Charge Pump Converter Operation Principles
Aje Tu 19/08/2005
Abstract
This paper analyzes the charge pump circuit operation principles. Useful formulas are derived based practical approximations. Some characteristics of charge pump converter are well explained by the derived formulas.
Introduction
Charge pump converters have been widely used in modern electronic products. Comparing to conventional boost converters, charge pump converters feature several advantages including: 1.) less EMI emission due to inductorless design, 2.) less PCB area since only small MLCC capacitors are used, 3.) less expensive. Charge pump converters will keep dominating in industry for low power applications like white LED backlight in hand held devices.
However, charge pump converter is not well understood today. Aimtron and AIC analyze operation principles of charge pump converter in [1, 2]. The analysis is based on some impractical assumptions, and some errors occur during the derivation procedures. This paper analyzes the charge pump circuit operation principles. Useful formulas are derived based practical assumptions. Some characteristics of charge pump converter are well explained by the derived formulas.
Charge Pump Converters
Figure 1 shows a 2X charge pump converter. Q1/Q2 and Q3/Q4 turn on and off alternatively.
V I N
V I N
D S(O N)
V C
D S(O N)
O U T
V I N
D S(O N)
(a) (b) (c)
Figure 1. Charge pump converter circuitry on different operation stages.
When Q1/Q2 turn on, the flying capacitor C F is charging through V IN , R DS(ON) of Q1/Q2, and its own
equivalent series resistance ESR. Figure 1a shows charging state equivalent circuit. When Q3/Q4 turn on, the flying capacitor C F is discharging through V IN , R DS(ON) of Q3/Q4 and its own equivalent series resistance ESR to V OUT . Figure 1b shows charging state equivalent circuit.
Long Charging and Discharging Time Constant
Assumptions that approximate real applications are made for the following derivation.
1.) Charging and discharging time constants (2R DS(ON)+ESR)C F are far large than switching period T. This
leads to piecewise linear current and voltage waveforms as shown in Figure 2. 2.) C IN and C OUT are large enough so that V IN and V OUT could be regarded as DC values. 3.) R DS(ON) of Q1~Q4 are identical for simplicity.
V C
I O FF
D T
(1-D )T
I O FF-A V G
V C-A V G
V Y
V X
Figure 2. Current and voltage waveforms of charge pump converters.
According to capacitor charge balance principle in steady state, integrations of I ON and I OFF over charging and discharging period respectively are identical.
DT)-(1I DT I A VG -OFF A VG -ON ?=?
(1)
where I ON-AVG is the averaged charging current when Q1/Q2 turn on; I OFF-AVG is the averaged charging current when Q1/Q2 turn on; T is the switching period of the converter, D is the duty cycle of the Q1/Q2.
The averaged input current I IN is expressed as
DT)-(1I DT I T I A VG -OFF A VG -ON IN ?+?=?
(2)
The averaged output current I OUT is expressed as
DT I D)T -(1I T I A VG -ON A VG -OFF OU T ?=?=? (3)
OU T IN 2I I =
(4)
Referring to Figure 1a and Figure 1b respectively, the averaged charging current I ON-AVG and I OFF-AVG could be written as:
ESR 2R V -V I DS(ON)AVG
-C IN AVG -ON +=
(5)
ESR
2R V -V V I DS(ON)OUT
AVG -C IN AVG -OFF ++=
(6)
(5) + (6) results in
ESR
2R V -2V I I DS(ON)OUT
IN AVG -OFF AVG -ON +=
+
(7)
Taking Equation (3) into (7) results in:
D)
-D(11
ESR)I (2R -2V V OUT
DS(ON)IN OUT +=
(8)
AVG -OFF COUT OUT
OUT
Ripple -OUT I ESR DT C I V ?+= (9)
where
DT C I OUT
OUT
and A VG -OFF C OU T I ESR ? correspond to capacitance and equivalent series resistance of the output capacitor respectively.
Considering the flying capacitor, the charge difference during a switching period is expressed as:
T I V C Q OU T VF F ?=?=??
(10)
F
OUT VF C T
I V ?=
? (11)
The difference between maximum and minimum I ON is:
ESR)
(2R C T I ESR 2R V I DS(ON)F OUT DS(ON)VF
ON +?=
+=?? (12)
Several characteristics of charge pump converters are observed according to the above equations. 1.) From Equation (8), output capability is limited by R DS(ON) of MOSFET and ESR of flying capacitors. 2.) From Equation (3) and (9), small duty cycle operation results small output ripple voltage and lowers output capability.
3.) From Equation (3) and (8), if the R DS(ON) of MOSFET are identical, D = 0.5 leads to maximum output capability.
4.) From Equations (11) and (12), small C F results in higher ΔV F , ΔI ON , and input voltage ripple.
Figure 3 shows the simulation waveforms of a 2X charge pump converter, where charging and discharging time constant is 4 times of switching period. It is observed that the current and voltage waveforms could be approximate by piecewise linear waveforms.
Figure 3. Simulation waveforms of a 2X charge pump converter with long charging time constant.
Short Charging and Discharging Time Constant
In applications where charging and discharging time constant is compatible to switching period, current and voltage waveforms are no longer piecewise linear. Formulas in above section are no longer applicable. Assumptions that approximate real applications are made for the following derivation. 1.) CIN and C OUT are large enough so that V IN and V OUT could be regarded as DC values. 2.) R DS(ON) of Q1~Q4 are identical for simplicity. 3.) D = 0.5 for simplicity.
