وفقًا للدائرة ، يتم ترتيب المقاوم R1 والمكثف C1 ببوابتين NOT لعمل دائرة مذبذب. تم توصيل البوابات الأربعة المتبقية بالتوازي لعمل مخزن مؤقت وشحن المكثف C2.

من خلال إعطاء مصدر جهد التيار المستمر إلى Vin ، يبدأ Capacitor C2 في الشحن من خلال الدائرة العازلة التي تم إنشاؤها بواسطة أربعة بوابة NOT لشحنة IC ، C2 حتى ذروة جهد الدخل. الآن يعمل Capacitor C2 كمصدر طاقة ثانٍ لـ Vin (3-15v). كما هو موضح في الرسم التخطيطي للدائرة ، فإن D1 و D2 متحيزان للأمام لذا يبدأ المكثف C3 في الشحن بالجهد المزدوج أو المشترك للإمداد والمكثف C2. ومن ثم ، يتم شحن C3 مع القيمة المجمعة للجهد والتي تقارب ضعف Vin. الآن يمكننا الحصول على جهد مزدوج عبر مكثف C3 كناتج.

في الفيديو ، أظهرنا جهد الخرج بإعطاء 5 فولت و 9 فولت و 12 فولت كجهد دخل. جهد الخرج العملي المتلقى عبر المكثف C3 الموضح أدناه في الجدول:

مساهمة الجهد	الجهد الناتج	جهد الإخراج العملي (تقريبًا)
5 فولت	10 فولت	9.04 فولت
9 فولت	18 فولت	16.9 فولت
12 فولت	24 فولت	23.1