チャージポンプは スイッチ コンデンサを使用して入力電圧の離散倍数を生成するタイプモード電源。低で パワーエレクトロニクス 特定の条件では、3.3Vなどの低電圧がありますが、5Vが必要です。この状況を克服するために、ブーストコンバータを使用します。これらのコンバータは、動作中に大量の電力を消費し、ノイズの多いデバイスであり、逆動作では動作しないため、低電力では非効率的です。したがって、この問題を克服するために、チャージポンプと呼ばれるスイッチタイプモード電源を使用します。
チャージポンプとは何ですか？
定義： チャージポンプはDCから DCコンバーター 、高効率の出力を生成します。彼らは通常より高いで動作します 周波数 。飛行とも呼ばれます
特徴
以下は、チャージポンプの一般的な特性です。
- 回路内のインダクタの使用ゼロ
- 放射されるEMI（電磁誘導）は最小です
- 構造がシンプル（1つの入力コンデンサと2つの出力コンデンサ）。
チャージポンプ回路図
次の回路は通常、スイッチ「S」または チャージポンプの単段 以下の回路は、第1ステージの出力が第2ステージへの入力として与えられ、第2ステージからの出力が出力負荷ステージとカスケード接続される2ステージチャージポンプの構造を示しています。この構造により、ポンプは低い入力電圧から高い出力電圧を生成できます。 チャージポンプの多段回路 ザ・ チャージポンプの動作 コンデンサを使って説明することができます。コンデンサの基本的な機能は、必要に応じて電荷を蓄積または充電および放電することです。たとえば、静電容量9Vのコンデンサがあり、コンデンサを最大9Vまで充電し、 3ステージチャージポンプは、3つのチャージポンプステージで構成されており、これらのステージは、 555ICタイマー 。この構造により、出力電圧が上昇します。 回路図3ステージ 使用される2つの主要なコンポーネントは555タイマーICとポンプ回路です 555 ICは、以下に示すように、8つのピン、GND、トリガー、出力、リセット、電源、放電コンデンサ、しきい値、制御電圧で構成されています。 555ICピンダイアグラム 555 ICで使用されるコンポーネント： コンデンサ （デカップリング）、数100nFデカップリングの2 周波数 最大500KHz。これにより、ポンプコンデンサが定期的にリフレッシュされ、出力電圧がリップルされなくなります。 555IC回路 この回路で使用されるコンポーネントは、6個のIN4148ダイオード（またはUF4007）、5個の10 µF電解コンデンサ、100 µF電解コンデンサです。回路図を以下に示します。この回路への入力は、555ICの出力ピン3から取得されます。入力により、コンデンサはダイオードを使用して充電できます。回路から、コンデンサの負の端が接地されていることがわかります。回路の出力がハイになると、コンデンサの負のピンもハイになります。しかし、コンデンサはすでにその内部に電荷を蓄積していることがわかっているので、コンデンサの両端で測定したときの電圧は2倍の入力電圧を示します。 チャージポンプ回路 ただし、得られる出力電圧はリップルの50％であるため、出力でのこのリップル効果を克服するために、以下に示すようにピーク検出器と呼ばれる追加回路を追加します。 チャージポンプのピーク検出器 チャージポンプは、高い出力電圧を生成するだけでなく、出力電圧を反転させることができます。回路図は、以下に示すように、回路内のダイオードが逆に接続されている電圧ダブラに似ています。 インバータ回路 555 ICの出力がハイになるとコンデンサが充電され、IC出力がローになるとコンデンサは2番目のコンデンサを介して逆方向に放電します。したがって、回路の外側で負の電圧を生成します。 以下は利点です 以下は制限事項です ザ・ チャージポンプの用途 以下のものが含まれます。 したがって、チャージポンプは、低電力電子機器のアプリケーションの1つであり、低入力電圧から高出力電圧を生成します。フライングコンデンサコンバータとも呼ばれます。シングルステージ チャージポンプ回路は 電圧源に接続されたコンデンサ、スイッチ、またはダイオードの。条件によっては、生成される出力電圧がリップルで構成されている場合があります。リップルは、出力段のピーク検出器を使用して除去できます。これらの回路は、ダイオードを逆極性で接続することにより、逆出力電圧を生成することもできます。チャージポンプの主な利点は、効率が高く、構造が簡単なことです。
ワーキング
実用回路の構築
使用するコンポーネント
555時間
チャージポンプ回路
電圧インバーターとしてのチャージポンプ
ワーキング
チャージポンプの利点
チャージポンプの制限
アプリケーション
