Voltage doubler 는 입력 전압의 두 배를 얻는 회로입니다. 예를 들어 5v 전압을 공급하면 출력에서 10V를 얻습니다. 일반적으로 변압기는 전압을 높이거나 낮추기 위해 존재하지만 때로는 크기와 비용으로 인해 변압기를 사용할 수 없습니다. 따라서 555 타이머 IC를 사용하여 전압을 두 배로 늘리는 빠르고 쉽고 실용적인 솔루션이 있습니다.
구성품
- 555 타이머 IC
- 다이오드 -2 (1N4007)
- 저항기-10k, 33k
- 커패시터-22uf (2), 0.01uF (2)
- 3-12v 전원 공급 장치
전압 배가 회로 다이어그램 및 설명
회로를 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 부분은 불안정 모드에서 555 시간 IC로 구성되어 구형파를 생성하고 두 번째 부분은 출력 전압을 두 배로 늘리기 위해 2 개의 다이오드와 2 개의 커패시터로 구성됩니다.
Astable multivibrator 모드에서 555 Timer IC를 구성하여 대략적인 구형파를 생성합니다. 2KHz에서이 주파수는 저항 R1, R2 및 커패시터 C1에 의해 결정됩니다. 다음은 동일한 공식입니다.
F = 1.44 / (R1 + 2 * R2) * C1
555 IC의 PIN 3에서 출력이 낮 으면 다이오드 D1이 순방향 바이어스되고 커패시터 C3이 D1을 통해 충전됩니다. 커패시터 C3는 소스에서 동일한 전압 (우리의 경우 5v)까지 충전됩니다.
이제 PIN 3의 출력이 높아지면 D1이 역 바이어스되고 커패시터 C3의 방전을 차단하는 동시에 D2가 포워드 바이어스되어 커패시터 C4가 충전되도록합니다. 이제 커패시터 C4는 커패시터 C3의 결합 된 전압과 입력 소스 전압으로 충전됩니다. 이는 커패시터 C3의 5v와 입력 전원의 5v를 의미하므로 최대 10v (입력 소스 전압의 두 배)까지 충전됩니다. 그러나 실제로 우리는 입력 전압의 두 배보다 작은 출력 전압을 얻습니다. 10v 대신 8.76v.
이 전압 배가 회로 에는 몇 가지 단점이 있습니다.
- 그러나이 회로는 저전력 소스에서 더 높은 전압을 생성하는 데 매우 유용하지만 최대 50mA의 전류 만 제공 할 수 있습니다. 따라서 저 전류 구동 애플리케이션에만 사용해야합니다.
- 또한 출력 전압이 불안정 할 수 있으므로 적절한 정격의 전압 조정기 (IC78XX)를 사용하여 조정하고 원활한 출력을 수행 할 수 있습니다. 그러나 전압 조정기 IC 자체는 일부 전류를 소비하고 전달 가능한 전류를 줄입니다 (70mA를 초과해서는 안 됨).
메모:
- 입력 전압은 3-12V 사이 여야하며, 더 높은 전압은 555 타이머 IC를 파괴합니다.
- 출력 부하는 70mA 이상의 전류를 끌어서는 안됩니다.
- 전압은 순간적으로 두 배가되지 않지만 천천히 증가하고 잠시 후 입력 전압의 두 배로 설정됩니다.
- 커패시터 C4의 정격 전압은 입력 전압의 2 배 이상이어야합니다.
- 출력 전압은 정확히 입력 전압의 두 배가 아니며 입력 전압보다 낮습니다. 5v 입력 공급에 대해 8.76v를 얻었고 12v를 적용하면 출력 전압은 18-20V가됩니다.