Een laadpomp is een schakelaar type mode voeding, die discrete veelvouden van de ingangsspanning creëert met behulp van een condensator. In laag vermogenselektronica onder bepaalde omstandigheden, waar we een lage spanning hebben, zeg 3.3V, maar we hebben 5V nodig. Om deze situatie te verhelpen, gebruiken we een boost-converter. Deze omvormers zijn inefficiënt bij lage vermogens omdat ze veel stroom verbruiken tijdens het gebruik, ze zijn luidruchtig en werken niet in omgekeerde werking. Om dit probleem op te lossen, gebruiken we daarom een stroomtoevoer van het schakeltype, genaamd ladingspomp.

Wat is een oplaadpomp?

Definitie: Een laadpomp is een gelijkstroom naar DC-omzetter , dat zorgt voor een hoog rendement. Ze werken meestal op een hoger niveau frequentie Het wordt ook wel vliegen genoemd

Kenmerken

Hieronder volgen de algemene kenmerken van de laadpomp die ze zijn

Laadpomp schakelschema

Het volgende circuit bestaat meestal uit een schakelaar 'S' of een

Eenfasige laadpomp

De onderstaande schakeling toont de constructie van een tweetraps ladingspomp waarbij de output van de eerste trap wordt gegeven als input voor de tweede trap en de output van de tweede trap in cascade geschakeld wordt met de output load trap. Door deze constructie kan de pomp een hoge uitgangsspanning genereren uit de lagere ingangsspanning.

Meertraps circuit van laadpomp

Werken

De werking van een laadpomp kan worden verklaard met behulp van een condensator. De basisfunctie van een condensator is om de lading op te slaan of op te laden en te ontladen wanneer dat nodig is. We hebben bijvoorbeeld een condensator met capaciteit 9V, waar we de condensator opladen tot 9V en meten met een

Het bouwen van het praktische circuit

Een 3-traps laadpomp bestaat uit 3 laadpomptrappen die na elkaar in cascade worden geschakeld, samen met een 555 IC-timer Deze constructie verhoogt de uitgangsspanning.

Schakelschema 3 fasen

Gebruikte componenten

De 2 belangrijkste gebruikte componenten zijn 555 timer IC en pompcircuit

555 uur

Een 555 IC bestaat uit 8 pinnen, GND, Trigger, Uitgang, Reset, Voeding, Ontlaadcondensator, Drempel, Stuurspanning zoals hieronder weergegeven.

555 IC-pin-diagram

Componenten gebruikt in een 555 IC: condensator (ontkoppeling), 2 op nummer 100 nF ontkoppeling frequentie tot 500 KHz, waardoor de pompcondensator periodiek wordt vernieuwd, zodat de uitgangsspanning niet wordt gerimpeld.

“hoe maak je thuis een stroboscoop? ”

555 IC-circuit

Laadpompcircuit

Componenten die in dit circuit worden gebruikt zijn 6 IN4148-diodes (of UF4007), 5 in aantal 10 µF elektrolytische condensatoren, 100 µF elektrolytische condensatoren. Het schakelschema wordt hieronder getoond, de input naar dit circuit is afkomstig van de output pin 3 van 555 IC. Door de ingang kan de condensator opladen met behulp van de diode. Uit het circuit kunnen we zien dat het negatieve uiteinde van de condensator geaard is, wanneer de uitgang van het circuit hoog wordt, wordt de negatieve pin van de condensator ook hoog. Maar zoals we weten dat de condensator de lading al erin opslaat, geeft de spanning die erover wordt gemeten een dubbele ingangsspanning weer.

Laadpompcircuit

Maar de verkregen uitgangsspanning bestaat voor 50% uit rimpel, dus om dit rimpeleffect aan de uitgang te ondervangen, voegen we een optelcircuit toe dat piekdetector wordt genoemd, zoals hieronder wordt weergegeven.

Piekdetector van een laadpomp

“mobiele telefoon afstandsbediening schakelaar ”

Laadpomp als spanningsomvormer

Een laadpomp produceert niet alleen een hoge uitgangsspanning, maar kan de uitgangsspanning ook omkeren. Het schakelschema is vergelijkbaar met een spanningsverdubbelaar waarbij de diode in het circuit omgekeerd is aangesloten, zoals hieronder weergegeven,

Inverter Circuit

Werken

Wanneer de output van 555 IC hoog wordt, laadt de condensator op en wanneer de IC-output laag wordt, ontlaadt de condensator door de 2e condensator in achterwaartse richting. Vandaar het genereren van een negatieve spanning aan de uitgang van het circuit.

Voordelen van laadpomp

De volgende zijn de voordelen

Goedkoop
Neemt minder ruimte in beslag
Compacteerbaar
Kan worden gebruikt in omgekeerde spanningspolariteit
Genereert een hoge uitgangsspanning uit de lage ingangsspanning.

Beperkingen van de laadpomp

Hieronder volgen de beperkingen

De stroom die aan de uitgang wordt verkregen, is erg laag, maar in bepaalde gevallen, als een compatibele IC wordt gebruikt, kunnen we 100 mA stroom aan de uitgang verkrijgen, maar met minder efficiëntie.
De output is indirect evenredig met de ingangstrappen. d.w.z. als deze pompen worden toegevoegd in elke fase van begin tot einde om een hoge uitgangsspanning te krijgen. Deze voorwaarde verhoogt alleen de complexiteit van het systeem en genereert geen hoge uitgangsspanning.
Het rendement is afhankelijk van de uitgangsspanning.

Toepassingen

De toepassingen van de ladingspomp omvatten de volgende.

Ze worden gebruikt in RS-232 niveauverschuivers, die zowel positieve (+ 10V) als negatieve spanning (-10V) aansturen vanaf 5V of 3V voedingsrail.
Toepassing in LCD of wit LED chauffeurs , die een hoge voorspanning genereren uit een enkele laagspanningsbron
Gebruikt in NMOS geheugens en microprocessor naar een negatieve spanning VBB
Gebruikt in H bruggen in hogesnelheidsbestuurders
Spanning dubbel
PLL-Phase Lock Loop-circuits

Laadpompen zijn dus een van de toepassingen in elektronica met laag vermogen, die een hoge uitgangsspanning genereert uit een lage ingangsspanning. Het wordt ook wel de vliegende condensatoromvormer genoemd. Een eentraps laadpomp circuit bestaat van een condensator, een schakelaar of een diode die is aangesloten op een spanningsbron. In sommige omstandigheden kan de gegenereerde uitgangsspanning bestaan uit rimpelingen, die kunnen worden geëlimineerd met behulp van een piekdetector aan de uitgangstrap. Deze circuits kunnen ook een omgekeerde uitgangsspanning genereren door de diode in omgekeerde polariteit aan te sluiten. Het belangrijkste voordeel van de laadpomp is dat ze zeer efficiënt en eenvoudig van constructie zijn.