Voltaj katlayıcı, giriş voltajının iki katını aldığımız devredir, örneğin 5v voltaj sağlarsak, çıkışta 10 volt alacağız. Genellikle transformatörler voltajı yükseltmek veya düşürmek için oradadır, ancak bazen transformatörler boyutları ve maliyetleri nedeniyle uygun değildir. İşte 555 zamanlayıcı IC kullanarak voltajı ikiye katlamanın hızlı, kolay ve pratik çözümü.
Bileşenler
- 555 zamanlayıcı IC
- Diyotlar -2 (1N4007)
- Dirençler - 10k, 33k
- Kapasitörler - 22 uf (2), 0.01 uF (2)
- 3-12v Güç kaynağı kaynağı
Gerilim Katlayıcı Devre Şeması ve Açıklaması
Devreyi iki kısma ayırabiliriz, birinci kısım, kare dalgayı oluşturmak için Astable modunda 555 zaman IC'yi ve ikinci kısım çıkış voltajını ikiye katlamak için 2 diyot ve 2 kapasitörden oluşur.
555 Timer IC'yi Astable multivibratör modunda yaklaşık kare dalga oluşturmak için yapılandırdık. 2KHz, bu frekansa R1, R2 direnci ve C1 kondansatörü tarafından karar verilir. Aşağıda aynı formüller var:
F = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
555 IC'nin PIN 3'teki çıkışı düşük olduğunda, Diyot D1 öne doğru eğilir ve C3 kondansatörü D1 üzerinden şarj edilir. Kondansatör C3, bizim durumumuzda 5v olan kaynakta aynı gerilime kadar şarj edilir.
Şimdi, PIN 3'teki çıktı yükseldiğinde, D1 ters taraflı hale gelir ve C3 kapasitörünün boşalmasını engeller ve aynı zamanda D2 ileri doğru eğimlidir ve C4 kapasitörünün şarj olmasına izin verir. Artık C4 kondansatörü, Kondansatör C3'ün birleşik voltajı ve giriş kaynağı voltajı ile şarj olur, 5v kondansatör C3 ve 5v giriş kaynağı anlamına gelir, bu nedenle 10v'a kadar (giriş kaynağının voltajının iki katı) şarj olur. Ancak pratikte çıkış voltajını giriş voltajının iki katından daha az alıyoruz, bizim durumumuzda olduğu gibi yaklaşık. 10v yerine 8.76v.
Bu voltaj katlama devresinin bazı dezavantajları da vardır:
- Bununla birlikte, bu devre, düşük bir güç kaynağından daha yüksek voltaj oluşturmak için çok kullanışlıdır, ancak bu yalnızca 50mA'ya kadar akım sağlayabilir. Bu nedenle, yalnızca düşük akımla çalışan uygulamalar için kullanılmalıdır.
- Ayrıca çıkış voltajı kararsız olabilir, bu nedenle uygun dereceye sahip bir voltaj regülatörü (IC78XX) düzenleme ve düzgün çıkış kullanılabilir. Ancak voltaj regülatörü IC'nin kendisi biraz akım tüketir ve teslim edilebilir akımı azaltır (70 mA'yı geçmemelidir).
Notlar:
- Giriş voltajı 3-12 volt arasında olmalıdır, daha yüksek voltaj 555 zamanlayıcı IC'yi bozar.
- Çıkıştaki yük 70mA'dan fazla akım çekmemelidir.
- Gerilim aniden ikiye katlanmayacak, ancak yavaş yavaş artacak ve bir süre sonra giriş geriliminin iki katına ayarlanacaktır.
- C4 kapasitörünün voltaj değeri, giriş voltajının en az iki katı olmalıdır.
- Çıkış voltajı, giriş voltajının tam olarak iki katı değildir, Giriş voltajından daha düşük olacaktır. Tıpkı 5v giriş beslemesi için 8.76v aldığımız gibi ve 12v uygularsanız, çıkış voltajı 18-20 volt olacaktır.