الدارة المتكاملة PT1301 هي عبارة عن رافع جهد مستمر-مستمر أو DC/DC ذات كفائة عالية وتوفر استقرار في جهد الخرج حتى لو تغير الحمل الذي يستهلك التيار.
وهي صغيرة الحجم ذات 6 أطراف , وسهلة التوصيل ولا تحتاج الكثير من العناصر الخارجية. والشكل التالي يبين أطراف هذه الدارة المتكاملة :
حجم هذه الدارة صغير جدا كما نرى هي من نوع SOT-23-6 . أي أن أبعادها لا تتجاوز 3 ميليمتر . مما يسمح باستخدامها في الأجهزة الصغيرة الحجم , لتأمين التغذية لها من خلال بطارية واحدة صغيرة. حيث باستخدام هذه الدارة يمكن رفع جهد بطارية 1.5 فولت لتصبح مثلا 3.3 فولت.
أطراف الدارة هي بالترتيب كما يلي :
1- CE : وتعني طرف التفعيل للدارة , حيث عند وصل هذا الطرف مع الجهد المنخفض تصبح الدارة في وضع توفير الطاقة .
2 – EXT : هذا الطرف يستخدم لقيادة ترانزستور الخرج المساعد في حال استخدامه .
3 – GND : هذا الطرف الأرضي للدارة .
4 – LX : هذا الطرف يتصل مع ترانزستور الخرج الداخلي للدارة.
5 – VDD : هذه هو طرف التغذية للدارة .
6 – FB : هذا طرف التغذية العكسية . الذي يتحكم بجهد الخرج .
من المواصفات الفنية لهذه الدارة نجد مايلي :
| VDD | جهد التشغيل للدارة | 2V ~ 6V |
| Iswitch | تيار الخرج الأعظمي | 0.7A |
| VREF | الجهد المرجعي | 1.25V |
| FS | تردد التقطيع | 500Khz |
| INO LOAD | التيار الذي تستهلكه الدارة خلال فترة العمل | 56uA |
تعتبر هذه المواصفات ممتازة بالنسبة لدارة من هذا النوع . ولنتمكن من فهم طريقة استخدام هذه الدارة سنأخذ الأمثلة التالية حسب المواصفات الفنية للدارة :
مثال 1 – الحصول على جهد 12 فولت في الخرج , وذلك عند جهد دخل 5 فولت :
يعتمد مبدأ عمل الدارة على تقطيع التيار المار في الملف L1 . والذي بدوره يتولد بين طرفيه جهد كهربائي متحرض نتيجة هذا التيار المتقطع .
وبما أن الجهد المتولد على طرفي الملف يكون عادة معاكس للجهد الذي تم تطبيقه بين طرفيه. وهذه خصائص الملفات الكهربائية ومفاهيم أساسية في علم الكهرباء.
المحصلة هي ظهور جهد على طرفي الملف بشكل متغير. أو على شكل موجة كهربائية متزايدة ومتناقصة حول جهد التغذية الأساسي.
فإذا وصلنا الثنائي D1 كما هو مبين في الدارة . نكون قد حصلنا على الجزء الموجب من الموجة . والذي هو بالأصل متزايد أعلى من جهد التغذية. أي أن الجهد بعد الثنائي هو جهد التغذية الأصلي + الجزء الموجب من الموجة.
ثم بالاعتماد على المكثفات C3 , C4 يتم تحويل هذا الجهد لقيمة مستمرة .
المقاومتين R1 , R2 هي مقسم جهد بسيط . دخله هو الجهد المستمر على الخرج . أما نتيجة تقسيم الجهد فيتم وصلها مع طرف التغذية العكسية FB للدارة المتكاملة.
حيث تقوم الدارة بمراقبة هذا الجهد . وتقوم بزيادة ونقصان تردد تقطيع التيار المار في الملف . وذلك لتغيير قيمة جهد الخرج بحيث تبقى قيمة الجهد على الطرف FB تساوي 1.25 فولت.
لهذا السبب اخترنا قيم المقاومات R1 , R2 بحيث لو كانت قيمة الجهد على الخرج 12 فولت تصبح النتيجة على الطرف FB تساوي 1.25 فولت.
يمكن كتابة المعادلة التالية لحساب جهد الخرج :
Vout = 1.25 x (1 + R1 / R2)
نلاحظ من الدارة أن جهد التغذية VDD متصل مع جهد الدخل 5فولت عبر مقاومة 100 أوم ويوجد أيضا مكثف 1uF .
هذه الطريقة لتأمين استقرار أفضل لتغذية الدارة المتكاملة.
مثال 2 – الحصول على جهد 3.3 فولت من بطارية 1.5 فولت :
هذه الدارة تشبه الدارة السابقة من حيث المبدأ . لكن نلاحظ الاختلافات التالية :
– تم توصيل جهد التغذية للدارة VDD مع جهد الخرج وليس جهد الدخل. وذلك لأن جهد الدخل 1.5 فولت . وهذا غير كافي لتشغيل الدارة بشكل مستقر.
بينما جهد الخرج سوف يكون أكثر من 2 فولت وهو المطلوب لتشغيل الدارة .
– تم وصل الطرف LX والذي هو مخرج الترانزستور الداخلي للدارة . مع المخرج الترانزستور الخارجي المساعد Q2 . أي أن الترانزستورين موصولين على التفرع . وذلك لتأمين سحب أكبر للتيار عبر الملف L1 .
لا تختلف طريقة عمل الدارة في هذه الحالة عن الدارة السابقة. حيث بمجرد وصل بطارية صغيرة على مدخل الدارة بقيمة جهد 1.5 فولت , سنحصل في خرج الدارة على الجهد 3.3 فولت تقريبا .
