चार्ज पंप क्या है: कार्य करना और उसके अनुप्रयोग

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एक चार्ज पंप एक है स्विच प्रकार मोड बिजली की आपूर्ति, जो संधारित्र का उपयोग करके इनपुट वोल्टेज के असतत गुणकों का निर्माण करता है। नीचे बिजली के इलेक्ट्रॉनिक्स कुछ स्थितियों में, जहां हमारे पास कम वोल्टेज है 3.3V कहते हैं, लेकिन हमें 5V की आवश्यकता होती है। इस स्थिति को दूर करने के लिए, हम एक बूस्टर कनवर्टर का उपयोग करते हैं। ये कन्वर्टर्स कम शक्तियों में अक्षम हैं क्योंकि वे संचालन करते समय बहुत अधिक शक्ति का उपभोग करते हैं, वे शोर उपकरण हैं और रिवर्स ऑपरेशन में काम नहीं करते हैं। इसलिए इस समस्या को दूर करने के लिए हम चार्ज पंप नामक एक स्विच प्रकार मोड बिजली की आपूर्ति का उपयोग करते हैं।

चार्ज पंप क्या है?

परिभाषा: एक चार्ज पंप एक डीसी है डीसी कनवर्टर , जो एक उच्च-कुशल आउटपुट का उत्पादन करता है। वे आमतौर पर एक उच्च पर काम करते हैं आवृत्ति । इसे उड़ने का नाम भी दिया गया है

विशेषताएँ

निम्नलिखित पंप पंप की सामान्य विशेषताएं हैं

चार्ज पंप सर्किट आरेख

फ़ोलोइंग सर्किट में आमतौर पर एक स्विच 'S' या a होता है

चार्ज पंप का एकल चरण

चार्ज पंप का एकल चरण

नीचे सर्किट एक दो-चरण चार्ज पंप के निर्माण को दर्शाता है जहां पहले चरण के आउटपुट को दूसरे चरण के इनपुट के रूप में दिया जाता है और दूसरे चरण के आउटपुट को आउटपुट लोड चरण के साथ कैस्केड किया जाता है। यह निर्माण पंप को निम्न इनपुट वोल्टेज से उच्च आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न करने की अनुमति देता है।

मल्टी स्टेज

चार्ज पंप का मल्टी-स्टेज सर्किट

काम में हो

चार्ज पंप का कार्य एक संधारित्र का उपयोग करके समझाया जा सकता है। एक संधारित्र का मूल कार्य स्टोरेज या चार्ज करना और जब भी आवश्यक हो चार्ज को डिस्चार्ज करना है। उदाहरण के लिए, हमारे पास संधारित्र 9V का एक संधारित्र है, जहां हम संधारित्र को 9V तक चार्ज करते हैं और एक का उपयोग करके मापते हैं

प्रैक्टिकल सर्किट का निर्माण

3-चरण चार्ज पंप में 3 चार्ज पंप चरण होते हैं जो एक के बाद एक के बाद एक कैस्केड किए जाते हैं 555 आईसी टाइमर । यह निर्माण आउटपुट वोल्टेज को बढ़ाता है।

सर्किट आरेख 3 चरण

सर्किट आरेख 3 चरण

उपयोग किए गए घटक

उपयोग किए गए 2 मुख्य घटक 555 टाइमर आईसी और पंप सर्किट हैं

555 घंटे

555 IC में 8 पिन, GND, ट्रिगर, आउटपुट, रीसेट, पावर सप्लाई, डिस्चार्ज कैपेसिटर, थ्रेसहोल्ड, कंट्रोल वोल्टेज शामिल हैं जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

555 आईसी पिन आरेख

555 आईसी पिन आरेख

555 आईसी में प्रयुक्त घटक: संधारित्र (decoupling), संख्या 100 nF डिकॉउलिंग में 2 आवृत्ति 500KHz तक, जो पंप कैपेसिटर को समय-समय पर रीफ़्रेश करने में मदद करता है ताकि आउटपुट वोल्टेज न हो।

555 आईसी सर्किट

555 आईसी सर्किट

चार्ज पंप सर्किट

इस सर्किट में उपयोग किए जाने वाले घटक IN4148 डायोड (या UF4007) में 6, संख्या 10 icF इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, 100 electroF इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में 6 हैं। सर्किट आरेख नीचे दिखाया गया है, इस सर्किट का इनपुट 555 आईसी के आउटपुट पिन 3 से लिया गया है। इनपुट संधारित्र को डायोड का उपयोग करके चार्ज करने की अनुमति देता है। सर्किट से हम देख सकते हैं कि संधारित्र का ऋणात्मक छोर जमीन पर है, जब परिपथ का आउटपुट उच्च हो जाता है तो संधारित्र ऋणात्मक पिन भी उच्च हो जाता है। लेकिन जैसा कि हम जानते हैं कि संधारित्र स्टोर पहले से ही इसके अंदर चार्ज करते हैं, जब यह मापा जाता है तो वोल्टेज एक डबल इनपुट वोल्टेज दिखाता है।

