Spänningsdubblare är kretsen där vi får två gånger av ingångsspänningen, som om vi levererar 5v spänning, kommer vi att få 10 volt vid utgången. Generellt finns transformatorer för att öka eller spänna ner spänningen, men ibland är transformatorer inte möjliga på grund av sin storlek och kostnad. Så här är den snabba, enkla och praktiska lösningen för att fördubbla spänningen med hjälp av 555 timer IC.
Komponenter
- 555 timer IC
- Dioder -2 (1N4007)
- Motstånd - 10k, 33k
- Kapaciotorer- 22uf (2), 0.01uF (2)
- 3-12v Strömförsörjningskälla
Spänningsfördubblings kretsdiagram och förklaring
Vi kan dela kretsen i två delar, den första delen består av 555-tiden IC i Astable-läge, för att generera fyrkantvåg och andra delen består av 2 dioder och 2 kondensatorer för att fördubbla utspänningen.
Vi har konfigurerat 555-timer-IC i Astable multivibrator-läge för att generera kvadratvåg på ca. 2KHz bestäms denna frekvens av motståndet R1, R2 och kondensatorn C1. Nedan är han formler för samma:
F = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
När utgången vid PIN 3 på 555 IC är låg blir dioden Dl förspänd och kondensatorn C3 laddas genom D1. Kondensator C3 laddas upp till samma spänning vid källan, i vårt fall 5v.
Nu när utgången vid PIN 3 blir hög blir D1 förspänd bakåt och blockerar urladdningen av kondensatorn C3, och samtidigt är D2 förspänd framåt och låter kondensatorn C4 ladda. Nu laddar kondensatorn C4 med den kombinerade spänningen på kondensatorn C3 och ingångskällspänningen, betyder 5v kondensator C3 och 5v ingångsförsörjning, så den laddar upp till 10v (dubbelt så mycket som ingångskällans spänning). Men i praktiken får vi utspänningen mindre än två gånger ingångsspänningen, som i vårt fall får vi ca. 8,76v istället för 10v.
Det finns också några nackdelar med denna spänningsdubblerkrets:
- Denna krets är dock mycket användbar för att generera högre spänning från en låg strömkälla, men den kan bara leverera upp till 50 mA ström. Så det bör endast användas för applikationer med låg strömstyrka.
- Utgångsspänningen kan också vara instabil, så en spänningsregulator (IC78XX) med korrekt betyg kan användas för reglering och jämn utgång. Men själva spänningsregulatorns IC förbrukar viss ström och minskar den levererade strömmen (får inte överstiga 70 mA).
Anmärkningar:
- Ingångsspänningen ska vara mellan 3-12 volt, högre spänning förstör 555 timer IC.
- Belastningen vid utgången bör inte dra mer än 70 mA ström.
- Spänningen fördubblas inte omedelbart men den kommer att öka långsamt och efter en tid kommer den att ställas in på två gånger ingångsspänning.
- Spänningen på kondensatorn C4 bör vara minst två gånger ingångsspänningen.
- Utgångsspänningen är inte exakt den dubbla ingångsspänningen, den kommer att vara mindre än ingångsspänningen. Som om vi fick 8,76v för 5v-ingång och om du använder 12v skulle utspänningen vara 18-20 volt.