According to capacitor charge balance principle in steady state,
T I dt e R
V -V V dt e R
V -V OUT T
T/2
RC T/2
-t -OUT Y IN T/2
RC t
-X IN F
F
?=+=??
(21)
where R = 2R DS(ON) + ESR is the equivalent total resistance in the charging and discharging loops, V X and
V C
V IN
V OUT
I C
I OUT
I IN
V Y are valley and peak C F voltage respectively.
Rearranging Equation (21) results in
T I )e
-)(1V -V (V C )e -)(1V -(V C OU T 2R C T -
OU T Y IN F 2R C T -
X IN F F
F
?=+=
(22)
By deleting C F and )e -(1F
2RC T -
terms, (22) results in
OU T Y X V V V =+
(23)
T I V C Q OU T C F F ?=?=??
(24)
F
OUT X Y C T
I V -V ?=
(25)
(23) - (25) results in
F
OUT
OUT X 2C T
I -2V V ?= (26)
Take (26) into (22) results in
T I )e -)(12C T
I 2V -(V C OUT 2RC T
-F
OUT OUT IN F F ?=?+ (27)
F
OUT
2RC T
-F OUT OUT
IN C T
2I )e -)(1C T I V -2V F ?=?+ (28)
Rearranging Equation (28) results in
)
e
-(1C T 2I C T
I V -2V F
2RC T -F OUT F
OUT OUT IN ?=?+ (29)
F
F
F
2RC T
-2RC T -
F
OUT IN 2RC T -F OUT F
OUT IN OUT e -1e
1C T I -2V )
e
-(1C T 2I -C T
I 2V V +??=??+
= (30)
A
--A
OUT
IN OUT e -1e 1A R 2I -2V V +???=
(31)
where A = T/2RC F
Several characteristics of charge pump converters are observed according to the above equations. 1.) From Equation (23), V OUT is the summation of the peak and valley voltages of flying capacitor. 2.) From Equations (23) and (25), small C F results in higher ΔV F , ΔI ON , and input voltage ripple. 3.) From Equation (31), R = 2R DS(ON) +ESR primarily limits the output capability of charge pump
converter. However, parameter A = T/2RC F also induces a factors onto the output capability that will be analyzed later.
Figure 4 shows the simulation waveforms of a 2X charge pump converter, where charging and discharging time constant is 0.4 times of switching period.
Figure 3. Simulation waveforms of a 2X charge pump converter with short charging time constant.
Figure 5 shows the T/2RC F effect on the output capability. When T/2RC F < 0.5, the A
--A
e
-1e 1A +? term approaches to 2 and its limitation could be neglected. Equation (31) is simplified as Equation (32) that is
identical to Equation (8).
OU T D S(ON )IN OU T 4ESR)I (8R -2V V +=
(32)
T/2RC F > 1.0 is not recommended since significant reduce in output capability is predicted. If R DS(ON) is 1.0m Ω, switching frequency is 1MHz, T/2RC F = 0.5 results in C F = 0.5uF . Flying capacitor larger than 0.5uF is strongly recommended.
V C
V IN
V OUT
I C
I OUT
I IN
Figure 5. Effect of A = T/2RC F on output capability.
From Equation (25)
OUT DS(ON)F OUT DS(ON)X
Y ON I A ESR)
(2R C T I ESR 2R V -V I ?=+?=+=?
Again A = T/2RC F < 0.5 is recommended, otherwise large input voltage ripple will be result in.
Conclusion
A = T/2RC F is an important parameter for 2X charge pump converter. It affects not only output capability but also the input ripple voltage. A = T/2RC F < 0.5 is strongly suggested according to the analysis results. In practical application, switching period and R DS(ON) is constant once the charge pump IC is decided. Therefore the flying capacitor should be carefully selected to 1.) minimize R = 2R DS(ON) +ESR and 2.) make sure A = T/2RC F < 0.5 for maximum output capability and minimum input voltage ripple.
Reference
[1] “Principle of Charge Pump ”, Application Note, Aimtron Technology. [2] “AIC1845”, Datasheet, Analog Integrations Corporation.
