अधिकांश एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में उचित संतुलित संचालन के लिए दोहरी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है; यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है अगर हम ऑपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट डिजाइन कर रहे हैं। A / D कन्वर्टर्स, op amps और तुलनित्र जैसे डिजिटल सिस्टम में नकारात्मक आपूर्ति वोल्टेज की भी आवश्यकता होती है । इन सभी मामलों में, वर्तमान आवश्यकता कम होगी, लेकिन ऐसी -5 वी आपूर्ति का उत्पादन आमतौर पर महंगा और अक्षम है यदि हम बड़ी संख्या में असतत और एकीकृत-सर्किट घटकों का उपयोग करते हैं। इसलिए इस ट्यूटोरियल में हम सीखेंगे कि एक सरल कम वर्तमान दोहरी 5V पावर सप्लाई सर्किट कैसे बनाया जाए जो हमारे यूएसबी पोर्ट से संचालित हो। इसी तरह हमने पहले + 12 वी और -12 वी दोहरी बिजली आपूर्ति सर्किट का निर्माण किया है।
हालांकि एकल वोल्टेज को विभाजित करने के कई तरीके हैं, उनकी आभासी जमीन की क्षमता स्थिर नहीं होगी। यदि हम दोहरी ध्रुवीयता वोल्टेज प्राप्त करने के लिए दो बैटरी का उपयोग करते हैं, तो निश्चित रूप से एक बैटरी दूसरे की तुलना में तेजी से निकल जाएगी और संतुलित दोहरी ध्रुवीयता वोल्टेज को बनाए रखना मुश्किल हो जाता है। यदि आप रोकनेवाला संभावित विभक्त का उपयोग करते हैं, तो कुछ शक्ति गर्मी के रूप में विघटित होती है और विभाजित वोल्टेज स्थिर नहीं होती है। इन समस्याओं को दूर करने के लिए हम Renesas से ICL7660 नामक CMOS वोल्ट कन्वर्टर IC का उपयोग करेंगे ।
ICL7660
ICL7660 और ICL7660A मोनोलिथिक CMOS चार्ज पंप वोल्टेज कन्वर्टर्स हैं, जो -1.5V से -10.0V के आउटपुट वोल्टेज रेंज में + 1.5V + 10.0V के इनपुट वोल्टेज पर्वतमाला को परिवर्तित करता है।
ICL7660 और ICL7660A में दो बाहरी कैपेसिटर को छोड़कर एक नकारात्मक वोल्टेज कनवर्टर को पूरा करने के लिए सभी आवश्यक सर्किट्री होते हैं। डिवाइस के कामकाज को नीचे दिए गए आदर्श वोल्टेज कनवर्टर सिद्धांत द्वारा सबसे अच्छा समझा जा सकता है ।
पहले आधे चक्र के दौरान, स्विच S1 और S3 बंद हैं (नोट: स्विच S2 और S4 इस आधे चक्र के दौरान खुले हैं)। कैपेसिटर C1 को वोल्टेज V + से चार्ज किया जाता है। ऑपरेशन के दूसरे आधे चक्र के दौरान, S2 और S4 के स्विच बंद हो जाते हैं (नोट: स्विच S1 और S3 इस चक्र के दौरान खुले हैं)। कैपेसिटर C1 पर वोल्टेज V + वोल्ट द्वारा नकारात्मक रूप से बदलता है। फिर चार्ज को C1 से C2 में स्थानांतरित कर दिया जाता है, आदर्श स्विच और C2 पर कोई भार नहीं होता है। इस प्रकार उल्टे V + वोल्टेज C2 के पार उपलब्ध है। ICL7660 और ICL7660A ऑपरेशन वोल्टेज कन्वर्टर के इस आदर्श ऑपरेशन के समान है।
ICL7660 अनुप्रयोग युक्तियाँ:
- कैपेसिटर C2 को डिवाइस के कुंडी को रोकने के लिए IC2 के पास रखा जाना चाहिए। ICL7660A के लिए 10V से अधिक न दें, ICL7660A के लिए 12V।
