دیود پمپ بار (Charge Pump Diode)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)

انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :

دیود پمپ بار (Charge Pump Diode) :

دیود پمپ بار (Charge Pump Diode) یک دیود است که در مدارات پمپ بار (Charge Pump Circuits) برای انتقال بار الکتریکی بین خازن ها استفاده می شود. مدارات پمپ بار برای تولید ولتاژهای DC بالاتر یا پایین تر از ولتاژ تغذیه (بدون استفاده از سلف) به کار می روند. معروف ترین مثال، مدار دوبرابرکننده ولتاژ (Voltage Doubler) و مبدل های DC-DC بدون سلف (Switched-Capacitor Converters) است.

مکانیزم کار: در یک مدار دوبرابرکننده ولتاژ ساده، دو دیود و دو خازن وجود دارد. با سوئیچ کردن (معمولا با یک موج مربعی) خازن ها به صورت سری و موازی، ولتاژ خروجی دو برابر ولتاژ ورودی می شود. دیودها نقش کلیدی در هدایت جریان در مسیر صحیح و جلوگیری از بازگشت جریان دارند.

پارامترهای مهم برای دیود پمپ بار:

سرعت سوئیچینگ: پمپ های بار معمولا با فرکانس بالا (ده ها کیلوهرتز تا چند مگاهرتز) کار می کنند. دیود باید به اندازه کافی سریع باشد.

افت ولتاژ مستقیم (V_F): هرچه V_F کمتر باشد، تلفات کمتر و بازده بالاتر است. دیودهای شاتکی گزینه مناسبی هستند.

جریان نشتی (I_R): باید کم باشد تا بار ذخیره شده روی خازن ها به سرعت تخلیه نشود.

حداکثر جریان (I_F): باید با جریان بار تطابق داشته باشد.

کاربرد اصلی دیود پمپ بار در آی سی های یکپارچه (مانند مبدل های RS-232 مانند MAX232) برای تولید ولتاژهای مثبت و منفی (مثلا +۱۰ ولت و -۱۰ ولت) از یک تغذیه ۵ ولت است. همچنین در درایورهای LED (برای راه اندازی LEDها با ولتاژ بالاتر از تغذیه) و در برخی منابع تغذیه کم قدرت استفاده می شود.

سری معروف دیودهای پمپ بار شامل دیودهای شاتکی سریع مانند BAT54 و BAS40 و دیودهای سیگنال سریع مانند 1N4148 هستند. انتخاب بسته بندی SMD (مانند SOD-323، SOT-23) برای مدارات فشرده رایج است.

در نهایت، دیود پمپ بار یک جزء ضروری در مدارات مبدل ولتاژ بدون سلف است.