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チャージポンプ電圧マルチプライヤー計算ツール

スイッチトキャパシタ電圧マルチプライヤ回路のディクソンチャージポンプ出力電圧、負荷電圧、出力リップル、および効率の計算

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公式

V_oc = V_in × (N+1), V_out = V_oc − N × I_out / (f × C)

V_in — Input voltage (V)
N — Number of stages
I_out — Output current (A)
f — Switching frequency (Hz)
C — Pump capacitance (F)

仕組み

チャージポンプは、容量ストレージとスイッチング技術を使用して、DC入力電圧をより高いまたはより低いDC出力電圧に変換する電子回路です。従来の変圧器とは異なり、チャージポンプはコンデンサとスイッチング素子を使用して電荷を転送および蓄積するため、磁性部品なしで電圧変換が可能です。これらの回路は、従来の電圧調整方法では実用的でない、低電力でコンパクトな電子システムで特に役立ちます。

計算例

指定値: 入力電圧 (Vin) = 3.3V、チャージポンプ乗算器 = 2、キャパシタンス (C) = 10μF
ステップ 1: 出力電圧の計算
Vout = Vin × チャージポンプ乗数
ボルト = 3.3 ボルト × 2 = 6.6 V
ステップ 2: 電荷転送を確認する
Q = C × ΔV
Q = 10μF × (6.6V-3.3V) = 33 nC
最終出力電圧: 6.6V

実践的なヒント

  • ✓チャージポンプの効率（通常は70～ 90%）を常に考慮してください
  • ✓性能向上のために低ESRコンデンサを使用
  • ✓ノイズを低減するための入力および出力フィルタリングコンデンサを装備
  • ✓高電流アプリケーションの熱管理を検討してください

よくある間違い

  • ✗寄生容量とスイッチング損失を無視
  • ✗チャージポンプの最大電流容量を見渡す
  • ✗入力電圧リップルとその出力安定性への影響を無視する

よくある質問

チャージポンプは、スイッチトキャパシタ技術を使用してコンデンサ間で電荷を転送し、入力電圧を別の出力電圧に変換する電子回路です。
ほとんどのチャージポンプ回路は、設計の複雑さと部品の選択にもよりますが、70～ 90% の効率で動作します。
チャージポンプは、マイクロエレクトロニクス、モバイルデバイス、LEDドライバ、アナログ回路、および低電力電圧調整アプリケーションで頻繁に使用されます。

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