A
双作用叶片泵工作原理介绍 工作原理 图A所示为双作用叶片泵的工作原理。其工作原理与单作用叶片泵相似，不同之处在于双作用叶片泵的定子内表面似椭圆，由两大半径R圆弧、两小半径r圆弧和四段过渡曲线组成，且定子和转子同心。配油盘上开两个吸油窗口和两个压油窗口。当转子按图示方向转动时，叶片由小半径r处向大半径R处移动时，两叶片间容积增大，通过吸油窗口a吸油；当叶片由大半径R处向小半径r处移动时，两叶片间容积减小，液压油油液压力升高，通过压油窗口b压油。转子每转一周，每一叶片往复运动两次。故这种泵称为双作用叶片泵。双作用叶片泵的排量不可调，是定量泵。 叶片泵 2．排量和流量的计算 由图A可知，叶片泵每转一周，两叶片组成的工作腔由最小到最大变化两次。因此，叶片泵每转一周，两叶片间的油液排出量为大圆弧段R处的容积与小圆弧段r处的容积的差值的两倍。若叶片数为z，当不计叶片本身的体积时，通过计算可得双作用叶片泵的排量为 V=2π（R2-r2）b (1)泵的流量为q=2π(R2-r2)bnηv (2)式中，R为定子的长半径；，r为定子的短半径；b为叶片的宽度；n为转子的转速；ηv为叶片泵的容积效率。 由上述的流量计算公式可知，流量的大小由泵的结构参数所决定，当转速选定后，液压泵的流量也就确定了。因此，双作用叶片泵的流量不能调节，是定量泵。如果不考虑叶片厚度的影响，其瞬时流量应该是均匀的。但实际上叶片具有一定的厚度，长半径圆弧和短半径圆弧也不可能完全同心，泵的瞬时流量仍将出现微小的脉动，但其脉动率较其他形式的泵小得多，只要合理选择定子的过渡曲线及与其相适应的叶片数（为4的倍数，通常为12片或16片），理论上可以做到瞬时流量无脉动。
常用真空泵的工作原理图(1) 真空泵要求从密封容器中高速高效地排除气体，以达到产生,改善和维持真空的目的。其工作原理可以分为机械,物理和化学方式。根据要达到的真空度不同,常常需要2种以上的真空泵相组合。 代表的真空泵 1：旋转式机械泵 2：分子泵（TMP） 3：离子泵 4：Ti升华泵 5：低温泵 曾经被广泛使用的油扩散泵因为存在油气蒸发的问题、现在已经很少被采用。 旋转式机械泵 以油封式真空泵为例加以介绍。 构造：偏心轴转子,固定翼,油。旋转动力是电机。 原理：转子紧贴泵壁内侧旋转。固定翼随之下移,转子到达油面后,空气被压缩,压缩后的空气压力高于外界大气压之后从排气口排出。 特征： 排气能力由压缩比决定,可达0.1Pa程度。操作简单。可以从大气压状态下启动。油要蒸发。 为了避免油或其它液体进入真空腔内,不用油或其它液体的干式真
空泵正在成为主要的旋转式机械泵。 分子泵（TMP） 构造：电机驱动的高速旋转叶片,泵壁上固定的固定叶片。 原理：每分钟旋转数万次的高速旋转叶片撞击气体分子,被撞击的气体分子碰撞到固定叶片后又被弹到下一个旋转叶片上,最终被送到排气口。旋转叶片和固定叶片的方向相反,使分子难于逆行。这种排气方式,排气速度不因气体种类而变。 特征： 不用油,工作环境清洁,可到达10-10Pa的真空度。排气速度不受气体种类影响。构造复杂,价格昂贵,高速旋转,要注意安装要求。有振动。需要和其它初段排气泵组合。 离子泵
构造：强磁铁,蜂窝状阳极,钛(Ti)阴极。 原理：通过溅射现象,使Ti离子化,Ti离子化学反应活性高。和气体分子反应之后生成化合物。 一部分气体分子也离子化之后向阴极加速,使阴极的Ti被溅射后,一部分离子进入阴极内部。 特征： 能达到超高真空(10-10Pa) 需要和其它初段排气泵组合。 有一定寿命。 Ti升华泵 构造：加热电阻丝、Ti材料(线或球)。 原理：通过加热电阻丝,使Ti升华。因为Ti化学反应活性高、立刻和周围的气体分子反应而生成稳定的化合物。反应生成的化合物吸附在真空腔内壁上、从而达到降低气压的效果。如果升华后的Ti吸附在较大面积的内壁上、则产生巨大的排气速度。比如1平方米的面积上吸附Ti原子的话、对氮气而言、可达到24000升/s的排气速度。在压力较高时(>10-3Pa)、排气速度大大降低。因此需要和其他排气泵组合使用。 特征： 排气速度大。 没有运动部分,没有振动。 需要和其它初段排气泵组合。
1、电荷泵原理 电荷泵的基本原理是，电容的充电和放电采用不同的连接方式，如并联充电、串联放电，串联充电、并联放电等，实现升压、降压、负压等电压转换功能。 上图为二倍升压电荷示，为最简单的电荷泵电路。V2输出为方波信号，当V2为低电平的时候，V1通过D1、C1、V2对电容C2充电，C2两端电压上正下负;当V2为高电平输出的时候，V2输出电压与C1两端电压相叠加，通过D3对负载供电并对C2充电。如果忽略二极管压降，则C2两端电压Vo=V2+V1，其中V2为电压源V2的高电平输出电压。 由于电荷泵整个工作过程的核心部分为电容充放电过程，所以最重要的公式为电容充放电公式：I*T=ΔV*C，其中T为电容充放电周期，ΔV为每个充放电周期内电容两端电压波动，I为充放电电流。 电荷泵以非常简单的电路可以实现升压、降压、负压等功能，所以各种不同的场合为电路扩展小功率电路。 2、电荷泵在电路中的作用 1.功率电路中的电荷泵 电荷泵的一个非常广泛的用途就是在由N沟道MOSFET构成的半桥电路中为上桥臂提供浮驱电压。典型接法如下图所示，图中红框内的二极管D及电容Cboot与主电路中半桥的下桥臂T1构成电荷泵。当半桥的下臂T1开通时，Vcc 通过D与T1为电容Cboot充电;当T1关断T2导通时，Cboot为上臂T2提供MOSFET导通所必需的Vgs电压。这是由于T2在电路中的位置所决定的，当T2导通时，如果忽略导通压降Vds，T2的源极电压Vs=Vr，所以如果想要饱和导通，加上T2门极上的驱动电压需满足Vg=Vr+Vgs，对于功率型N沟道
