Схема удвоения напряжения от 12 В до 24 В с использованием микросхемы IC 4049

Умножители напряжения - это схемы, в которых мы получаем очень высокое напряжение постоянного тока от источника низкого напряжения переменного тока, схема умножителя напряжения генерирует напряжение, кратное пиковому входному напряжению переменного тока, например, если пиковое напряжение переменного тока составляет 5 вольт, мы получим 15 вольт постоянного тока на выходе.

Обычно трансформаторы используются для повышения напряжения, но иногда трансформаторы нецелесообразны из-за их размера и стоимости. Цепи умножителя напряжения могут быть построены с использованием небольшого количества диодов и конденсаторов, поэтому они дешевы и очень эффективны по сравнению с трансформаторами. Цепи умножителя напряжения очень похожи на схемы выпрямителя, которые используются для преобразования переменного тока в постоянный, но схемы умножителя напряжения не только преобразуют переменный ток в постоянный ток, но также могут генерировать очень ВЫСОКОЕ напряжение постоянного тока.

Эти схемы очень полезны там, где необходимо генерировать высокое напряжение постоянного тока с низким напряжением переменного тока и требуется низкий ток, например, в светодиодных фонариках, микроволновых печах, мониторах с электронно-лучевыми трубками в телевизорах и компьютерах. ЭЛТ-монитор требует высокого напряжения постоянного тока с низким током. В этом уроке мы собираемся продемонстрировать вам, как создать схему удвоителя напряжения, используя шестнадцатеричную буферную ИС 4049 с небольшим количеством резистора, конденсатора и диодов.

Необходимый материал

• CD4049 IC
• Конденсатор 220 мкФ (2 шт.) И 0,1 мкФ
• Резистор (6,7 кОм)
• Диод 1Н4007 -2
• Напряжение питания 5В, 9В и 12В
• Подключение проводов и макета

Принципиальная электрическая схема

Необходимость IC 4049 для схемы умножителя напряжения:

Для умножения или удвоения напряжения путем создания схемы умножителя напряжения мы используем шестнадцатеричную ИС буфера инвертора 4049. В этой ИС есть шесть вентилей НЕ, согласно принципиальной схеме, два используются для создания схемы генератора, выход которой подключен к 4 вентилям НЕ, подключенным параллельно в качестве буфера.

Здесь мы построили схему умножителя напряжения, используя два диода, два электролитических конденсатора и 4 не затвора внутри IC 4049. Эта схема может удваивать только переменное напряжение, поэтому сначала мы создали схему генератора, используя резистор R1, конденсатор C1 и два НЕ-затвора. IC CD4049. Затем была создана буферная схема для зарядки конденсатора C2 с использованием четырех вентилей IC 4049 и двух диодов. Таким образом, подав 5В на Vin или на вход, мы получим ок. 10 В на выходе через конденсатор C3, если на входе 9 В, мы получаем прибл. 18 В или если на входе 12 В, мы получаем прибл. 24 В на выходе Vout (через конденсатор C3).

4049 инвертирующий шестнадцатеричный буфер IC

CD4049 IC - это простая микросхема, которая содержит внутри шесть ворот НЕ с высоким входным напряжением питания от 3 до 15 В, а максимальный номинальный ток при 18 В составляет 1 мА. ИС спроектирована или сделана для использования в качестве преобразователей CMOS в DTL / TTL, а также способна управлять двумя нагрузками TTL (транзисторно-транзисторная логика) или DTL (диодно-транзисторная логика). Рабочая температура IC составляет от -40 ° C до 80 ° C. Мы можем использовать IC для создания генератора прямоугольных импульсов или схемы генератора импульсов. Также используется для преобразования логических уровней до 15 В в стандартные уровни TTL, которые составляют от 0 до 0,8 В (уровень низкого напряжения) и от 2 В до 5 В (уровень высокого напряжения).

Схема контактов

Конфигурация контактов

Пин код	Имя контакта	Ввод / вывод	Описание
1	VDD	-	Положительное питание для IC
2	г	О	Инверсия выхода 1 для входа 1
3	А	я	Вход 1
4	ЧАС	О	Инвертирующий выход 2 для входа 2
5	B	я	Вход 2
6	я	О	Инверсия выхода 3 для входа 3
7	C	я	Вход 3
8	VSS	-	Отрицательное питание для IC
9	D	я	Вход 4
10	J	О	Инвертирующий выход 4 для входа 4
11	E	я	Вход 5
12	K	О	Инвертирующий выход 5 для входа 5
13	NC	-	Не подключен
14	F	я	Вход 6
15	L	О	Инвертирующий выход 6 для входа 6
16	NC	-	Не подключен

заявка

• Конвертеры CMOS в DTL / TTL Hex
• Большой ток потребления для управления двумя нагрузками TTL
• Преобразование логического уровня с высокого на низкий

Как работает схема умножителя напряжения?

Согласно схеме, резистор R1 и конденсатор C1 скомпонованы с двумя затворами НЕ, чтобы создать схему генератора. Остальные 4 логических элемента НЕ соединены параллельно, чтобы создать буфер и зарядить конденсатор C2.

Подавая напряжение постоянного тока на Vin, конденсатор C2 начинает заряжаться через буферную схему, созданную четырьмя затворами НЕ ИС, C2 заряжается до пика входного напряжения. Теперь конденсатор C2 работает как второй источник питания Vin (3-15В). Как показано на принципиальной схеме, D1 и D2 смещены в прямом направлении, поэтому конденсатор C3 начинает заряжаться двойным или комбинированным напряжением источника питания и конденсатора C2. Следовательно, C3 заряжается с комбинированным значением напряжения, которое почти вдвое превышает Vin. Теперь мы можем получить удвоенное напряжение на конденсаторе C3 в качестве выходного.

В видео мы показали выходное напряжение, указав в качестве входного напряжения 5 В, 9 В и 12 В. Практическое выходное напряжение, получаемое на конденсаторе C3, показано ниже в таблице:

Входное напряжение	Выходное напряжение	Практическое выходное напряжение (прибл.)
5в	10v	9,04 В
9в	18v	16,9 В
12v	24в	23,1