quinta-feira, 27 de dezembro de 2012

Dobrador de Tensão tipo "Charger-Pump"

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Charger-Pump são tipos de conversores de tensão cc-cc que usam a energia armazenada em capacitor(es) para produzir uma tensão maior que a disponível por um fonte de tensão.

O circuito a seguir é uma implementação simples, mas muito útil quando se deseja obter uma tensão maior a partir uma uma fonte principal de valor mais baixo. Um exemplo, seria o Vpp, uma tensão necessária para programação dos microcontroladores PIC, que na linha mais antiga, fica em torno dos 13V. Como alguns circuitos programadores fazem uso da tensão proveniente da porta usb que é de 5V, é necessário utilizar um meio para elevar esta tensão e obter o valor necessário para o Vpp.

Funcionamento

Observe que o oscilador é composto por um timer 555 na configuração astável. O sinal de saída deste oscilador aciona um par de transistores bipolares na configuração push-pull, formada pelos TIP29A e TIP30A. Quando a saída do oscilador está em nível baixo, a parte PNP do par transistorizado conduz, carregando o capacitor de 100uF@25V que possui seu terminal negativo ligado aos emissores dos transistores,  através do diodo 1N5818, com uma tensão +Vcc subtraída da tensão direta deste diodo (Vd). Quando a saída do oscilador está em nível alto, tem-se a carga do outro capacitor, 100uF@35V, através de um outro diodo 1N5818. Porém, agora, à tensão +Vcc - Vd, soma-se a tensão de carga do capacitor anteriormente carregado no período de nível baixo do sinal do oscilador. Assim, tem-se uma tensão na saída do dobrador de tensão que é do tipo charger-pump, de cerca de 2 x (+Vcc - Vd). Com um queda de cerca de 0,5V do diodo 1N5818 para uma corrente de 1A, obtém-se um tensão dobrada menos 1V. No circuito abaixo, utilizou-se um regulador linear ajustável como o LM317T para ajustar a tensão a um valor desejado que, no caso abaixo, é de 10V.


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