- 3.5V से अधिक की आपूर्ति के वोल्टेज के लिए LV टर्मिनल को GROUND से कनेक्ट न करें।
- ध्रुवीकृत कैपेसिटर का उपयोग करते समय, C1 का '+' टर्मिनल ICL7660 और ICL7660A के 2 पिन से जुड़ा होना चाहिए और C2 का '+' टर्मिनल जीओएनडीई से जुड़ा होना चाहिए।
- सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन के लिए, C1 और C2 के स्थान पर कम मान वाले ESR कैपेसिटर का उपयोग करें।
- यदि USB और सर्किट के बीच तार की दूरी लंबी है, तो एक बफर संधारित्र को इनपुट आपूर्ति में जोड़ा जा सकता है।
- इस सर्किट का आउटपुट करंट 40mA तक सीमित है। 100mA तक की वर्तमान आवश्यकता के लिए, U1 के स्थान पर IC MAX660 का उपयोग किया जा सकता है।
5v बिजली की आपूर्ति सर्किट और कार्य:
पूरा ± 5v बिजली की आपूर्ति सर्किट आरेख ICL760 का उपयोग कर नीचे दिखाया गया है। + 5 वी के इनपुट वोल्टेज को लैपटॉप / कंप्यूटर या चार्जर / एडॉप्टर के किसी भी यूएसबी पोर्ट से प्राप्त किया जा सकता है।
सर्किट को दो कैपेसिटर (C1 और C2) के साथ ICL7660 (U1) द्वारा बनाया गया है। USB से 5V आउटपुट U1 के 8 को पिन करने के लिए दिया गया है। IC U1 और कैपेसिटर (C1 और C2) वोल्टेज इन्वर्टर सेक्शन बनाते हैं जो + 5V से -5V में परिवर्तित होता है। परिवर्तित -5 वी आपूर्ति यू 1 के पिन 5 पर उपलब्ध है। इस प्रकार कनेक्टर J2 में दोहरी शक्ति 5V आपूर्ति उपलब्ध है।
हमने हार्डवेयर पर बनने से पहले प्रोटीन में सर्किट का अनुकरण किया है:
परीक्षण दोहरी (Dual) 5V USB विद्युत आपूर्ति सर्किट:
ऊपर दिखाए गए सर्किट आरेख के अनुसार पीसीबी / ब्रेडबोर्ड पर सर्किट को इकट्ठा करें। कैपेसिटर C2 को IC U1 के करीब रखें। यदि सर्किट पीसीबी पर टांका लगाया जाता है, तो आईसी को उचित आईसी बेस के साथ तय किया जाना चाहिए। 5v पावर सप्लाई सर्किट के बन जाने के बाद इसे कुछ इस तरह से देखना चाहिए
सर्किट का परीक्षण करने के लिए, USB को लैपटॉप या पावर बैंक से या किसी USB को सर्किट से कनेक्ट करने के लिए कनेक्ट करें। जमीन के संदर्भ में मल्टीमीटर का उपयोग करके जे 2 पर आउटपुट वोल्टेज की जांच करें। नीचे दिए गए परीक्षण वीडियो में, मल्टीमीटर सकारात्मक रेल से जुड़ा हुआ है जब यह 4.9V दिखाता है। फिर मल्टीमीटर आईसी (यानी, ICL7660 के पिन 5) के आउटपुट से जुड़ा है, फिर यह -4.7V दिखाता है।
नीचे सिमुलेशन है
आशा है कि आपने सर्किट को समझ लिया है और ICL7660 IC का उपयोग करके दोहरी विद्युत आपूर्ति सर्किट का निर्माण करना सीख लिया है । यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो उन्हें टिप्पणी अनुभाग में छोड़ दें या अधिक तकनीकी प्रश्नों के लिए हमारे मंचों का उपयोग करें। अन्य बिजली आपूर्ति सर्किटों की भी जांच करें, जिसमें विभिन्न सर्किट शामिल हैं जैसे कि बूस्टर कनवर्टर सर्किट, हिर कनवर्टर सर्किट, चर बिजली आपूर्ति सर्किट, एसएमपीएस सर्किट, पावर बैंक सर्किट आदि।