محول جهد مكثف بتبديل

يقوم محول الجهد المكثف بتبديل نقل الطاقة وتحويل الجهد باستخدام المكثفات. هناك نوعان أساسيان من محولات الجهد المكثف بتبديل ، الأول هو دائرة العاكس للجهد والثاني هو دائرة مضاعف الجهد. تُعرف هذه الأنواع من الدوائر عمومًا باسم دوائر مضخة الشحن.

في هذا المشروع ، سنصمم محول جهد مكثف بتبديل باستخدام Texas Instruments LMC7660S IC ، وكذلك نبني الدائرة على لوح تجارب غير ملحوم لإثبات عملها. هذه الدائرة بسيطة للغاية لأنها تتطلب مكثفين خارجيين فقط لتعمل بشكل صحيح.

كيف يعمل محول الجهد الكهربائي المكثف المحول؟

يوجد أدناه مخطط الكتلة الوظيفية لـ 7600S IC ، مأخوذ من ورقة البيانات الخاصة به .

يحتوي IC على أربعة مفاتيح كبيرة (بشكل أساسي MOSFETs). في النصف الأول من موجة تبديل الإدخال ، يتم إغلاق المفتاحين S1 و S3 ، لذلك يتم شحن مكثف المضخة Cp لتزويد الجهد V +. خلال النصف الثاني من موجة التبديل ، يتم إغلاق المفتاحين S2 و S4 ، ويتم فتح S1 و S3. نظرًا لأن S2 يربط مكثف المضخة بالأرض ، فإن مكثف الخرج Cr يطور جهدًا هو -V + / 2. بعد بضع دورات تحويل ، سيكون الجهد عند مكثف الخرج مساويًا تمامًا لـ -V +. عند هذه النقطة ، يكون جهد الخرج هو السالب لجهد الدخل ، ويكون تيار الإدخال مساويًا تقريبًا لتيار الخرج.

ميزات:

فيما يلي قائمة ميزات LMC7660 IC

• تحويل بسيط للإمداد المنطقي + 10 فولت إلى مستلزمات -10 فولت
• مضاعفة الجهد البسيط (VOUT = (-) nVIN)
• سهل الاستخدام - يتطلب فقط مكونين خارجيين غير مهمين
• كفاءة تحويل جهد الدائرة المفتوحة النموذجية 99٪
• كفاءة الطاقة النموذجية 98٪
• نطاق جهد تشغيل واسع 1.5 فولت إلى 10.0 فولت
• لا يوجد ديود خارجي على درجة الحرارة الكاملة. ونطاق الجهد

المكونات مطلوبة

SL. لا	القطع	نوع	كمية
1	LMC7660	IC	1
2	10 فائق التوهج	مكثف	1
3	10 آلاف	المقاوم	1
4	وحدة امدادات الطاقة	تيار مستمر (0-10) فولت	1
5	سلك قياس واحد	عام	6
6	اللوح	عام	1

رسم تخطيطى

يوجد أدناه الرسم التخطيطي لمحول الجهد المحول-مكثف مأخوذ من ورقة البيانات.

تطبيقات منظم الجهد المكثف بتبديل IC LMC7660S

هذا هو IC صغير جدًا وفعال ومفيد يمكن استخدامه في تطبيقات مختلفة

• لنفترض أنك بحاجة إلى قياس جهد RMS الحقيقي بمساعدة متحكم دقيق. لذلك ، تحتاج إلى Op-Amp لتضخيم إشارة دخل التيار المتردد ومصدر قطبي مزدوج لتشغيل Op-Amp. في هذا السيناريو ، يمكن أن يكون LMC7660 IC مفيدًا جدًا. من خلال وضع هذا IC واثنين من المكثفات غير المكلفة في دائرتك ، يمكنك بسهولة إنشاء السلبية لجهد الإدخال.
• في سيناريو آخر حيث تحتاج إلى تضخيم إشارة من ميكروفون سعوي ، فإنه يتطلب أيضًا إمدادًا ثنائي القطب لتضخيم الإشارة بشكل صحيح. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون 7660 IC مفيدًا جدًا.
• للتشغيل ، يلزم وجود مصدر قطبي مزدوج لمضخم الدفع والسحب.
• العرض السلبي على متن الطائرة لذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية.
• يستخدم هذا IC أيضًا في صناعة الاتصالات حيث يتم استخدامه لتشغيل OP07 Op-Amp و Analog Multiplexer CD4051 ، وهو جزء مهم جدًا من الدائرة بأكملها حيث يتم استخدامه لقياس جهد البطارية ، جهد الدخل AC ، و أنا nput AC الحالي.

ما يجب فعله و ما لا يجب فعله

• الحد الأقصى لجهد الدخل لهذا IC هو 10 فولت ، ومن المؤكد أن الجهد الكهربي للإدخال أعلى من 10 فولت سيتلف هذا IC.
• يعتبر Pin-6 الخاص بـ IC هو دبوس LV (الجهد المنخفض) إذا كان جهد الدخل ≤3.5V ، فيجب تأريض هذا الدبوس. خلاف ذلك ، يجب أن يكون هذا الدبوس في حالة عائمة.
• يجب وضع المكثف CP قريبًا جدًا من IC وإلا ، يمكن لـ IC أن يلتقط.
• لزيادة كفاءة الدائرة يمكن استخدام مكثف ذو تصنيفات ESR منخفضة.
• شيء واحد يجب مراعاته هو أن الكفاءة تتناقص مع زيادة الحمل الحالي ، على سبيل المثال مع تيار الحمل 40 مللي أمبير ، تكون الكفاءة حوالي 75٪.

أتمنى أن تكون قد أحببت هذه المقالة وتعلمت شيئًا جديدًا منها. إذا كان لديك أي شك ، يمكنك أن تسأل في التعليقات أدناه أو يمكنك استخدام منتدياتنا لمناقشة مفصلة.