چارج پمپ سرکٹ

صورتحال بہت آسان ہے۔ آپ کے پاس کم وولٹیج کی فراہمی والی ریل ہے ، 3.3V کہتے ہیں ، اور آپ کسی ایسی چیز کو بجلی بنانا چاہتے ہیں جس میں 5V کی ضرورت ہو۔ یہ ایک سخت کال ہے ، خاص طور پر اگر بیٹریاں اس میں شامل ہوں۔ واحد واضح طریقہ ایک سوئچ موڈ کنورٹر ہے ، خاص طور پر بوسٹ کنورٹر۔

یہیں سے ہم نے روڈ بلاک کیا - بوسٹ کنورٹرز کم طاقتوں پر ناکارہ ہیں ، کیونکہ ضابطے کو برقرار رکھنے اور بجلی کے سوئچ کو چلانے کے لئے بہت ساری توانائی استعمال کی جاتی ہے۔ نیز ، اس نوعیت کے سوئچ موڈ کنورٹرز شور کرتے ہیں - اگر آپ حساس سرکٹری سے نمٹنے کے ل. یہ مسئلہ ہے۔ آپ زیادہ انجینئر حل کی غیر آرام دہ پوزیشن میں ہیں۔ لکیری ریگولیٹرز ریورس میں کام نہیں کرتے ہیں ، لہذا انڈر انجنیئر کی حیثیت سے انکار کردیا جاتا ہے۔

تو ہم زیادہ انجنیئر اور کم انجنیئر کے مابین لائن کہاں کھینچتے ہیں؟

اس پریشانی کا جواب چارج پمپ ہے - جو خود ہی ایک قسم کا سوئچ موڈ بجلی کی فراہمی ہے۔ جیسا کہ نام سے ظاہر ہوتا ہے کہ ، اس طرح کے کنورٹر مختلف چارجز کو ادھر ادھر منتقل کرتے ہیں اور وہ اجزاء جو ان مجرد چارجز کو اسٹور کرتے ہیں وہ کپیسیٹر ہے ، لہذا اس طرح کے کنورٹر کو فلائنگ کاپاسیٹر کنورٹر بھی کہا جاتا ہے ۔

ایک چارج پمپ کیپسیٹرز کا استعمال کرتے ہوئے ان پٹ وولٹیج کے مختلف ضرب پیدا کرتا ہے۔

چارج پمپ کیسے کام کرتا ہے؟

اس کو سمجھنے کا بہترین طریقہ یہ ہے کہ درج ذیل صورتحال کا تصور کریں۔

آپ 9V بیٹری استعمال کرتے ہوئے ایک کیپسیٹر سے چارج کرتے ہیں ، لہذا کپیسیٹر کے پار وولٹیج بھی 9V ہے۔ پھر آپ دوسرا کیپسیٹر لیتے ہیں اور 9V تک بھی چارج کرتے ہیں۔ اب سیریز میں دونوں کیپسیٹرز کو جوڑیں ، اور ان کے درمیان وولٹیج کی پیمائش کریں - 18V۔

یہ انچارج پمپ کو چلانے کا بنیادی اصول ہے ۔ دو کیپسیٹر لیں ، انفرادی طور پر چارج کریں اور پھر انہیں سلسلہ میں رکھیں ، حالانکہ اصل چارج پمپ میں ری آرنگنگ الیکٹرانک طور پر کی جاتی ہے۔

یقینا this یہ صرف دو کیپسیٹرز تک ہی محدود نہیں ہے ، آؤٹ پٹ پر زیادہ وولٹیج حاصل کرنے کے ل success یکے بعد دیگرے مراحل طے کیا جاسکتا ہے۔

چارج پمپ کی حدود

اس سے پہلے کہ ہم ایک تعمیر کریں ، یہ اچھا خیال ہے کہ انچارج پمپوں کی حدود کو جانیں۔

1. موجودہ آؤٹ پٹ موجودہ - چونکہ چارج پمپ چارج میں لگے اور خارج ہونے والے کیپسیٹرز کے سوا کچھ نہیں ہوتے ہیں ، موجودہ موجودہ بہت کم ہے۔ بہت کم واقعات موجود ہیں جہاں صحیح چپ کا استعمال آپ کو 100 ایم اے حاصل کرسکتا ہے ، لیکن کم استعداد پر۔