MOSFET而言，Vgs通常需要15V左右。电荷泵以很少的元器件满足了这一设计要求，所以在此类应用中得到广泛应用。 虽然上图中所述的自举型电荷泵（采用半桥的下臂作为电荷泵的一部分）使电路设计变得非常简单，但实际使用过程中有些限制，如对桥臂的开通时序和占空比有限制等。所以，在某些要求比较高的应用场合，采用他驱型的电荷泵，即将电荷泵电路及驱动波形与主功率电路分离，采用外部电路构成电荷泵。这样的电路虽然结构比自举驱动电路略微复杂一些，但克服了自举驱动电路的一些问题，在某些场合也得到较广泛的应用。 2.RS-232电平转换中的升压、负压 电荷泵的另外一个极为广泛的应用就是为电平转换芯片提供符合RS-232标准的电源电压。电平转换芯片的供电通常为3.3V或者5V的单电源，而RS232电平标准要求，以-3~-15V表示逻辑电平“1”，以+3~+15V表示逻辑电平“0”，所以RS232转换芯片不仅要完成电平转换，还要提供符合要求的电源转换。 下图为RS232电平转换芯片的典型结构框图，首先以一个升压电荷泵将+3.3V或5V的输入电源进行二倍压升压，然后采用一个负压电荷泵将二倍压升压后的电源输出进行转换为负电压。
液压泵齿轮泵的工作原理： 1．齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。 外啮合双齿轮泵的结构。一对相互啮合的齿轮和泵缸把吸入腔和排出腔隔开。齿轮转动时，吸入腔侧轮齿相互脱开处的齿间容积逐渐增大，压力降低，液体在压差作用下进入齿间。随着齿轮的转动，一个个齿间的液体被带至排出腔。这时排出腔侧轮齿啮合处的齿间容积逐渐缩小，而将液体排出。齿轮泵适用于输送不含固体颗粒、无腐蚀性、粘度范围较大的润滑性液体。 泵的流量可至300米3/时，压力可达3×107帕。它通常用作液压泵和输送各类油品。齿轮泵结构简单紧凑,制造容易,维护方便，有自吸能力，但流量、压力脉动较大且噪声大。齿轮泵必须配带安全阀，以防止由于某种原因如排出管堵塞使泵的出口压力超过容许值而损坏泵或原动机。 高真空齿轮泵工作原理：高真空齿轮泵依靠主从动齿轮的相互啮合把泵体分成吸油腔和压油腔。吸油腔由于相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封工作容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大气压力的作用下，经吸油管进入吸油腔，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，把油液带到左侧压油腔内。在压油区一侧，由于轮齿在这里逐渐进入啮合，密封工作腔容积不断减小，油液便被挤出去，从压油腔输送到压力管路中去。 电动机运转时，推进装置随着主轴一起高速运转本推进装置相似于一轴流泵，其排空（抽真空）的速率远远大于齿轮啮合排空的速率，随着推进装置的推进作用，齿轮啮合的反泄露被阻滞，其形成的极限真空自然得到了大大的提高，处于较低位置的油液则被迅速吸入泵腔内，然后经排油腔被压入出口排出。 当油路中的阻力（压力）超过所设定的安全压力时，安全阀就启动，使排油腔的油回到吸油腔，从而保持压力不再上升，安全阀起过载保护作用 外齿轮泵有两根相同尺寸的啮合齿轮轴。驱动轴连接电机或减速机（通过弹性联轴器）并带动另一根轴。在重载型工业齿轮泵内，齿轮通常与轴为整体（一个部件），轴颈的公差很小。外齿轮泵的运行原理很简单。液体进入泵吸入端，被未啮合的齿间空穴吸入，然后在齿间空穴内被带动，沿齿轮轴外缘到达出口端。重新啮合的齿将液体推出空穴进入背压处。有三种常用的齿轮形式：直齿、斜齿和人字齿。这三种形式各有利弊,CB—B齿轮泵的结构，有不同的应用。直齿是最简单的形式，在高压工况下为最优应用，因为没有轴向推力，且输送效率较高。斜齿在输送过程中的脉动最小，且在较高速度运行时更加安静,不锈钢保温泵，因为齿的啮合是渐进式的。但是，由于轴向推力的作用，轴承材质的选用可能会造成进出口压差有限、处理粘度较低。因为轴向力会将齿轮推向轴承端面而摩擦，所以只有选用硬度较高的轴承材质或在其端面作特殊设计，才能应对这种轴向推力。为使齿轮泵的承压能力最大化，这些配合部件之间的间隙必须愈小愈好以
电磁泵的分类与工作原理解读 电磁泵是一种技术成熟并且广泛应用的泵类产品，具有结构紧凑，输出压力高，无泄漏，体积小，价格相对低廉，输出流量较小等特点。 电磁泵（electromagnetic pump ）利用现代磁力学原理，利用永磁体实现无接触间接传动的一种化工流程泵。利用磁场和导电流体中电流的相互作用，使流体受电磁力作用而产生压力梯度，与可运动的泵体形成交互作用，带动泵体振动，推动液体输出。 大型电磁泵与结构（图1） 电磁泵主要分为：直流电磁泵和交流电磁泵两大类。直流电磁泵包括传导式电磁泵（平面式和螺旋式）和热电-电磁泵；交流电磁泵包括单相交流电磁泵（平面传导式、环形感应式）和三相交流电磁泵（平面感应式、螺旋感应式、圆形感应式）＜直流传导式的工作原理 一般来说直流传导式结构比较简单，它由磁极、电极、泵沟等组成。在定向 恒稳磁场N-S极之间，通过泵沟两侧的电极向液态金属中通入直流电，直流电方
向与磁场方向垂直，按左手定则产生产生电磁力驱动金属溶液流动，改变磁极或
泵阀英才网 pv Jdjob88,com 电极极性可改变流动方向。调节磁场强度或直流电流大小可改变驱动强度 直流无刷电磁泵（图2） 交流传导式电磁泵工作原理 交流传导式电磁泵由电极，铁心，主副线圈和泵沟组成。当主线圈通以工频 交流电时，在铁心的气隙中产生一交变磁场，该交变磁场作用在泵沟内的金属上，同时铁心中产生的交变磁场感应铁心上的副线圈，从，而在副线圈上产生感应电动势，电极及液态金属所组成的回路中便有交流电，在任意瞬间泵沟有效区磁场的方向和通过液态金属的电流方向按左手定则判断所产生的电磁力的方向是一定的，电磁力驱动液态金属在泵沟中定向流动。
