Přepínaný převodník napětí kondenzátoru

Přepínaný převodník napětí kondenzátoru provádí přenos energie a převod napětí pomocí kondenzátorů. Existují hlavně dva typy spínaných kondenzátorů napětí kondenzátoru, první je obvod měniče napětí a druhý je obvod zdvojovače napětí. Tyto typy obvodů jsou obecně známé jako obvody nabíjecího čerpadla.

V tomto projektu navrhneme spínaný kondenzátor napětí kondenzátoru pomocí Texas Instruments LMC7660S IC a také postavíme obvod na nepájené desce, abychom demonstrovali jeho fungování. Tento obvod je velmi jednoduchý, protože pro správnou funkci vyžaduje pouze dva externí kondenzátory.

Jak funguje střídač se spínaným kondenzátorem?

Níže je funkční blokové schéma IC 7600S převzaté z jeho datového listu .

IC obsahuje čtyři velké přepínače (hlavně MOSFETy). V první polovině vstupní spínací vlny jsou spínače S1 a S3 sepnuty, takže nabíjí kondenzátor čerpadla Cp na napájecí napětí V +. Během druhé poloviny spínací vlny jsou spínače S2 a S4 sepnuty a S1 a S3 jsou rozpojeny. Když S2 spojuje kondenzátor čerpadla se zemí, výstupní kondenzátor Cr vyvíjí napětí, které je -V + / 2. Po několika spínacích cyklech bude napětí na výstupním kondenzátoru přesně stejné jako -V +. V tomto okamžiku je výstupní napětí záporné vůči vstupnímu napětí a vstupní proud je přibližně stejný jako výstupní proud.

Funkce:

Zde je seznam funkcí IC LMC7660

• Jednoduchý převod logického napájení +10 V na zdroje -10V
• Jednoduché násobení napětí (VOUT = (-) nVIN)
• Snadné použití - vyžaduje pouze 2 externí nekritické pasivní komponenty
• Typická účinnost převodu napětí na otevřený obvod 99%
• Typická energetická účinnost 98%
• Široký rozsah provozního napětí 1,5 V až 10,0 V
• Žádná externí dioda při plné teplotě. a rozsah napětí

Požadované komponenty

Sl. Č	Díly	Typ	Množství
1	LMC7660	IC	1
2	10uF	Kondenzátor	1
3	10 tis	Rezistor	1
4	Napájecí jednotka	DC (0-10) V	1
5	Single Gauge Wire	Obecný	6
6	Nepájivá deska	Obecný	1

Schematický diagram

Níže je uvedeno schéma převodníku napětí se spínaným kondenzátorem převzaté z datového listu.

Aplikace IC stabilizátoru napětí se spínaným kondenzátorem LMC7660S

Jedná se o velmi malý, efektivní a užitečný integrovaný obvod, který lze použít v různých aplikacích

• Předpokládejme, že musíte měřit napětí True RMS pomocí mikrokontroléru. K tomu potřebujete Op-Amp pro zesílení vstupního střídavého signálu a napájení s dvojitou polaritou pro napájení Op-Amp. V tomto scénáři může být LMC7660 IC velmi užitečný. Umístěním tohoto IC a dvou levných kondenzátorů do obvodu můžete snadno generovat zápor vstupního napětí.
• V jiném scénáři, kdy potřebujete zesílit signál z kapacitního mikrofonu, vyžaduje pro správné zesílení signálu také napájení s dvojitou polaritou. V této situaci může být 7660 IC velmi užitečný.
• K napájení je vyžadován zdroj dvojí polarity zesilovače Push-Pull.
• Palubní negativní napájení pro dynamické RAM.
• Tento IC se také používá v telekomunikačním průmyslu, kde se používá k napájení OP07 Op-Amp a analogového multiplexeru CD4051, což je velmi důležitá součást celého obvodu, protože se používá k měření napětí baterie, vstupního střídavého napětí, a já nput AC proud.

Pro a proti

• Maximální vstupní napětí tohoto IC je 10V, vstupní napětí vyšší než 10V tento IC určitě poškodí.
• Pin-6 IC je pin LV (Low Voltage), pokud je vstupní napětí ≤3,5V, měl by být tento pin uzemněn. Jinak by tento kolík měl být v plovoucím stavu.
• Kondenzátor CP by měl být umístěn velmi blízko IC, jinak by se IC mohl zablokovat.
• Ke zvýšení účinnosti obvodu lze použít kondenzátor s nízkým hodnocením ESR.
• Je třeba mít na paměti, že účinnost klesá s nárůstem zatěžovacího proudu, například při zatěžovacím proudu 40 mA je účinnost kolem 75%.

Doufám, že se vám tento článek líbil a dozvěděli jste se z něj něco nového. Máte-li jakékoli pochybnosti, můžete se zeptat v komentářích níže nebo můžete použít naši fóra pro podrobnou diskusi.