चार्ज पंप सर्किट

चार्ज पंप सर्किट

लेकिन प्राप्त आउटपुट वोल्टेज में 50% रिपल होते हैं, इसलिए आउटपुट पर इस तरंग प्रभाव को दूर करने के लिए, हम एक अतिरिक्त सर्किट जोड़ते हैं जिसे पीक डिटेक्टर कहा जाता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

पीक डिटेक्टर

पीक डिटेक्टर एक चार्ज पंप

वोल्टेज इन्वर्टर के रूप में चार्ज पंप

एक चार्ज पंप न केवल उच्च आउटपुट वोल्टेज का उत्पादन करता है, बल्कि आउटपुट वोल्टेज को उल्टा भी कर सकता है। सर्किट आरेख एक वोल्टेज डबलर के समान है जहां सर्किट में डायोड रिवर्स में जुड़ा हुआ है जैसा कि नीचे दिखाया गया है,

इन्वर्टर सर्किट

इन्वर्टर सर्किट

काम में हो

जब 555 IC का आउटपुट कैपेसिटर चार्ज अधिक हो जाता है और जब IC आउटपुट कम हो जाता है, तो कैपेसिटर 2 कैपेसिटर के माध्यम से एक पीछे की दिशा में डिस्चार्ज हो जाता है। इसलिए सर्किट के बाहर एक नकारात्मक वोल्टेज उत्पन्न करना।

चार्ज पंप के लाभ

निम्नलिखित फायदे हैं

  • कम लागत
  • कम क्षेत्रफल में होता है
  • संकुचित करने योग्य
  • इनवर्टर वोल्टेज पोलरिटी का उपयोग किया जा सकता है
  • निम्न इनपुट वोल्टेज से उच्च आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न करता है।

चार्ज पंप की सीमाएं

निम्नलिखित सीमाएँ हैं

  • आउटपुट पर प्राप्त धारा बहुत कम है, लेकिन कुछ मामलों में, यदि संगत आईसी का उपयोग किया जाता है, तो हम आउटपुट पर 100mA वर्तमान प्राप्त कर सकते हैं लेकिन कम दक्षता के साथ।
  • आउटपुट अप्रत्यक्ष रूप से इनपुट चरणों के लिए आनुपातिक है। अर्थात। यदि इन पंपों को उच्च आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करने के लिए शुरू से अंत तक हर चरण में जोड़ा जाता है। यह स्थिति केवल सिस्टम की जटिलता को बढ़ाती है और एक उच्च आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न नहीं करती है।
  • दक्षता आउटपुट वोल्टेज पर निर्भर करती है।

अनुप्रयोग

प्रभारी पंप के आवेदन निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

  • में उनका उपयोग किया जाता है 232 रुपये स्तर शिफ्टर्स, जो 5V या 3V बिजली की आपूर्ति रेल से सकारात्मक (10V) और नकारात्मक वोल्टेज (-10V) दोनों चलाते हैं।
  • में आवेदन एलसीडी या सफेद LED ड्राइवरों , जो एक एकल लो वोल्टेज आपूर्ति से उच्च पूर्वाग्रह वोल्टेज उत्पन्न करते हैं
  • में इस्तेमाल किया NMOS एक नकारात्मक वोल्टेज VBB के लिए यादें और माइक्रोप्रोसेसर
  • में इस्तेमाल किया एच पुलों उच्च गति ड्राइवरों में
  • वोल्टेज डबल
  • PLL -Phase लॉक लूप सर्किट

इस प्रकार, चार्ज पंप कम बिजली वाले इलेक्ट्रॉनिक्स में से एक हैं, जो कम इनपुट वोल्टेज से उच्च आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न करता है। इसे उड़ान संधारित्र कनवर्टर के रूप में भी नामित किया गया है। एक एकल चरण चार्ज पंप सर्किट शामिल हैं एक संधारित्र, एक स्विच, या एक वोल्टेज स्रोत से जुड़ा डायोड। कुछ स्थितियों में, उत्पन्न आउटपुट वोल्टेज में रिपल्स शामिल हो सकते हैं, जिसे आउटपुट स्टेज पर पीक डिटेक्टर का उपयोग करके समाप्त किया जा सकता है। ये सर्किट रिवर्स पोलेरिटी में डायोड को जोड़कर उल्टे आउटपुट वोल्टेज भी उत्पन्न कर सकते हैं। चार्ज पंप का मुख्य लाभ यह है कि वे अत्यधिक कुशल हैं, निर्माण में सरल हैं।