2 आसान वोल्टेज डबलर सर्किट पर चर्चा की

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इस लेख में हम कुछ अन्य निष्क्रिय घटकों के साथ एक एकल आईसी 4049 और आईसी 555 का उपयोग करके सरल डीसी से डीसी वोल्टेज डबललर सर्किट के एक जोड़े को बनाना सीखते हैं।

यदि आप सोच रहे हैं कि एक साधारण आईसी 555 का उपयोग एक शक्तिशाली वोल्टेज डबललर सर्किट बनाने के लिए कैसे किया जा सकता है, तो यह लेख आपको विवरणों को समझने और घर पर डिजाइन का निर्माण करने में मदद करेगा।



क्या एक वोल्टेज Doubler है

एक वोल्टेज डबललर एक सर्किट होता है जो इनपुट वोल्टेज को एक उच्च वोल्टेज आउटपुट में बढ़ाने के लिए केवल डायोड और कैपेसिटर का उपयोग करता है, इनपुट का परिमाण दोगुना होता है।

यदि आप वोल्टेज की दोहरी अवधारणा के लिए नए हैं और अवधारणा को गहराई से जानने की इच्छा रखते हैं, तो हमारे पास इस वेबसाइट में एक अच्छा विस्तृत लेख है जो अलग-अलग व्याख्या करता है। वोल्टेज गुणक सर्किट आपके संदर्भ के लिए।



वोल्टेज गुणक अवधारणा को पहली बार ब्रिटिश और आयरिश भौतिकविदों जॉन डगलस कॉकक्रॉफ्ट और अर्नेस्ट थॉमस सिंटन वाल्टन द्वारा व्यावहारिक रूप से खोजा और इस्तेमाल किया गया था, इसलिए इसे भी कहा जाता है कॉक्रॉफ्ट-वाल्टन (सीडब्ल्यू) जनरेटर।

वोल्टेज गुणक डिजाइन का एक अच्छा उदाहरण इस लेख के माध्यम से अध्ययन किया जा सकता है जो अवधारणा के लिए शोषण करता है घरों में शुद्ध हवा के लिए आयनित वायु पैदा करना ।

एक वोल्टेज डबललर सर्किट भी वोल्टेज गुणक का एक रूप है जहां डायोड / कैपेसिटर चरण केवल कुछ चरणों तक ही सीमित होता है, ताकि आउटपुट को एक वोल्टेज का उत्पादन करने की अनुमति दी जाए जो आपूर्ति वोल्टेज का दोगुना हो सकता है।

चूंकि सभी वोल्टेज गुणक सर्किट में अनिवार्य रूप से एक एसी इनपुट या एक स्पंदित इनपुट की आवश्यकता होती है, इसलिए परिणामों को पूरा करने के लिए एक थरथरानवाला सर्किट आवश्यक हो जाता है।

आईसी 555 पिनआउट विवरण

आईसी 555 पिनआउट विवरण, जमीन, Vcc, रीसेट, थ्रेशोल्ड, डिस्चार्ज, नियंत्रण वोल्टेज

आईसी 555 का उपयोग करके वोल्टेज डबलर का सर्किट आरेख

आईसी 555 वोल्टेज डबललर सर्किट

उपर्युक्त उदाहरण का उल्लेख करते हुए, हम एक IC 555 सर्किट को एक देखने योग्य मल्टीविब्रेटर स्टेज के रूप में कॉन्फ़िगर करके देख सकते हैं, जो वास्तव में ऑसिलेटर का एक रूप है, और इसके आउटपुट पिन 3 पर एक स्पंदित डीसी (ON / OFF) का उत्पादन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

यदि आप याद करते हैं, तो हमने चर्चा की थी एक एलईडी मशाल सर्किट इस वेबसाइट में, जो काफी हद तक एक वोल्टेज डबललर सर्किट का उपयोग करता है, यद्यपि थरथरानवाला अनुभाग एक आईसी 4049 गेट्स का उपयोग करके बनाया गया है।

मूल रूप से, आप आईसी 555 चरण को किसी अन्य थरथरानवाला सर्किट से बदल सकते हैं और अभी भी वोल्टेज को दोगुना कर सकते हैं।

हालांकि आईसी 555 का उपयोग करने से थोड़ा फायदा होता है क्योंकि यह आईसी किसी भी बाहरी वर्तमान एम्पलीफायर चरण का उपयोग किए बिना किसी भी अन्य आईसी आधारित थरथरानवाला सर्किट की तुलना में अधिक वर्तमान उत्पन्न करने में सक्षम है।

वोल्टेज डब्लर स्टेज कैसे संचालित होता है

जैसा कि उपरोक्त आरेख में देखा जा सकता है, वास्तविक वोल्टेज गुणन को डी 1, डी 2, सी 2, सी 3 चरण द्वारा कार्यान्वित किया जाता है, जो आधे-पुल 2-चरण वोल्टेज गुणक नेटवर्क के रूप में कॉन्फ़िगर किए जाते हैं।

