Sprieguma divkāršotājs ir ķēde, kurā mēs iegūstam divreiz lielāku ieejas spriegumu, piemēram, ja mēs piegādājam 5 V spriegumu, mēs izvadē saņemsim 10 voltus. Parasti transformatori ir paredzēti, lai palielinātu vai pazeminātu spriegumu, bet dažreiz transformatori nav iespējami to lieluma un izmaksu dēļ. Tātad, šeit ir ātrs, ērts un praktisks risinājums, kā dubultot spriegumu, izmantojot 555 taimera IC.
Komponenti
- 555 taimera IC
- Diodes -2 (1N4007)
- Rezistori - 10k, 33k
- Kapaciotori - 22uf (2), 0,01uF (2)
- 3-12v barošanas avots
Sprieguma divkāršotāja shēmas diagramma un skaidrojums
Mēs varam sadalīt ķēdi divās daļās: pirmā daļa sastāv no 555 laika IC Astable režīmā, lai ģenerētu kvadrātveida vilni, un otrā daļa sastāv no 2 diodēm un 2 kondensatoriem, lai dubultotu izejas spriegumu.
Mēs esam konfigurējuši 555 taimera IC Astable multivibratora režīmā, lai ģenerētu aptuveni kvadrātveida viļņu. 2KHz, šo frekvenci izlemj rezistors R1, R2 un kondensators C1. Zemāk viņš ir formulējis to pašu:
F = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Kad izeja pie 555 IC PIN 3 ir zema, diode D1 tiek virzīta uz priekšu un kondensators C3 tiek uzlādēts caur D1. Kondensators C3 tiek uzlādēts līdz vienam spriegumam pie avota, mūsu gadījumā - 5v.
Tagad, kad izeja pie PIN 3 palielinās, D1 kļūst pretējs un bloķē kondensatora C3 izlādi, un tajā pašā laikā D2 ir novirzīts uz priekšu un ļauj kondensatoram C4 uzlādēt. Tagad kondensators C4 uzlādējas ar kondensatora C3 un ieejas avota sprieguma kombinēto spriegumu, tas nozīmē 5 V kondensatora C3 un 5 V ieejas padevi, tāpēc tas uzlādē līdz 10 V (divreiz lielāks par ieejas avota spriegumu). Bet praktiski mēs iegūstam izejas spriegumu, kas ir mazāks nekā divreiz lielāks par ieejas spriegumu, tāpat kā mūsu gadījumā mēs saņemam apm. 10,76v vietā 8,76v.
Šai sprieguma divkāršošanas ķēdei ir arī daži trūkumi:
- Tomēr šī shēma ir ļoti noderīga, lai radītu lielāku spriegumu no zema enerģijas avota, taču tas var piegādāt tikai līdz 50mA strāvu. Tāpēc to vajadzētu izmantot tikai lietošanai ar zemu strāvu.
- Arī izejas spriegums var būt nestabils, tāpēc regulēšanai un vienmērīgai izejai var izmantot pareiza sprieguma regulatoru (IC78XX). Bet sprieguma regulatora IC pats patērē zināmu strāvu un samazina piegādājamo strāvu (nedrīkst pārsniegt 70mA).
Piezīmes:
- Ieejas spriegumam jābūt starp 3-12 voltiem, augstāks spriegums iznīcinās 555 taimera IC.
- Slodze pie izejas nedrīkst novilkt vairāk par 70 mA strāvu.
- Spriegums uzreiz netiks dubultots, bet tas palielināsies lēnām, un pēc kāda laika tas tiks iestatīts uz divreiz lielāku ieejas spriegumu.
- Kondensatora C4 nominālajam spriegumam jābūt vismaz divreiz lielākam par ieejas spriegumu.
- Izejas spriegums nav tieši divreiz lielāks par ieejas spriegumu, tas būs mazāks par ieejas spriegumu. Tāpat kā mēs saņēmām 8.76v par 5v ieejas padevi, un, ja jūs izmantojat 12v, izejas spriegums būtu 18-20 volti.