پمپ بار

پمپ بار دو-طبقه‌ای با منبع تغذیه ولتاژ دی‌سی و سیگنال کنترل پمپ S0
پمپ بار دیکسون با دیودها
پمپ بار دیکسون با ماسفت‌ها
پمپ بار پی‌ال‌ال

پمپ بار نوعی مبدل دی‌سی به دی‌سی است که از خازن‌ها برای ذخیره انرژی بار برای بالا بردن یا کاهش ولتاژ استفاده می‌کند. مدارهای پمپ بار درحالی که مدارهای الکتریکی ساده‌ای هستند، می‌توانند بازدهی بالایی داشته باشند، گاهی تا ۹۰–۹۵٪ نیز می‌رسد.

کاربردها

[ویرایش]
  • یک کاربرد معمول برای مدارهای پمپ شارژ در تغییردهنده سطح آراس-۲۳۲ است، جایی که از آنها برای تولید ولتاژهای مثبت و منفی (اغلب ۱۰+ ولت و ۱۰- ولت) از یک خط منبع تغذیه ۵ ولت یا ۳ ولت استفاده می‌شود.
  • پمپ‌های شارژ همچنین می‌تواند به عنوان درایورهای ال‌سی‌دی یا ال‌ئی‌دی-سفید استفاده شود، ولتاژهای بایاس زیادی را از یک منبع تغذیه با ولتاژ پایین، مانند باتری تولید می‌کند.
  • پمپ‌های شارژ به‌طور گسترده‌ای در حافظه‌های ان‌ماس و ریزپردازنده‌ها برای تولید ولتاژ منفی «VBB» (حدود ۳ ولت) استفاده می‌شود که به زیرلایه متصل است. این تضمین می‌کند که تمام پیوندهای N + - زیرلایه به‌طور معکوس با ۳ ولت یا بیشتر بایاس می‌شوند، که باعث کاهش ظرفیت پیوند و افزایش سرعت مدار می‌شوند.[۱]
  • در بازی‌های سازگار با ان‌ایی‌اس که از نینتندو مجوز ندارند، پمپ بار ارائه دهنده میخ ولتاژ منفی استفاده شده‌است تا تراشه قفل سیستم سرگرمی نینتندو را از کار بیندازد.[۲]
  • از سال ۲۰۰۷، پمپ‌های بار تقریباً در تمام مدارهای مجتمع ای‌ای‌پی‌رام و حافظه فلش قرار دارند.
  • پمپ‌های بار در پُل اچ در راه‌اندازهای سمت-بالا برای راه‌انداز گیت سمت-بالا کانال n ماسفت‌های قدرت و آی‌جی‌بی‌تیها استفاده شده‌اند. وقتی ولتاژ مرکز نیم پل کم شد، خازن از طریق یک دیود شارژ می‌شود و این شارژ برای این است که بعداً گیت فت سمت بالا را چند ولت بالاتر از ولتاژ منبع راه‌اندازی کند تا بتواند آن را روشن کند. این راهکار به خوبی کار می‌کند، به شرطی که پل مرتباً کلید شود و از پیچیدگی استفاده از منبع تغذیه جداگانه جلوگیری می‌کند و اجازه می‌دهد از قطعات کانال n کارآمدتر برای هر دو کلید استفاده شود.
  • مدار انحراف عمودی در مانیتورهای سی‌آرتی. به عنوان مثال با استفاده از آی‌سی TDA1670A. برای رسیدن به حداکثر انحراف، سیم‌پیچ سی‌آرتی به ۵۰~ ولت نیاز دارد. ترفند پمپ بار از خط تغذیه ۲۴ ولت، نیاز به ولتاژ دیگری را از بین می‌برد.

جستارهای وابسته

[ویرایش]

منابع

[ویرایش]
  1. ↑ Jenne, F. "Substrate Bias Circuit", US Patent 3794862A, Feb 26, 1974.
  2. ↑ Kevin Horton. Colordreams Revision C. Last modified 2007-09-30. Accessed 2011-09-15.

استفاده از مفهوم مقاومت معادل برای محاسبه تلفات برق در پمپ‌های بار

  • Maxwell, J.C. (1873). "Intermittent current Art. 775, 776". A Treatise on Electricity and Magnetism. Oxford: The Clarendon Press. pp. 420–5.
  • Singer, Z.; Emanuel, A.; Erlicki, M. S. (February 1972). "Power regulation by means of a switched capacitor". Proceedings of the Institution of Electrical Engineers. 119 (2): 149–152. doi:10.1049/piee.1972.0027.
  • van Steenwijk, G.; Hoen, K.; Wallinga, H. (1993). "Analysis and design of a charge pump circuit for high output current applications". Proc. 19th European Solid-State Circuits Conference (ESSCIRC). pp. 118–121.
  • Kimball, J.W.; Krein, P.T.; Cahill, K.R. (December 2005). "Modeling of capacitor impedance in switching converters". IEEE Power Electronics Letters. 3 (4): 136–140. doi:10.1109/LPEL.2005.863603. S2CID 27467492.
  • Kiyoo Itoh; Masashi Horiguchi; Hitoshi Tanaka (2007). Ultra-Low Voltage Nano-Scale Memories. Series on Integrated Circuits and Systems. Springer. ISBN 978-0-387-68853-4.
  • Seeman, M.D.; Sanders, S.R. (March 2008). "Analysis and Optimization of Switched-Capacitor DC–DC Converters". IEEE Transactions on Power Electronics. 23 (2): 841–851. Bibcode:2008ITPE...23..841S. doi:10.1109/TPEL.2007.915182.
  • Ben-Yaakov, S.; Evzelman, M. (2009). "Generic and unified model of Switched Capacitor Converters". 2009 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, San Jose, CA. pp. 3501–8. doi:10.1109/ECCE.2009.5316060. ISBN 978-1-4244-2893-9. S2CID 9116733.
  • Ben-Yaakov, S. (January 2012). "On the Influence of Switch Resistances on Switched-Capacitor Converter Losses". IEEE Transactions on Industrial Electronics. 59 (1): 638–640. doi:10.1109/TIE.2011.2146219. S2CID 18901243.

پمپ‌های بار در جایی که ولتاژهای دوسَر خازن‌ها از دستگاه اعداد دودویی پیروی می‌کنند

  • Ueno, F.; Inoue, T.; Oota, I. (1986). "Realization of a new switched-capacitor transformer with a step-up transformer ratio 2n–1 using n capacitors". IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS). pp. 805–8.
  • Starzyk, J.A.; Ying-Wei Jan; Fengjing Qiu (March 2001). "A DC-DC charge pump design based on voltage doublers". IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications. 48 (3): 350–9. doi:10.1109/81.915390.
  • Fang Lin Luo; Hong Ye (June 2004). "Positive output multiple-lift push-pull switched-capacitor Luo-converters". IEEE Transactions on Industrial Electronics. 51 (3): 594–602. doi:10.1109/TIE.2004.825344. S2CID 22202569.
  • Ben-Yaakov, S.; Kushnerov, A. (2009). "Algebraic foundation of self adjusting Switched Capacitors Converters". 2009 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, San Jose, CA. pp. 1582–9. doi:10.1109/ECCE.2009.5316143. ISBN 978-1-4244-2893-9. S2CID 12915415.

پیوند به بیرون

[ویرایش]