IC 555 के पिन # 3 स्थिति के जवाब में इस चरण का अनुकरण करना थोड़ा मुश्किल हो सकता है, और मैं अभी भी इसे अपने मस्तिष्क में सही तरीके से चलाने के लिए संघर्ष कर रहा हूं।

मेरे दिमाग के अनुकरण के अनुसार, उल्लिखित वोल्टेज ड्यूलर चरण के कार्य को निम्न बिंदुओं में दिया गया है:

  1. जब IC आउटपुट पिन # 3 अपने निम्न तर्क या जमीनी स्तर पर होता है, तो D1 C2 को चार्ज करने में सक्षम होता है, क्योंकि यह C2 और पिन # 3 की नकारात्मक क्षमता के माध्यम से आगे निकलने में सक्षम होता है, साथ ही C3 को D1, और D2 के माध्यम से चार्ज किया जाता है। ।
  2. अब, अगले पल में जैसे ही पिन # 3 उच्च तर्क पर या सकारात्मक आपूर्ति क्षमता पर हो जाता है, चीजें थोड़ी भ्रमित हो जाती हैं।
  3. यहां C2 D1 के माध्यम से डिस्चार्ज करने में असमर्थ है, इसलिए हमारे पास D1 से, C2 से, और C3 से भी सप्लाई लेवल आउटपुट है।
  4. अन्य ऑनलाइन साइटों में से कई का कहना है कि इस बिंदु पर सी 2 के अंदर संग्रहीत वोल्टेज, और डी 1 से सकारात्मक को दोगुना वोल्टेज का उत्पादन करने के लिए सी 3 के आउटपुट के साथ संयोजन करना चाहिए, हालांकि इसका कोई मतलब नहीं है।
  5. क्योंकि, जब वोल्ट समानांतर में संयोजित होते हैं, तो शुद्ध वोल्टेज नहीं बढ़ता है। वांछित वृद्धि या दोहरीकरण प्रभाव के कारण वोल्टेज को श्रृंखला में संयोजित करना चाहिए।
  6. केवल तार्किक व्याख्या की जा सकती है, जब पिन # 3 उच्च हो जाता है, C2 का नकारात्मक सकारात्मक स्तर पर होता है और इसका सकारात्मक अंत भी आपूर्ति स्तर पर होता है, यह रिवर्स चार्ज पल्स उत्पन्न करने के लिए मजबूर होता है जो C3 के साथ जुड़ जाता है प्रभारी, एक तात्कालिक संभावित स्पाइक के कारण आपूर्ति स्तर के दो बार शिखर वोल्टेज होता है।

यदि आपके पास एक बेहतर या तकनीकी रूप से अधिक सुधार है, तो कृपया अपनी टिप्पणियों के माध्यम से इसे समझाने के लिए स्वतंत्र महसूस करें।

कितना करंट?

आईसी के पिन # 3 को अधिकतम 200mA वर्तमान वितरित करने के लिए सौंपा गया है, इसलिए अधिकतम शिखर वर्तमान इस 200mA स्तर पर होने की उम्मीद की जा सकती है, हालांकि C2, C3 मूल्यों के आधार पर चोटियां संकरी हो जाएंगी। उच्च मूल्य के कैपेसिटर आउटपुट के दौरान फुलर करंट ट्रांसफर को सक्षम कर सकते हैं, इसलिए सुनिश्चित करें कि C2, C3 मान का चयन बेहतर तरीके से किया गया है, लगभग 100uF / 25V पर्याप्त होगा

एक व्यावहारिक अनुप्रयोग

यद्यपि कई इलेक्ट्रॉनिक सर्किट अनुप्रयोगों के लिए वोल्टेज डबललर सर्किट उपयोगी हो सकता है, एक शौक आधारित अनुप्रयोग निम्न वोल्टेज स्रोत से एक उच्च वोल्टेज एलईडी को रोशन करने के लिए हो सकता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

एलईडी के साथ आईसी 555 वोल्टेज डबललर सर्किट

उपरोक्त सर्किट आरेख में हम देख सकते हैं कि 5V आपूर्ति स्रोत से 9V एलईडी बल्ब को रोशन करने के लिए सर्किट का उपयोग कैसे किया जाता है, जो कि 5V सीधे एलईडी पर लागू होने पर सामान्य रूप से असंभव होगा।

आवृत्ति, पीडब्लूएम और वोल्टेज आउटपुट स्तर के बीच संबंध

किसी भी वोल्टेज डबललर सर्किट में आवृत्ति महत्वपूर्ण नहीं है, हालांकि तेज आवृत्ति आपको धीमी आवृत्तियों की तुलना में बेहतर परिणाम प्राप्त करने में मदद करेगी।