2. آپ جو زیادہ مراحل جوڑتے ہیں اس کا مطلب یہ نہیں ہے کہ وولٹیج کی پیداوار میں کئی گنا اضافہ ہوتا ہے ۔ آپ کے شامل کردہ مزید مراحل میں یہ مسئلہ اور بڑھ جاتا ہے۔

چارج پمپ سرکٹ بنانا

سرکٹ یہاں دکھایا گیا ہے ایک سادہ تین مرحلے کے چارج پمپ کے لئے جو سدا بہار 555 ٹائمر آئی سی کا استعمال کرتا ہے۔ ایک لحاظ سے ، یہ سرکٹ 'ماڈیولر' ہے - آؤٹ پٹ وولٹیج کو بڑھانے کے ل stages مراحل طے کیا جاسکتا ہے (حد نمبر دو کو مدنظر رکھتے ہوئے)۔

ضروری اجزاء

1. 555 آسیلیٹر کے لئے

• 555 ٹائمر - دوئبرووی متغیر
• 10uF الیکٹرولائٹک سندارتر (ڈیکپلنگ)
• 2x 100nF سیرامک ​​سندارتر (ڈیکپلنگ)
• 100pF سیرامک ​​سندارتر (وقت)
• 1K ریسٹر (ٹائمنگ)
• 10K ریسٹر (ٹائمنگ)

2. چارج پمپ کے لئے

• 6x IN4148 ڈایڈس (UF4007 بھی تجویز کردہ)
• 5x 10uF الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز
• 100uF الیکٹرولائٹک سندارتر

نوٹ کرنے کی ایک اہم بات یہ ہے کہ انچارج پمپ میں استعمال ہونے والے تمام کیپسیٹرز کو متوقع آؤٹ پٹ وولٹیج سے کچھ وولٹ زیادہ درجہ بندی کرنا ضروری ہے۔

سرکٹ ڈایاگرام

روٹی بورڈ پر اس طرح نظر آتی ہے:

چارج پمپ سرکٹ کی تفصیل

1. 555 ٹائمر

سرکٹ یہاں دکھایا گیا ہے ایک سیدھا 555 ٹائمر حیرت انگیز ڈوبنے والا۔ وقت کے اجزاء کے نتیجے میں 500 کلو ہرٹز کی فریکوئنسی ہوتی ہے (جس میں دو قطبی 555 خود کے لئے ایک کارنامہ ہوتا ہے)۔ اس اعلی تعدد کو یقینی بناتا ہے کہ انچارج پمپ پر موجود کیپسیٹرز وقتا 'فوقتاres' ریفریش 'ہوجاتے ہیں تاکہ آؤٹ پٹ پر وولٹیج میں زیادہ حد تک رسپل نہ ہو۔

2. چارج پمپ

یہ پورے سرکٹ کا سب سے خوفناک حصہ ہے۔ دوسری چیزوں کی طرح اسے بھی کسی اکائی میں توڑ کر سمجھا جاسکتا ہے:

آئیے فرض کریں کہ پن 3 ، 555 ٹائمر کی پیداوار ، آغاز کے دوران کم ہے۔ منفی ٹرمینل اب گراونڈ ہونے کے بعد اس کے نتیجے میں ڈایڈڈ کے ذریعے کیپسیٹر چارج ہوجاتا ہے۔ جب پیداوار زیادہ ہوجاتی ہے ، تو منفی پن بھی زیادہ جاتا ہے - لیکن چونکہ کاپسیٹر پر پہلے ہی چارج موجود ہے (جو کہ ڈایڈڈ کی وجہ سے کہیں نہیں جاسکتا ہے) کاپاکیٹر کے مثبت ٹرمینل میں نظر آنے والا ولٹیج مؤثر طریقے سے ان پٹ وولٹیج سے دوگنا ہوتا ہے.

