Tensão de Saída da Bomba de Carga

Vout = N × Vin − N × Vf

Resposta rápida

Esta calculadora resolve Vout = N × Vin − N × Vf para Tensão de Saída. Com Número de Andares Multiplicadores 0.5, Tensão de Entrada 26.4 V, Tensão Direta do Díodo 56.4 V, o resultado é -15 V. Resolve em 4 direções: introduza os valores que tem e obtenha o que falta.

Calculadora

Tensão de Saída (V)
—

Fórmula

Vout = N × Vin − N × Vf

Descrição

Uma bomba de carga (multiplicador de tensão) usa condensadores e díodos para gerar uma tensão de saída CC que é um múltiplo da tensão de entrada, sem usar indutores. Em cada meio ciclo, os condensadores são carregados em paralelo e depois reconectados em série, somando as suas tensões. Cada díodo da cadeia provoca uma queda de uma tensão direta Vf, reduzindo a saída ideal. As bombas de carga são usadas para gerar tensões de comando de porta, tensões de programação de EEPROM e em aplicações onde os componentes magnéticos são indesejáveis ou onde é exigido ruído muito baixo.

Variáveis

  • Vout — Tensão de saída em vazio (V)
  • N — Número de andares multiplicadores
  • Vin — Tensão de entrada por andar (V)
  • Vf — Queda de tensão direta por díodo (V)

Notas Práticas

A impedância de saída aumenta com N, limitando a corrente de saída disponível. Cada andar acrescenta perdas de ESR do condensador e de queda no díodo. Na prática, as bombas de carga só são eficientes com cargas leves (tipicamente < 100 mA). Os conversores de tensão de condensadores comutados (como o ICL7660) implementam um inversor ou duplicador de 1 andar com saída regulada. Use díodos Schottky (Vf = 0,2-0,3 V) em vez de silício (Vf = 0,6-0,7 V) para melhor eficiência.

Símbolos e unidades

Símbolo Significado Unidade predefinida Unidades aceitas
Vout Tensão de Saída V pV, nV, µV, mV, V, kV
N Número de Andares Multiplicadores — —
Vin Tensão de Entrada V pV, nV, µV, mV, V, kV
Vf Tensão Direta do Díodo V pV, nV, µV, mV, V, kV

Passo a passo

  1. 1. Dados conhecidos: Número de Andares Multiplicadores 0.5, Tensão de Entrada 26.4 V, Tensão Direta do Díodo 56.4 V
  2. 2. A relação: Vout = N × Vin − N × Vf
  3. 3. Substituir: N = 0.5, Vin = 26.4 V, Vf = 56.4 V
  4. 4. Resultado: Tensão de Saída = -15 V

Exemplos resolvidos

Faixa mínima

Dados: Número de Andares Multiplicadores 0.025, Tensão de Entrada 0.726 V, Tensão Direta do Díodo 1.55 V

Resultado: Tensão de Saída = -20.6 mV

Faixa baixa

Dados: Número de Andares Multiplicadores 0.25, Tensão de Entrada 7.26 V, Tensão Direta do Díodo 15.5 V

Resultado: Tensão de Saída = -2.06 V

Típico

Dados: Número de Andares Multiplicadores 0.5, Tensão de Entrada 26.4 V, Tensão Direta do Díodo 56.4 V

Resultado: Tensão de Saída = -15 V

Faixa alta

Dados: Número de Andares Multiplicadores 0.8, Tensão de Entrada 0.506 kV, Tensão Direta do Díodo 1.08 kV

Resultado: Tensão de Saída = -0.4592 kV

Faixa máxima

Dados: Número de Andares Multiplicadores 8, Tensão de Entrada 5.06 kV, Tensão Direta do Díodo 10.8 kV

Resultado: Tensão de Saída = -45.92 kV

Resolver para cada variável

Resolver Tensão de Saída

Número de Andares Multiplicadores 0.025, Tensão de Entrada 0.726 V, Tensão Direta do Díodo 1.55 V → -20.6 mV

Resolver Número de Andares Multiplicadores

Tensão de Saída 0.33 V, Tensão de Entrada 0.726 V, Tensão Direta do Díodo 1.55 V → -0.4005

Resolver Tensão de Entrada

Tensão de Saída 0.33 V, Número de Andares Multiplicadores 0.025, Tensão Direta do Díodo 1.55 V → 14.75 V

Resolver Tensão Direta do Díodo

Tensão de Saída 0.33 V, Número de Andares Multiplicadores 0.025, Tensão de Entrada 0.726 V → -12.47 V

Como Tensão de Saída varia com Número de Andares Multiplicadores

Número de Andares Multiplicadores (entrada) Tensão de Saída (resultado)
0.05 -1.5 V
0.125 -3.75 V
0.25 -7.5 V
0.375 -11.25 V
0.5 -15 V
0.75 -22.5 V
1 -30 V
2 -60 V
3.5 -105 V
5 -150 V

O mesmo resultado noutras unidades

Unidade Valor
mV -15000
V -15
kV -0.015

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Perguntas frequentes

Como se calcula Tensão de Saída da Bomba de Carga?

Use Vout = N × Vin − N × Vf. Com Número de Andares Multiplicadores 0.5, Tensão de Entrada 26.4 V, Tensão Direta do Díodo 56.4 V, Tensão de Saída dá -15 V.

Qual é a fórmula de Tensão de Saída da Bomba de Carga?

A fórmula é Vout = N × Vin − N × Vf. Uma bomba de carga (multiplicador de tensão) usa condensadores e díodos para gerar uma tensão de saída CC que é um múltiplo da tensão de entrada, sem usar indutores.

Como obter Número de Andares Multiplicadores conhecendo os outros valores?

Isole Número de Andares Multiplicadores: com Tensão de Saída 0.33 V, Tensão de Entrada 0.726 V, Tensão Direta do Díodo 1.55 V, Número de Andares Multiplicadores é -0.4005.

Como obter Tensão de Entrada conhecendo os outros valores?

Isole Tensão de Entrada: com Tensão de Saída 0.33 V, Número de Andares Multiplicadores 0.025, Tensão Direta do Díodo 1.55 V, Tensão de Entrada é 14.75 V.

Que unidades usa Tensão de Saída da Bomba de Carga?

Tensão de Saída é apresentado em mV, V, kV. Os valores são guardados internamente em unidades base do SI, pelo que pode misturar prefixos sem converter à mão.

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