Obwód podwajacza napięcia wysokiego prądu

W poście wyjaśniono obwód podwajacza prądu o wysokim napięciu, który prawie podwoi napięcie przyłożone na wejściu (maksymalnie do 15 V), a także staje się szczególnie przydatny, ponieważ pozwala na użycie wyższych obciążeń prądowych na wyjściu, w kolejności 10 amperów.

Ponieważ wyjaśniony tutaj obwód podwajacza napięcia jest w stanie wytrzymać obciążenia wysokoprądowe, konstrukcja idealnie nadaje się do podnoszenia napięcia paneli słonecznych, gdy nie ma wystarczającej ilości światła słonecznego padającego na panele.

Działanie obwodu

Patrząc na podany schemat obwodu, załóżmy, że na wejściu obwodu przyłożymy napięcie 12V, wyjście generowałoby potencjał około 22V.

Obwód inicjuje swoje działanie, gdy IC1a, R2 i C2 zaczynają generować fale prostokątne.

Sygnał ten dociera również na wyjście IC1d, chociaż w trybie odwróconym.

Obecność R2, C2 opóźnia wyjście IC1a, co powoduje, że wyjście IC1b osiąga mniej niż 0,5 współczynnika wypełnienia, co skutkuje przebiegiem, w którym ujemna połowa może być krótsza niż dodatnia połowa).

Powyższe sprawdza się również na wyjściu IC1c, gdzie dane wejściowe są opóźnione za pomocą C7, R5.

Wyjście z IC1c, które jest w postaci odwróconej, jest dalej buforowane trzykrotnie przez IC3f, IC3a i bramki równolegle IC3b ----- IC3c.

Wyjście z powyższego jest ostatecznie wykorzystywane do napędzania mosfetów mocy.

Tranzystor T1 jest sterowany z wyjścia IC1b ..... gdy T1 jest włączony, punkt między R6, R7 osiąga potencjał 2 V, jednak ponieważ IC2a ​​wymaga wejścia 11 do 22 V, ujemny potencjał tego chipa jest pobierany z dodatnią część napięcia wejściowego, ponieważ napięcie zasilania i kolektor T1 są już poddane podwojonemu napięciu.

Wprowadzono D1, aby zagwarantować, że napięcie wejściowe do IC2a ​​nigdy nie spadnie poniżej 10,5 V.

W okresach przewodzenia T1, T2 i T3 zachowują się naprzemiennie.

Gdy T2 jest włączony, C10 zostaje naładowany napięciem równym wejściowemu napięciu zasilania przez T3 i D3.

Kiedy T2 jest wyłączane, a T3 włącza się, C9 przechodzi przez identyczny proces jak C10 powyżej. Jednak C10 utrzymuje ładunek ze względu na obecność D3, która powstrzymuje go przed rozładowaniem.

Ponieważ oba kondensatory są połączone szeregowo, napięcie netto osiąga teraz poziom prawie dwa razy większy niż przyłożone napięcie wejściowe.

Interesującą rzeczą jest to, że ponieważ obwód zawiera wiele stopni odwracających, a także kilka sieci opóźniających, wyjściowe mosfety NIGDY nie mogą przewodzić razem, co sprawia, że ​​obwód jest wyjątkowo bezpieczny podczas operacji.

C1 buforuje przyłożone napięcie wejściowe w celu obciążenia wejścia stałą mocą niezależnie od zmieniających się parametrów prądu na wyjściu.

Elementy zaznaczone przerywanymi okręgami należy odpowiednio schłodzić poprzez dodanie do nich dużych radiatorów.