按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即气体传输泵和气体捕集泵。气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出，借以达到抽气目的的真空泵。气体捕集泵是一种使气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上，从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵。 真空泵是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为：利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。随着真空应用的发展，真空泵的种类已发展了很多种，其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即气体传输泵和气体捕集泵。随着真空应用技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽，大多需要由几种真空泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求，由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽，因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围，只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求，使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要，有时将各种真空泵按其性能要求组合起来，以机组型式应用。 不同真空包装机中真空泵的工作原理 水环式真空泵/液环真空泵工作原理 水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×105Pa表压力。 水环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空
液压泵的工作原理及主要结构特点 外啮合齿轮泵由于轮齿脱开使容积逐渐增大，形成真空从油箱吸油，随着齿轮的旋转充满在齿槽内的油被带到 在 容积逐渐减小，把液压油排出 内 啮合齿轮泵转时，与此相啮合的内齿轮也随着旋转。吸油腔由于轮齿脱开而吸油，经隔板后，油液进入压油腔，压油腔由于轮齿啮合而排油
叶片泵心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油和两次排油 柱塞泵成，柱塞在缸体内作往复运动，在工作容积增大时吸油，工作容积减小时排油。采用端面配油 螺杆泵动螺杆相互啮合，三根螺杆的啮合线把螺旋槽分割成若干个密封容积。当螺杆旋转时，这个密封容积
液压泵工作原理及叶片泵 支红俊 授课时间：2学时 授课方法：启发式教学 授课对象：职高学生 重点、难点：泵和叶片泵的工作原理、叶片泵的符号 液压泵 引入： 问：人与液压传动有无紧密的联系。学生活动 归纳：24小时伴随人的活动。人的心血管系统是精致的液 压传动系统。 问：血液为什么能周而复始、川流不息地在全身流动？学 生活动 归纳：依靠人的心脏。二尖瓣 问：心脏是如何工作的？学生活动 归纳：如图所示： 当心脏舒张时左边的二尖瓣打开，右边的二尖瓣关闭，产生吸血。当心脏收缩时，左边的二尖瓣关闭，右边的二尖瓣打开，产生压血。 问：心脏工作的必备条件有哪些。 归纳：三条：1、内腔是一密闭容积；2、密闭容积能交替变化；3、有配血器官（二尖瓣）。 一、液压泵的工作原理 如图所示： 介绍结构及组成。 提问：找出液压泵与心脏工作 原理的共同点。学生活动 归纳：1、柱塞与缸形成密封容积； 2 3、单向阀起到配流作用。 提问：有什么不同点。学生活动 归纳：当密封容积增大时，产生部分真空，在大气压的作用下产生吸油。 举例说明：如图所示： 将鸡蛋放到与其大小差不多杯口上，鸡蛋 放不进去，若将燃烧的纸先放到水杯里，接着 将鸡蛋放到瓶口上，鸡蛋在大气压的作用下迅速进入 水杯里。水杯
设计指南Q&A系列: 电荷泵 上网时间：2006年05月26日 Sam Davis 著 电荷泵主要有哪些应用？ 在过去的十年了，电荷泵得到了广泛运用，从未调整单输出IC到带多输出电压的调整IC。输出功率和效率也得到了发展，因此现在的电荷泵可以输出高达250mA的电流，效率达到75%(平均值)。电荷泵大多应用在需要电池的系统，如蜂窝式电话、寻呼机、蓝牙系统和便携式电子设备。 主要应用包括驱动用于手机背光的白光LED和毫瓦范围的数字处理器(如图)。 电荷泵如何工作？ 电荷泵(开关电容)IC通过利用一个开关网络给两个或两个以上的电容供电或断电来进行DC/DC电压转换。基本电荷泵开关网络不断在给电容器供电和断电这两个状态之间切换。C1(充电电容)传输电荷，而C2(充电电容器)则储存电荷并过滤输出电压。 额外的“快速电容”和开关阵列带来多种好处。 电荷泵有哪些工作模式？ 电荷泵IC可以用作逆变器、分路器或者增压器。逆变器将输入电压转变成一个负输出。作为分路器使用时，输出电压是输出电压的一部分，例如1/2或2/3。作为增压器时，它可以给I/O带来一个1.5X或者2X的增益。很多便携式系统都是用一个单锂离子电池或者两个金属氢化物镍电池。因此当在2X模式下运行时，电荷泵可以给一般在3.3V到4.0V的范围内工作的白光LED供应适当的正向电压。 电荷泵的输出电压经过调节吗？ 基本电荷泵缺少调整电路，因此实际上所有当今使用的电荷泵IC都增加线性调整或者电荷泵调制。线性调整的输出噪音最低，并可以在更低的效率情况下提供更好的性能。而由于调整IC没有串联传输晶体管，控制开关电阻的电荷泵调制就可以提供更高的效率，并为一个给定的芯片面积(或消耗)提供更多的输出电流。 电荷泵的主要优势是什么？ 电荷泵消除了电感器和变压器所带有的磁场和电磁干扰。但是，仍然有一个可能的微小噪音源，那就是当快速电容和一个输入源或者另外一个带不同电压的电容器相连时，流向它的高充电电流。同样的，“分路器”电荷泵也能在LDO上改进
