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Uma bomba de carga é um interruptor fonte de alimentação do modo tipo, que cria múltiplos discretos da tensão de entrada usando um capacitor. Em baixa eletrônica de potência em certas condições, onde temos uma tensão baixa, digamos 3,3 V, mas exigimos 5V. Para contornar esta situação, usamos um conversor boost. Esses conversores são ineficientes em baixas potências porque consomem muita energia durante a operação, são dispositivos barulhentos e não funcionam em operação reversa. Portanto, para superar esse problema, usamos uma fonte de alimentação comutada chamada bomba de carga.

O que é uma bomba de carga?

Definição: Uma bomba de carga é uma DC para Conversor DC , que produz uma saída de alta eficiência. Eles geralmente operam em um nível superior frequência . Também é chamado de voar

Características

A seguir estão as características gerais da bomba de carga que são

Diagrama do circuito da bomba de carga

O circuito a seguir geralmente consiste em um interruptor 'S' ou um

Bomba de carga de estágio único

O circuito abaixo mostra a construção de uma bomba de carga de dois estágios onde a saída do primeiro estágio é fornecida como entrada para o segundo estágio e a saída do segundo estágio é conectada em cascata com o estágio de carga de saída. Esta construção permite que a bomba gere uma alta tensão de saída a partir da baixa tensão de entrada.

Circuito Multiestágio da Bomba de Carga

Trabalhando

O funcionamento de uma bomba de carga pode ser explicado usando um capacitor. A função básica de um capacitor é armazenar ou carregar e descarregar a carga sempre que necessário. Por exemplo, temos um capacitor de capacitância 9V, onde carregamos o capacitor até 9V e medimos usando um

A construção do circuito prático

Uma bomba de carga de 3 estágios consiste em 3 estágios de bomba de carga que são colocados em cascata um após o outro junto com um 555 IC timer . Esta construção aumenta a tensão de saída.

Diagrama de Circuito 3 Estágios

Componentes Usados

Os 2 componentes principais usados são 555 temporizador IC e circuito de bomba

555 horas

Um 555 IC consiste em 8 pinos, GND, Trigger, Saída, Reinicialização, Fonte de Alimentação, Capacitor de Descarga, Limite, Tensão de Controle como mostrado abaixo.

“frequência para circuito conversor de tensão usando op amp ”

555 IC Pin Diagrama

Componentes usados em um 555 IC: capacitor (desacoplamento), 2 no número 100 desacoplamento nF frequência até 500 KHz, o que ajuda o capacitor da bomba a se atualizar periodicamente para que a tensão de saída não sofra oscilações.

Circuito 555 IC

Circuito de bomba de carga

Os componentes usados neste circuito são 6 diodos número IN4148 (ou UF4007), 5 capacitores eletrolíticos número 10 µF, capacitores eletrolíticos 100 µF. O diagrama do circuito é mostrado abaixo, a entrada para este circuito é obtida do pino de saída 3 do 555 IC. A entrada permite que o capacitor carregue usando o diodo. Do circuito podemos observar que a extremidade negativa do capacitor é aterrada, quando a saída do circuito fica alta o pino negativo do capacitor também fica alto. Mas como sabemos que o capacitor já armazena carga dentro dele, a voltagem quando medida através dele exibe uma voltagem de entrada dupla.

Circuito de bomba de carga

Mas a tensão de saída obtida consiste em 50% da ondulação, portanto, para superar esse efeito de ondulação na saída, adicionamos um circuito de adição chamado detector de pico, conforme mostrado abaixo.

Detector de pico de uma bomba de carga

“reguladores de painel solar de 12 volts ”

Bomba de carga como inversor de tensão

Uma bomba de carga não apenas produz alta tensão de saída, mas pode inverter a tensão de saída. O diagrama do circuito é semelhante a um duplicador de tensão, onde o diodo no circuito é conectado ao contrário, conforme mostrado abaixo,

Circuito Inversor

Trabalhando

Quando a saída do 555 IC fica alta, o capacitor carrega e quando a saída do IC fica baixa, o capacitor descarrega através do segundo capacitor na direção inversa. Gerando assim uma tensão negativa na saída do circuito.

Vantagens da bomba de carga

A seguir estão as vantagens

Baixo custo
Ocupa menos área
Compactável
Pode ser usado em polaridade de tensão invertida
Gera alta tensão de saída a partir da baixa tensão de entrada.

Limitações da bomba de carga

A seguir estão as limitações

A corrente obtida na saída é muito baixa, mas em certos casos, se for usado um IC compatível, podemos obter uma corrente de 100mA na saída, mas com menor eficiência.
A saída é indiretamente proporcional aos estágios de entrada. eu, e. se essas bombas forem adicionadas em todas as fases do início ao fim para obter alta tensão de saída. Essa condição apenas aumenta a complexidade do sistema e não gera uma alta tensão de saída.
A eficiência depende da tensão de saída.

Formulários

O aplicações da bomba de carga inclui o seguinte.

Eles são usados em RS-232 deslocadores de nível, que conduzem a tensão positiva (+10 V) e negativa (-10 V) do trilho de fonte de alimentação de 5 V ou 3 V.
Aplicação em LCD ou branco LIDERADO motoristas , que geram alta tensão de polarização a partir de uma única fonte de baixa tensão
Usado em NMOS memórias e microprocessador para uma tensão negativa VBB
Usado em Pontes H em drivers de alta velocidade
Tensão dupla
PLL - Circuitos de loop de bloqueio de fase .

Assim, as Bombas de Carga são uma das aplicações em eletrônicos de baixa potência, que geram alta tensão de saída a partir de uma baixa tensão de entrada. Ele também é chamado de conversor de capacitor voador. Um estágio único circuito da bomba de carga consiste de um capacitor, um interruptor ou um diodo conectado a uma fonte de tensão. Em algumas condições, a tensão de saída gerada pode consistir em ondulações, que podem ser eliminadas usando um detector de pico no estágio de saída. Esses circuitos também podem gerar tensão de saída invertida conectando o diodo na polaridade reversa. A principal vantagem da bomba de carga é que são altamente eficientes e de construção simples.