Jännitteen kaksinkertaistin on piiri, jossa saamme kaksinkertaisen tulojännitteen, kuten jos syötämme 5 V: n jännitettä, saamme 10 volttia lähdössä. Muuntajat ovat yleensä jännitteen nostamiseksi tai pienentämiseksi, mutta joskus muuntajat eivät ole mahdollisia niiden koon ja kustannusten vuoksi. Joten tässä on nopea, helppo ja käytännöllinen ratkaisu kaksinkertaistaa jännite käyttämällä 555 ajastin-IC: tä.
Komponentit
- 555 ajastimen IC
- Diodit -2 (1N4007)
- Vastukset - 10k, 33k
- Kondensaattorit - 22uf (2), 0.01uF (2)
- 3-12v virtalähde
Voltage Doubler -piirikaavio ja selitys
Voimme jakaa piirin kahteen osaan, ensimmäinen osa koostuu 555-aikaisesta IC: stä Astable-tilassa, neliöaallon muodostamiseksi, ja toinen osa koostuu 2 diodista ja 2 kondensaattorista lähtöjännitteen kaksinkertaistamiseksi.
Olemme konfiguroineet 555 Timer IC: n Astable-multivibraattoritilassa tuottamaan noin. 2 kHz, tämän taajuuden päättävät vastus R1, R2 ja kondensaattori C1. Alla on kaavat samalle:
F = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Kun lähtö 555 IC: n PIN-koodilla 3 on alhainen, diodi D1 siirtyy eteenpäin esijännitettynä ja kondensaattori C3 latautuu D1: n kautta. Kondensaattori C3 latautuu samaan jännitteeseen lähteellä, meidän tapauksessamme 5v.
Kun PIN 3: n ulostulo nousee korkealle, D1 kääntyy esijännitetysti ja estää kondensaattorin C3 purkautumisen ja samalla D2 on esijännitetty ja antaa kondensaattorin C4 latautua. Kondensaattori C4 latautuu nyt kondensaattorin C3 ja tulolähteen jännitteen yhdistetyllä jännitteellä, mikä tarkoittaa 5 V kondensaattoria C3 ja 5 V syöttöjännitettä, joten se lataa jopa 10 V (kaksinkertainen tulolähteen jännite). Mutta käytännössä saamme lähtöjännitteen alle kaksinkertaisen tulojännitteen, kuten tapauksessamme saamme noin. 8.76v 10v: n sijasta.
Tällä jännitteen kaksinkertaistamispiirillä on myös joitain haittoja:
- Tämä piiri on kuitenkin erittäin hyödyllinen korkeamman jännitteen tuottamiseksi matalasta virtalähteestä, mutta se voi tuottaa vain 50 mA: n virran. Joten sitä tulisi käyttää vain pienivirtaohjattuihin sovelluksiin.
- Myös lähtöjännite voi olla epävakaa, joten oikean nimellisjännitteen säätimellä (IC78XX) voidaan käyttää säätöä ja tasaista lähtöä. Mutta jännitteen säädin IC itse kuluttaa virtaa ja vähentää toimitettavaa virtaa (ei saa ylittää 70 mA).
Huomautuksia:
- Tulojännitteen tulisi olla välillä 3-12 volttia, suurempi jännite tuhoaa 555 ajastimen IC: n.
- Lähtön kuormitus ei saa vetää yli 70 mA virtaa.
- Jännite ei tuplaudu välittömästi, mutta se kasvaa hitaasti ja jonkin ajan kuluttua se asetetaan kaksinkertaiselle tulojännitteelle.
- Kondensaattorin C4 jännitteen tulisi olla vähintään kaksinkertainen tulojännitteeseen.
- Lähtöjännite ei ole täsmälleen kaksinkertainen tulojännitteeseen, se on pienempi kuin tulojännite. Kuten saisimme 8,76 V 5 V: n syöttöjännitteelle, ja jos käytät 12 V: tä, lähtöjännite olisi 18-20 V.