Pompa muatan adalah a beralih type mode power supply, yang menciptakan kelipatan diskrit dari tegangan input menggunakan kapasitor. Rendah elektronika daya pada kondisi tertentu, di mana kami memiliki tegangan rendah katakanlah 3.3V, tetapi kami membutuhkan 5V. Untuk mengatasi situasi ini, kami menggunakan konverter penguat. Konverter ini tidak efisien pada daya rendah karena mereka mengkonsumsi banyak daya saat beroperasi, mereka adalah perangkat berisik dan tidak bekerja dalam operasi terbalik. Karenanya untuk mengatasi masalah ini kami menggunakan catu daya mode tipe sakelar yang disebut pompa pengisian.

Apa itu Charge Pump?

Definisi: Pompa pengisi daya adalah DC ke Konverter DC , yang menghasilkan keluaran dengan efisiensi tinggi. Mereka biasanya beroperasi di tempat yang lebih tinggi frekuensi . Itu juga disebut sebagai terbang

Karakteristik

Berikut ini adalah karakteristik umum dari charge pump tersebut

Diagram Sirkuit Pompa Pengisian

Sirkuit berikut ini biasanya terdiri dari sakelar “S” atau a

Pompa Pengisian Satu Tahap

Rangkaian di bawah ini menunjukkan konstruksi pompa pengisian dua tahap di mana keluaran tahap pertama diberikan sebagai masukan ke tahap kedua dan keluaran dari tahap kedua di-cascade dengan tahap beban keluaran. Konstruksi ini memungkinkan pompa menghasilkan tegangan keluaran tinggi dari tegangan masukan yang lebih rendah.

Sirkuit Pompa Pengisian Multi-Tahap

Kerja

Itu cara kerja pompa muatan dapat dijelaskan dengan menggunakan kapasitor. Fungsi dasar kapasitor adalah untuk menyimpan atau mengisi dan melepaskan muatan bila diperlukan. Misalnya, kami memiliki kapasitor kapasitansi 9V, di mana kami mengisi kapasitor hingga 9V dan mengukur menggunakan

Pembangunan Sirkuit Praktis

Pompa pengisian 3 tahap terdiri dari 3 tahap pompa pengisian yang mengalir satu demi satu bersama dengan a IC timer 555 . Konstruksi ini meningkatkan tegangan keluaran.

Diagram Sirkuit 3 Tahap

Komponen yang Digunakan

2 komponen utama yang digunakan adalah IC timer 555 dan rangkaian pompa

555 Jam

IC 555 terdiri dari 8 pin, GND, Trigger, Output, Reset, Power Supply, Discharge Capacitor, Threshold, Control Voltage seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

555 Diagram Pin IC

Komponen yang Digunakan dalam IC 555: kapasitor (decoupling), 2 dalam decoupling nomor 100 nF frekuensi hingga 500KHz, yang membantu kapasitor pompa melakukan refresh secara berkala sehingga tegangan keluaran tidak berdesir.

555 Sirkuit IC

“sirkuit stimulasi arus searah transkranial ”

Sirkuit Pompa Pengisian

Komponen yang digunakan dalam rangkaian ini adalah 6 buah dioda IN4148 (atau UF4007), 5 buah kapasitor elektrolitik nomor 10 µF, kapasitor elektrolitik 100 µF. Diagram rangkaian ditunjukkan di bawah ini, masukan untuk rangkaian ini diambil dari keluaran pin 3 IC 555. Input memungkinkan kapasitor untuk mengisi daya menggunakan dioda. Dari rangkaian kita dapat mengamati bahwa ujung negatif kapasitor di-ground, ketika output rangkaian menjadi tinggi, pin negatif kapasitor juga menjadi tinggi. Tetapi seperti yang kita ketahui bahwa kapasitor menyimpan muatan di dalamnya, tegangan ketika diukur melewatinya menampilkan tegangan input ganda.

Sirkuit Pompa Pengisian

Tetapi tegangan keluaran yang diperoleh terdiri dari 50% riak, maka untuk mengatasi efek riak pada keluaran ini ditambahkan rangkaian tambahan yang disebut detektor puncak seperti gambar di bawah ini.

Detektor Puncak dari Charge Pump

“cara membuat bengkel induksi ”

Charge Pump sebagai Voltage Inverter

Pompa pengisian daya tidak hanya menghasilkan tegangan keluaran tinggi tetapi dapat membalikkan tegangan keluaran. Diagram rangkaian ini mirip dengan pengganda tegangan dimana dioda pada rangkaian dihubungkan secara terbalik seperti gambar dibawah ini,

Sirkuit Inverter

Kerja

Ketika output IC 555 menjadi tinggi, kapasitor mengisi dan ketika output IC rendah, kapasitor dilepaskan melalui kapasitor ke-2 dengan arah mundur. Karenanya menghasilkan tegangan negatif di luar rangkaian.

Keuntungan Charge Pump

Berikut ini adalah kelebihannya

Biaya rendah
Menempati lebih sedikit area
Compactable
Dapat digunakan dalam polaritas tegangan terbalik
Menghasilkan tegangan keluaran tinggi dari tegangan masukan rendah.

Batasan Charge Pump

Berikut ini adalah batasannya

Arus yang diperoleh pada keluaran sangat rendah, tetapi dalam kasus tertentu, jika menggunakan IC yang kompatibel, kita dapat memperoleh arus 100mA pada keluaran tetapi dengan efisiensi yang lebih rendah.
Outputnya secara tidak langsung sebanding dengan tahapan input. yaitu. jika pompa ini ditambahkan di setiap tahap dari awal hingga akhir untuk mendapatkan tegangan output yang tinggi. Kondisi ini hanya menambah kompleksitas sistem dan tidak menghasilkan tegangan keluaran yang tinggi.
Efisiensi tergantung pada tegangan keluaran.

Aplikasi

Itu aplikasi pompa pengisian daya termasuk yang berikut ini.

Mereka digunakan dalam RS-232 pemindah level, yang menggerakkan tegangan positif (+ 10V) dan negatif (-10V) dari rel catu daya 5V atau 3V.
Aplikasi dalam LCD atau putih LED pengemudi , yang menghasilkan tegangan bias tinggi dari satu suplai tegangan rendah
Digunakan dalam NMOS memori dan mikroprosesor ke VBB tegangan negatif
Digunakan dalam H jembatan pada pengemudi berkecepatan tinggi
Tegangan ganda
PLL-Sirkuit Loop Kunci Fase .

Dengan demikian, Charge Pumps adalah salah satu aplikasi dalam elektronika daya rendah, yang menghasilkan tegangan output tinggi dari tegangan input rendah. Ini juga disebut sebagai konverter kapasitor terbang. Satu tahap rangkaian pompa muatan terdiri dari kapasitor, sakelar, atau dioda yang terhubung ke sumber tegangan. Dalam beberapa kondisi, tegangan keluaran yang dihasilkan dapat terdiri dari riak, yang dapat dihilangkan dengan menggunakan detektor puncak pada tahap keluaran. Sirkuit ini juga dapat menghasilkan tegangan keluaran terbalik dengan menghubungkan dioda dalam polaritas terbalik. Keuntungan utama dari pompa pengisian adalah mereka sangat efisien, sederhana dalam konstruksi.