化工泵的分类及工作原理 化工泵按照工作原理、结构分类有容积式泵、其他形式的泵、叶片泵;按化工用途分类有管路输送泵、辅助用途泵、公用工程泵、工艺流程泵;按输送介质分类有油泵、水泵、杂质泵、耐腐蚀泵。因为它丰富的种类,所以化工泵在化工等领域具有霸主的地位。 化工泵具有稳定的工作性能，它的密封性相对其他泵设备更具优势，同时它的造型美观，也能满足现代人的审美需要，检修方便也是它的一大特色。随着化工泵的发展，它的家族逐渐壮大，那么化工泵分类有哪些呢? 化工泵的分类： 1、按照工作原理、结构分类： 1)容积式泵：利用泵缸体内容积的连续变化输送液体的泵，如往复泵、活塞泵、齿轮泵、螺杆泵。 2)其他形式的泵：有利用电磁输送液态电导体态的电磁泵;利用流体能量来输送液体的泵，如喷射泵、空气升液器等。 3)叶片泵：通过泵轴旋转时带动各种叶轮叶片给液体以离心力或轴向力，输送液体到管道或容器，如离心泵、旋涡泵、混流泵、轴流泵。 2、按化工用途分类： 1)管路输送泵：输油管线用泵、装卸车用泵等。 2)辅助用途泵：包括润滑油泵、密封油泵、液压传动用泵等。
3)公用工程泵：包括锅炉用泵、凉水塔泵、消防用泵、水源用深井泵等。 4)工艺流程泵：包括给料泵、回流泵、循环泵、冲洗泵、排污泵、补充泵、输出泵等。 3、按输送介质分类： 1)油泵：冷油泵、热油泵、油浆泵、液态烃泵等。 2)水泵：包括清水泵、锅炉给水泵、凝水泵、热水泵。 3)杂质泵：包括浆液泵、砂泵、污水泵、煤粉泵、灰渣泵等。 4)耐腐蚀泵：包括不锈钢泵、高硅铸铁泵、陶瓷耐酸泵、不透性石墨泵、衬硬胶泵、硬聚氯乙烯泵、屏蔽泵、隔膜泵、钛泵等。 通过以上对化工泵分类的介绍，我们可以进一步发现化工泵能在众多领域独占鳌头的原因了。一类产品如果想保持强大的竞争力，需要衍生各种适合市场需要的产品。很庆幸的化工泵正朝着这个方向发展。
各种真空泵的工作原理 水环式真空泵/液环真空泵工作原理 水环真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×105Pa表压力。 水环泵初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用日益增多。 在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩;当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。 综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。 泵的工作原理
电磁泵介绍及分类 处在磁场中的通电流体在电磁力作用下向一定方向流动的泵。利用磁场和导电流体中电流的相互作用，使流体受电磁力作用而产生压力梯度，从而推动流体运动的一种装置。实用中大多用于泵送液态金属，所以又称液态金属电磁泵。 电磁泵没有机械运动件，结构简单，密封性好，运转可靠，不需要轴密封，因此在化工、印刷行业中用于输送一些有毒的重金属，如汞、铅等，用于核动力装置中输送作为载热体的液态金属（钠或钾、钠钾合金），也用于铸造生产中输送熔融的有色金属。流量可达13000米3／时，压力达1.7兆帕，温度达1200℃。 电磁泵按电源形式可分为交流泵和直流泵。 按液态金属中电流馈给的方式可分为传导式（电导式）电磁泵和感应式电磁泵。电导式电磁泵用直流或交流电。它有一根非磁性难熔金属制的管（见图），管周围是磁铁，磁力线与管垂直。当通入与管和磁力线均垂直的电流时，根据左手定则，产生机械力把导电流体压送出管。电导式一般为小型泵，用于低压和小流量。传导式电磁泵中，电流由外部电源经泵沟两侧的电极直接传导给液态金属。感应泵中，感应式使用多相交流电。电流则由交变磁场感应产生。最新式的感应式电磁泵是直线感应泵，装有布置成扁平的、直线状的定子绕组，感应力呈轴向，尺寸较大，大流量泵均属这种类型。 按结构不同可分为平面泵和圆柱泵等。 利用磁场和导电流体中电流的相互作用，使流体受电磁力作用而产生压力梯度，从而推动流体运动的一种装置。实用中大多用于泵送液态金属，所以又称液态金属电磁泵。电磁泵按电源形式可分为交流泵和直流泵；按液态金属中电流馈给的方式可分为传导式电磁泵和感应式电磁泵；按结构不同可分为平面泵和圆柱泵等。传导式泵中，电流由外部电源经泵沟两侧的电极直接传导给液态金属；感应泵中，电流则由交变磁场感应产生。电磁泵没有转动部件，结构简单，密封性好，运转可靠，因此在化工、印刷行业中用于输送一些有毒的重金属，如汞、铅等；在原子能动力工业中用于输送化学性质特别活泼的金属，如钠、钾、钠钾合金等。电磁泵的缺点是效率较低， 电磁泵的缺点是效率较低，在冶炼、铸造工业中尚未普遍采用。 电磁泵类似普通电磁阀,它以交流电为工作动力,电流通过电磁绕组形成交变固定磁场,与可运动的泵体形成交互作用,带动泵体振动,推动液体输出。
液压泵的工作原理及主要结构特点
液压泵工作原理及叶片泵 支红俊 授课时间：2学时
授课方法：启发式教学 授课对象：职高学生 重点、难点：泵和叶片泵的工作原理、叶片泵的符号 液压泵 引入： 问：人与液压传动有无紧密的联系。学生活动 归纳：24小时伴随人的活动。人的心血管系统是精致的液 压传动系统。 问：血液为什么能周而复始、川流不息地在全身流动？学 生活动 归纳：依靠人的心脏。二尖瓣问：心脏是如何工作的？学生活动 归纳：如图所示： 全靠心脏节律性的搏动，通过舒张和收缩来推动血液流动。 当心脏舒张时左边的二尖瓣打开，右边的二尖瓣关闭，产生吸血。 当心脏收缩时，左边的二尖瓣关闭，右边的二尖瓣打开，产生压 血。 问：心脏工作的必备条件有哪些。 归纳：三条：1、内腔是一密闭容积；2、密闭容积能交替变 化；3、有配血器官（二尖瓣）。 一、液压泵的工作原理 如图所示：
