Obvod zdvojovače napětí 12 V až 24 V pomocí IC 4049

Multiplikátory napětí jsou obvody, kde získáváme velmi vysoké stejnosměrné napětí ze zdroje nízkého střídavého napětí, obvod multiplikátoru napětí generuje napětí v násobku špičkového vstupního napětí střídavého proudu, jako když je špičkové napětí střídavého napětí 5 voltů, dostaneme 15 volt DC na výstupu.

Obecně platí, že transformátory jsou tam, aby zvyšovaly napětí, ale někdy jsou transformátory neproveditelné kvůli jejich velikosti a ceně. Obvody multiplikátoru napětí lze sestavit pomocí několika diod a kondenzátorů, proto jsou levné a velmi účinné ve srovnání s transformátory. Obvody multiplikátoru napětí jsou velmi podobné obvodům usměrňovače, které se používají k převodu střídavého proudu na stejnosměrný proud, ale obvody násobiče napětí nejen převádějí střídavé napětí na stejnosměrné, ale mohou také generovat velmi vysoké stejnosměrné napětí.

Tyto obvody jsou velmi užitečné tam, kde je třeba generovat vysoké stejnosměrné napětí s nízkým střídavým napětím a je vyžadován nízký proud, jako je tomu u LED svítilen, mikrovlnných trub, monitorů CRT (katodové paprsky) v televizi a počítačích. Monitor CRT vyžaduje vysoké stejnosměrné napětí s nízkým proudem. V tomto tutoriálu vám ukážeme, jak vytvořit obvod napěťového zdvojovače pomocí 4049 hexadecimální vyrovnávací paměti IC s několika čísly rezistoru, kondenzátoru a diod.

Potřebný materiál

• CD4049 IC
• Kondenzátor 220uf (2 nosy) a 0,1uf
• Rezistor (6,7k ohmů)
• Dioda 1N4007 -2
• Napájecí napětí 5v, 9v a 12v
• Spojovací dráty a prkénko

Kruhový diagram

Potřeba IC 4049 pro obvod multiplikátoru napětí:

Pro znásobení nebo zdvojnásobení napětí vytvořením obvodu multiplikátoru napětí používáme integrovanou vyrovnávací paměť 4049 hex invertoru. V tomto IC je šest bran NOT, podle schématu zapojení se dvě používají k vytvoření obvodu oscilátoru, jehož výstup je připojen ke 4 bráně NOT zapojené paralelně jako vyrovnávací paměť.

Tady jsme vytvořili napěťový multiplikátorový obvod pomocí dvou diod, dvou elektrolytických kondenzátorů a 4 ne hradel uvnitř IC 4049. Tento obvod může zdvojnásobit pouze střídavé napětí, takže nejprve jsme vytvořili obvod oscilátoru pomocí odporu R1, kondenzátoru C1 a dvou NOT Gates IC CD4049. Poté vytvořil vyrovnávací obvod pro nabíjení kondenzátoru C2 pomocí čtyř ne hradel IC 4049 spolu se dvěma diodami. Když tedy dáme 5V na Vin nebo na vstup, dostaneme cca. 10 V na výstupu přes kondenzátor C3, pokud je vstup 9 V, dostaneme cca. 18 V nebo pokud je vstup 12 V, dostáváme přibližně. 24 V na Vout (přes kondenzátor C3).

4049 Invertující Hex Buffer IC

CD4049 IC pouze jednoduchý IC obsahuje šest NE brány uvnitř s vysokým jmenovitým vstupním napájecím napětím 3v až 15v a maximální jmenovitý proud při 18v je 1mA. IC je plánováno nebo vyrobeno pro použití jako převaděče CMOS na DTL / TTL a také schopné řídit dvě zátěže TTL (Transistor-Transistor Logic) nebo DTL (Dioda-Transistor Logic). Provozní teplota IC je -40 ° C až 80 ° C. Můžeme použít IC k vytvoření generátoru oscilátoru s obdélníkovými vlnami nebo obvodu generátoru impulzů. Používá se také pro převod logických úrovní až 15 V na standardní úrovně TTL, které jsou 0 až 0,8 V (úroveň nízkého napětí) a 2 V až 5 V (úroveň vysokého napětí).

Pinový diagram

Konfigurace kolíků

Číslo PIN	Název PIN	I / O	Popis
1	VDD	-	Pozitivní dodávka pro IC
2	G	Ó	Invertující výstup 1 pro vstup 1
3	A	Já	Vstup 1
4	H	Ó	Invertující výstup 2 pro vstup 2
5	B	Já	Vstup 2
6	Já	Ó	Invertující výstup 3 pro vstup 3
7	C	Já	Vstup 3
8	VSS	-	Negativní napájení pro IC
9	D	Já	Vstup 4
10	J	Ó	Invertující výstup 4 pro vstup 4
11	E	Já	Vstup 5
12	K.	Ó	Invertující výstup 5 pro vstup 5
13	NC	-	Nepřipojený
14	F	Já	Vstup 6
15	L	Ó	Invertující výstup 6 pro vstup 6
16	NC	-	Nepřipojený

aplikace

• Hex převaděče CMOS na DTL / TTL
• Vysoký proud pro potlačení dvou zátěží TTL
• Převod logické úrovně z vysoké na nízkou

Jak funguje obvod multiplikátoru napětí?

Podle obvodu jsou odpor R1 a kondenzátor C1 uspořádány se dvěma hradly NOT, aby se vytvořil obvod oscilátoru. Zbývající 4 brány NE zapojené paralelně, aby se vytvořila vyrovnávací paměť a nabíjel kondenzátor C2.

Poskytnutím stejnosměrného napájecího napětí Vin se kondenzátor C2 začne nabíjet přes vyrovnávací obvod vytvořený čtyřmi NOT hradly IC, C2 se nabíjí až do špičky vstupního napětí. Nyní se Capacitor C2 chová jako druhý zdroj energie Vin (3–15 V). Jak je znázorněno na schématu zapojení, D1 a D2 jsou předpjaté, takže kondenzátor C3 se začne nabíjet dvojitým nebo kombinovaným napětím napájecího zdroje a kondenzátoru C2. Proto se C3 nabíjí kombinovanou hodnotou napětí, která je téměř dvojnásobkem Vin. Nyní můžeme získat dvojité napětí na kondenzátoru C3 jako výstup.

Ve videu jsme ukázali výstupní napětí tak, že jako vstupní napětí dáme 5v, 9v a 12v. Praktické výstupní napětí přijaté přes kondenzátor C3 uvedené níže v tabulce:

Vstupní napětí	Výstupní napětí	Praktické výstupní napětí (přibližně)
5v	10v	9,04 v
9v	18v	16.9v
12v	24v	23.1