Circuito da bomba de carga: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Uma bomba de carga é um tipo de conversor DC para DC que usa capacitores para armazenamento de carga energética para aumentar ou diminuir a tensão.

As bombas de carga são usadas para MOSFETs e IGBTs de potência de canal n do lado alto do gate-driving. Quando o centro de uma meia ponte fica baixo, o capacitor é carregado por meio de um diodo, e essa carga é usada para acionar a porta do FET do lado alto alguns volts acima da tensão da fonte para ligá-la.

Essa estratégia funciona bem e evita a complexidade de ter que operar uma fonte de alimentação separada e permite que dispositivos de canal n mais eficientes sejam usados para ambos os switches.

Este circuito (que requer a comutação periódica do FET do lado alto) também pode ser chamado de circuito de "bootstrap".

Ref: Bomba de carga - Wikipedia

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Suprimentos

Capacitor 4,7uF 25V (eletrolítico) - 2 para cada ciclo

Diodo 1N4007 - 3 para cada ciclo

Capacitor 47uF 50V (eletrolítico) - 1 para descarga final da tensão

Arduino nano / uno / mini

fios de ligação

tábua de pão

fonte de alimentação (mín. 5V)

Etapa 1: Esquemático

É muito simples e só precisa de alguns componentes.

siga o esquema fornecido.

Etapa 2: Princípio de funcionamento

Em um ciclo de dois estágios, no primeiro estágio um capacitor é conectado à fonte, carregando-o com a mesma voltagem. No segundo estágio, o circuito é reconfigurado para que o capacitor fique em série com a alimentação e a carga. Isso dobra a tensão na carga - a soma da alimentação original e as tensões do capacitor.

A natureza pulsante da saída comutada de tensão mais alta é freqüentemente atenuada pelo uso de um capacitor de saída. Um circuito externo ou secundário conduz a comutação, normalmente em dezenas de quilohertz até vários megahertz. A alta frequência minimiza a quantidade de capacitância necessária, pois menos carga precisa ser armazenada e descarregada em um ciclo mais curto.

Etapa 3: Código Arduino e PinOut

D12 - sinal / estágio 1

D13 - sinal / estágio 2

Vin - comum para tensão de entrada para carregar bomba e arduino (até 12V)

GND - comum ao capacitor final e ao arduino.

Anexei a captura de tela, bem como o arquivo.ino.

o atraso pode ser ajustado para obter o aumento de tensão desejado.

Etapa 4: Demonstração de trabalho

Visite meu canal no youtube para obter detalhes sobre os princípios de funcionamento e uma demonstração do circuito da bomba de carga.

Vídeo do YouTube - versão em inglês

Vídeo do YouTube - versão em hindi