Įtampos dvigubiklis yra grandinė, kurioje gauname dvigubą įėjimo įtampą, pavyzdžiui, jei tiekiame 5v įtampą, išėjime gausime 10 voltų. Paprastai transformatoriai yra skirti įtampai padidinti arba sumažinti, tačiau kartais transformatoriai neįmanomi dėl jų dydžio ir kainos. Taigi čia yra greitas, paprastas ir praktiškas sprendimas padvigubinti įtampą naudojant 555 laikmačio IC.
Komponentai
- 555 laikmačio IC
- Diodai -2 (1N4007)
- Rezistoriai - 10k, 33k
- Kapaciotoriai - 22uf (2), 0,01uF (2)
- 3-12v maitinimo šaltinis
Dvigubos įtampos grandinės schema ir paaiškinimas
Mes galime padalinti grandinę į dvi dalis: pirmoji dalis susideda iš 555 laiko IC, veikiant „Astable“ režimu, kad būtų sukurta kvadratinė banga, o antroji dalis susideda iš 2 diodų ir 2 kondensatorių, kad padvigubėtų išėjimo įtampa.
Mes sukonfigūravome 555 laikmačio IC „Astable“ multivibratoriaus režimu, kad generuotume maždaug 2KHz, šį dažnį lemia rezistorius R1, R2 ir kondensatorius C1. Žemiau pateikiamos to paties formulės:
F = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Kai 555 IC 3 PIN išvestis yra maža, diodas D1 pereina į priekį ir kondensatorius C3 įkraunamas per D1. Kondensatorius C3 įkraunamas iki tos pačios įtampos šaltinyje, mūsų atveju - 5v.
Dabar, kai išėjimas prie PIN 3 padidėja, D1 yra atvirkštinis ir blokuoja kondensatoriaus C3 iškrovimą, tuo pačiu metu D2 yra nukreiptas į priekį ir leidžia kondensatoriui C4 įkrauti. Dabar kondensatorius C4 kraunamas kartu su kondensatoriaus C3 įtampa ir įvesties šaltinio įtampa, tai reiškia 5v kondensatoriaus C3 ir 5v įvesties maitinimo šaltinį, taigi jis įkrauna iki 10v (dvigubai didesnis nei įvesties šaltinio įtampa). Bet praktiškai gauname išėjimo įtampą, mažesnę nei dvigubai didesnė už įėjimo įtampą, kaip ir mūsų atveju. 8.76v vietoj 10v.
Taip pat yra keletas šios įtampos dvigubinimo grandinės trūkumų:
- Tačiau ši grandinė yra labai naudinga generuojant aukštesnę įtampą iš mažo maitinimo šaltinio, tačiau tai gali tiekti tik iki 50mA srovę. Taigi jis turėtų būti naudojamas tik esant silpnai srovei.
- Taip pat išėjimo įtampa gali būti nestabili, todėl tinkamo reitingo įtampos reguliatoriumi (IC78XX) gali būti naudojamas reguliavimas ir sklandus išėjimas. Tačiau įtampos reguliatoriaus IC pats sunaudoja tam tikrą srovę ir sumažina tiekiamą srovę (neturi viršyti 70mA).
Pastabos:
- Įvesties įtampa turėtų būti nuo 3 iki 12 voltų, didesnė įtampa sunaikins 555 laikmačio IC.
- Apkrova išėjimo metu neturėtų ištraukti daugiau kaip 70 mA srovės.
- Įtampa akimirksniu padvigubės, tačiau ji lėtai didės ir po kurio laiko ji bus padvigubinta įėjimo įtampa.
- Kondensatoriaus C4 įtampa turėtų būti bent dvigubai didesnė už įėjimo įtampą.
- Išėjimo įtampa nėra tiksliai dvigubai didesnė nei įėjimo įtampa, ji bus mažesnė nei įėjimo įtampa. Kaip ir mes gavome 8,76v už 5v įėjimo maitinimą, o jei pritaikysite 12v, išėjimo įtampa būtų 18-20 voltų.