سندارتر کا مثبت ٹرمینل یہ ہے:

حتمی نتیجہ یہ ہے کہ آپ 555 ٹائمر کی آؤٹ پٹ میں مؤثر طریقے سے وی _{سی سی کی} آفسیٹ شامل کر رہے ہیں ۔

اب یہ وولٹیج براہ راست آؤٹ پٹ کے طور پر بیکار ہے ، کیوں کہ وہاں 50٪ کی بڑی لہر موجود ہے۔ اس کو حل کرنے کے ل we ، ہم ایک چوٹی کا پتہ لگانے والے کو شامل کریں جیسا کہ ذیل کی شکل میں دکھایا گیا ہے:

یہ اوپر والے سرکٹ کی پیداوار ہے:

اور ہم نے کامیابی سے وولٹیج آؤٹ پٹ کو دگنا کردیا ہے!

سرکٹ تعمیراتی نکات

بائپولر 555 سپلائی کی بڑھتی ہوئی وارداتوں کے لئے جانا جاتا ہے جس سے وہ سپلائی ریل پر پیدا ہوتا ہے ، چونکہ ٹرانزیشن کے دوران آؤٹ پٹ پل پل مرحلے کی فراہمی تقریبا short مختصر ہوتی ہے۔ لہذا ڈیکپلنگ لازمی ہے ۔

میں آپ کو فوری ڈیکپلنگ کے بارے میں کچھ بتانے کے لئے ایک تیز رفتار راستہ اختیار کروں گا۔

بغیر کسی ڈوپلنگ کے آسکیلیٹر کا وی _{سی سی} پن یہاں ہے:

اور مناسب ڈیکوپلنگ کے ساتھ یہاں ایک ہی پن ہے:

آپ واضح طور پر تھوڑا سا ڈیکولنگ کرنے والے فرق کو دیکھ سکتے ہیں۔

چارج پمپ اسٹیج کے ل Low کم انڈکشننس سیرامک ​​ایس ایم ڈی کیپسیٹرز کی سفارش کی جاتی ہے ۔ کم فارورڈ وولٹیج ڈراپ کے ساتھ سکاٹکی ڈائیڈس بھی کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں۔

مناسب آؤٹ پٹ مرحلے کے ساتھ سی ایم او ایس 555 کا استعمال (ہوسکتا ہے کہ ٹی سی 4420 جیسے گیٹ ڈرائیور بھی) سپلائی اسپائکس کو کم (لیکن ختم نہیں) کرسکتے ہیں۔

چارج پمپ کی تغیرات

چارج پمپ نہ صرف وولٹیج میں اضافہ کرتے ہیں ، ان کو وولٹیج کی قطبی حیثیت کو تبدیل کرنے کے لئے بھی استعمال کیا جاسکتا ہے۔

یہ سرکٹ وولٹیج ڈبلر کی طرح ہی کام کرتا ہے - جب 555 آؤٹ پٹ زیادہ ہوجاتا ہے تو ، ٹوپی چارج ہوجاتی ہے ، اور جب آؤٹ پٹ کم چارج ہوجاتا ہے تو اسے ریورس سمت میں دوسرے کیپسیٹر کے ذریعہ کھینچ لیا جاتا ہے ، جس سے آؤٹ پٹ پر منفی وولٹیج پیدا ہوتا ہے۔

میں کہاں چارج پمپ استعمال کروں؟

• ایک سرکٹ میں آپپی امپ کے لئے دوئبروقیتا سپلائی جہاں صرف ایک ہی وولٹیج دستیاب ہے۔ اوپی ایمپس زیادہ موجودہ استعمال نہیں کرتے ہیں لہذا یہ ایک بہترین فٹ ہے۔ اس کے بارے میں اچھی بات یہ ہے کہ ایک انورٹر اور ڈبلر ایک ہی پیداوار سے چلائے جاسکتے ہیں ، کہتے ہیں ، 5V کی فراہمی سے 12V کی فراہمی۔
• گیٹ ڈرائیور۔ بوٹسٹریپنگ ایک آپشن ہے لیکن انچارج پمپ میں اعلی وولٹیج پیدا کرنے کی صلاحیت ہے ، کہتے ہیں ، 3.3V سپلائی سے 12 وی گیٹ ڈرائیو رکھتے ہیں۔ اس معاملے میں بوٹسٹریپنگ آپ کو 7V سے زیادہ نہیں دے گی۔

لہذا چارج پمپ آسان اور موثر ڈیوائسز ہیں جو ان پٹ وولٹیج کے مجرد ضربوں کو بنانے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