介绍结构及组成。 提问：找出液压泵与心脏工作柱塞 原理的共同点。学生活动单向阀归纳：1、柱塞与缸形成密封容积； 2、当偏心轮旋转时，密闭容积可以交替变化； 3、单向阀起到配流作用。 提问：有什么不同点。学生活动 归纳：当密封容积增大时，产生部分真空，在大气压的作用 下产生吸油。 举例说明：如图所示： 将鸡蛋放到与其大小差不多杯口上，鸡蛋鸡蛋放不进去，若将燃烧的纸先放到水杯里，接着 水杯里。水杯 问：液压泵的工作的条件有哪些。学生活动 归纳：1、应具备密封容积且交替变化。 2、应有配油装置。 3、吸油过程中油箱必须与大气相通。 一、叶片泵 可分为：单作用和双作用叶片泵。 1、单作用叶片泵 （1）结构和工作原理。
详细讲解MOSFET管驱动电路 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。 下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。 1，MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。下面的介绍中，也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。 在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。 2，MOS管导通特性 导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。 PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC 时的情况（高端驱动）。但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。 3，MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右，几毫欧的也有。 MOS在导通和截止的时候，一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程，流过的电流有一个上升的过程，在这段时间内，MOS管的损失是电压和电流的乘积，叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多，而且开关频率越快，损失也越大。 导通瞬间电压和电流的乘积很大，造成的损失也就很大。缩短开关时间，可以减小每次导通时的损失；降低开关频率，可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。 4，MOS管驱动 跟双极性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。这个很容易做到，但是，我们还需要速度。 在MOS管的结构中可以看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。
电磁泵工作原理和应用范例 电磁泵是一种电磁铁驱动高压微型泵.其特点:结构紧凑,输出压力工,无泄漏, 体积小,动态调节好等 1.工作原理:当电磁泵线圈通电时,滑杆在电磁场力作用下向右运动,密封仓容积增大,压力小于进口处气压时,液体流入密封仓.当电磁泵断电时,滑杆在弹簧力作用下向左运动,密封仓容积减小,压力大于出口处压力时,流体从出口处流出.电源整流后脉冲频率为50Hz或60Hz,滑杆左右运动的频率也是50Hz或60Hz,这样流体就连续不断地从进口流入,出口流出. 2.电磁泵主要用于饮料冲饮机,蒸气清洗机,冲牙器,喷雾加湿器,过滤器增压, 地毯清吸机等. 电磁泵选用考虑的因素 1.产品输出条件: A.流体的种类特性:流体的温度,粘性,腐蚀等. B.压力差:电磁泵能产生的或者克服的泵体两端最大压力差. C.自吸高度:进液管为空时,流体源处到泵体的垂直高度. 流体源处到泵体的管道长度. D.自吸长度:进液管为空时, E.自吸时间:进液管为空时,从通电到液体抽吸到泵体出口所用的时间. F.工作周期:一次工作通电以及之后的断电时间之和. G.周期负载=[通电时间/ (通电时间+断电时间)]*100.电磁泵通电会发热,所以周期负载和最长通电时间决定了电磁泵温升.电磁泵的温升和环境温度决定了电磁泵绝缘等级的选择:(绝缘等级=?:A=105/E=120/B=130/F=155/H180/N=200/C=220) 2.输入条件:电流类型及功率 不同的输入电流波形决定了电磁泵的动作方式:具体应用中会有:交流/直流(恒压源/恒流源/电瓶/干电池//直流发电机/电容)/整流滤波方式等.二极管整流:电压