इसी तरह पीडब्लूएम रेंज के लिए, ड्यूटी चक्र लगभग 50% होना चाहिए, संकरी दाल कम हो जाएगी आउटपुट पर करंट , जबकि बहुत अधिक दालें संबंधित कैपेसिटर को बेहतर तरीके से निर्वहन करने की अनुमति नहीं देती हैं, जिसके परिणामस्वरूप फिर से एक अप्रभावी उत्पादन शक्ति होती है।

चर्चा की गई IC 555 अचूक सर्किट में, R1 10K और 100K के बीच कहीं भी हो सकता है, C1 के साथ यह अवरोधक आवृत्ति तय करता है। C1 फलस्वरूप 50nF से 0.5uF के बीच कहीं भी हो सकता है।

आर 2 आपको मूल रूप से पीडब्लूएम को नियंत्रित करने में सक्षम करेगा, इसलिए इसे 100K पॉट के माध्यम से एक चर अवरोधक में बनाया जा सकता है।

आईसी 4049 गेट्स का उपयोग करना

किसी भी डीसी स्रोत वोल्टेज (15 वी डीसी तक) को दोगुना करने के लिए निम्नलिखित सीएमओएस आईसी आधारित सर्किट का उपयोग किया जा सकता है। प्रस्तुत डिज़ाइन 4 से 15 वी डीसी के बीच किसी भी वोल्टेज को दोगुना कर देगा और वर्तमान में अधिक नहीं तो 30 एमए पर लोड संचालित करने में सक्षम होगा।

जैसा कि आरेख में देखा जा सकता है, यह डीसी वोल्टेज डबललर सर्किट प्रस्तावित परिणाम प्राप्त करने के लिए सिर्फ एक आईसी 4049 को नियोजित करता है।

आईसी 4049 पिनआउट

आईसी 4049 पिनआउट आरेख विनिर्देशों

सर्किट ऑपरेशन

आईसी 4049 में सभी में छह द्वार हैं जो चर्चा किए गए वोल्टेज दोहरीकरण कार्यों को उत्पन्न करने के लिए सभी प्रभावी रूप से हैं। छह में से दो द्वार एक थरथरानवाला के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए हैं।

आरेख का चरम बाईं तरफ थरथरानवाला अनुभाग दिखाता है।

100 K रोकनेवाला और 0.01 संधारित्र बुनियादी आवृत्ति निर्धारण घटक बनाते हैं।
एक वोल्टेज कदम कार्रवाई को लागू करने की आवश्यकता है, तो एक आवृत्ति अनिवार्य रूप से आवश्यक है, इसलिए यहाँ भी एक थरथरानवाला की भागीदारी आवश्यक हो जाता है।

ये दोलन चार्जिंग को शुरू करने और आउटपुट पर कैपेसिटर के एक सेट को डिस्चार्ज करने के लिए उपयोगी हो जाते हैं, जो कैपेसिटर के सेट के पार वोल्टेज को इस तरह से गुणा करते हैं कि परिणाम दो बार लागू आपूर्ति वोल्टेज बन जाता है।

हालाँकि, थरथरानवाला से वोल्टेज को कैपेसिटर्स पर सीधे लागू नहीं किया जा सकता है, बल्कि इसके लिए एक समानांतर तरीके से व्यवस्थित आईसी के फाटकों के समूह के माध्यम से किया जाता है।

ये समानांतर द्वार एक साथ जनरेटर गेट से लागू आवृत्ति के लिए एक अच्छा बफरिंग पैदा करते हैं ताकि परिणामी आवृत्ति वर्तमान के संबंध में मजबूत हो और आउटपुट पर अपेक्षाकृत अधिक भार के साथ लड़खड़ा न जाए।

लेकिन फिर भी एक CMOS IC की विशिष्टताओं को ध्यान में रखते हुए आउटपुट करंट हैंडलिंग क्षमता 40 mA से बड़ी होने की उम्मीद नहीं की जा सकती है।

इससे अधिक भार के कारण आपूर्ति स्तर की ओर वोल्टेज स्तर की गिरावट होगी।

आउटपुट संधारित्र मान को सर्किट से यथोचित उच्च दक्षता स्तर प्राप्त करने के लिए 100uF तक बढ़ाया जा सकता है।

आईसी को आपूर्ति इनपुट के रूप में 12 वोल्ट के साथ, इस आईसी 4049 आधारित वोल्टेज डबललर सर्किट से लगभग 22 वोल्ट का आउटपुट प्राप्त किया जा सकता है।

गेट वोल्टेज डबललर सर्किट नहीं

हिस्सों की सूची

  • R1 = 68K,
  • C1 = 680pF,
  • C2, C3 = 100 uF / 25V,
  • डी 1, डी 2 = 1 एन 4148,
  • एन 1, एन 2, एन 3, एन 4 = आईसी 4049,
  • सफेद एल ई डी = 3 नग।



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