常用三种真空泵的原理 水环式真空泵: 液环真空泵工作原理水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为 2000~4000Pa，串联大气喷射器可270~670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×105Pa表压力。水环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真 空脱气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用日益增多。 在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部 为起点那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。 综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。 罗茨泵的工作原理: 罗茨泵在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。 由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串联使用。罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v内，再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返
负压电荷泵的工作原理 由Dickson 电荷泵理论可以推广得到产生负电压的电荷泵电路，负压电荷 泵的工作原理如图1 所示。其基本原理与Dickson 电荷泵是一致的，但是利用 电容两端电压差不会跳变的特性，当电路保持充、放电状态时，电容两端的电 压差将保持恒定。在这种情况下将原来的高电位端接地，就可得到负电压的输 出。该电路实际上是一个由基准、比较、转换和控制电路组成的系统。具体而 言，它由振荡器、反相器及四个模拟开关组成，并外接两个电容C1、C2 从而 构成电荷泵电压反转电路。 图1 负压电荷泵的工作原理 振荡器输出的脉冲直接控制模拟开关S1 及S2，此脉冲经反相器反相后控制 模拟开关S3 及S4。当模拟开关S1、S2 闭合时，模拟开关S3、S4 断开;模拟开关S3、S4 闭合时，模拟开关S1、S2 断开。 当模拟开关S1、S2 闭合，模拟开关S3、S4 断开时，输入的正电压+UIN 向 C1 充电(上正下负)，C1 上的电压为+UIN;当模拟开关S3、S4 闭合，模拟开关 S1、S2 断开时，C1 向C2 放电(上正下负)，C2 上充的电压为-UIN，即 UOUT=-UIN。当振荡器以较高的频率不断控制模拟开关S1、S2 及模拟开关 S3、S4 的闭合及断开时，在输出端可输出变换后的负电压(电压转换率可达99%左右)。 由如图1 所示的原理图分析可知，当时钟信号为高电平时，模拟开关S1、S2 同时导通，S3、S4 同时关断，UIN 对电容C1 进行充电，Ucl+=UIN-Utp- Utn(Utp 为开关S1 的电压降，Utn 为开关S2 的电压降)，Ucl-=Utn;当时钟信号 为低电平时，S1、S2 关断，S3、S4 同时导通，C1 上存储的电荷通过S3、S4 传送到C2 上，由于C2 高电位端接地，故输出端电压为UOUT=-(UIN-Utp)。
电磁泵的结构和原理 电磁泵 Solenoid Pump, 是一种电磁铁驱动的柱塞泵. 是一种高压微型泵。特点有：结构紧凑，输出压力高，无泄 漏，体积小，动态调节 特性好，输出流量较小 等 电磁泵的电源是： 1. 交流过滤后的半波. 或 2. 其它单向方波电 流. 右边是电磁泵的结构 图 A 图/上图: 电磁泵通 电瞬间的状态图. B 图/下图: 电磁泵断电瞬间的状态图. 电磁泵的工作原理: A 图/上图: 当电磁铁线圈通电时, 滑杆 (Plunger) 在电磁场力作用下向右运动, 密封仓(Pressure Chamber) 容积增大, 压力(Pressure) P 小于进口气压(Inlet Pressure) P in 时, 液体流入密封仓(Pressure Chamber). B 图/下图: 当产品断电时, 滑杆 (Plunger) 在弹簧力作用下向左运动, 密封仓(Pressure Chamber) 容积减小, 压力 P 大于出口压力(Outlet Pressure) P out 时, 流体从出口流出. 一般城市电源整流后脉冲频率为 50 或 60 Hz, 滑杆左右运动的频率也是 50 或 60 Hz. 这样流体就连续不断的从进口流入, 出口流出.
电磁泵（Solenoid pump）,亦称为振动柱塞泵(Oscillating or Vibrating piston pump)，是一种将电磁动力和泵体直接结合为一体的高压微型泵，不需要驱动轴，通电后线圈产生磁力，推动柱塞运动，输送液体。电磁泵是一种特点突出的泵类产品，具有结构紧凑，易于布置在狭小空间，输出压力高，无泄漏，体积小，价格相对低廉，动态调节特性好，输出流量较小等特点。 电磁泵由于形体小巧虽然便于安装，但也决定了它的压力和流量不会很高；以往主要应用在饮料冲饮机、蒸汽清洗机、冲牙器、喷雾加湿器、过滤器增压机、计量泵、地毯清洗机等需要小流量清水的场合，以民用设备为主。 德国巴沃瑞Bavaria电磁泵带来了科技突破。以往的电磁泵通常只能输送低压小流量的水；巴沃瑞不但可以输送水，还可以输送轻质油，而且压力、流量围更广; 更重要的是，巴沃瑞的寿命提高到20000小时，并且可以忍受更长时间的干转。因此，巴沃瑞电磁泵可以应用到更多的工业机械供油场合，结合该泵体积、质量轻巧的特点，扩充了电磁泵的应用空间。 流量(Max)：400 l/h 输出压力(Max):25 bar 工作介质：水；轻质油；带腐蚀性液体。 工作电压：AC 24-42-110-230V 50,60HZ; DC 12-24V 寿命:20000 h 应用：作为计量泵使用--通过改变电压或者频率来控制流量。 作为润滑泵使用—特别适合主轴、导轨等需要微量润滑且空间狭小的场合。 作为燃油输送泵使用—可以作为柴油机燃油系统供油泵。 需要微量循环液、冷却液的场合 反渗透RO纯水机、超滤装置、咖啡机、软饮料达循环系统、各类冷却系统、恒温循环器、恒温槽、供油润滑系统等；大型焊机的冷却系统、激光冷却系统、真空系统的冷却循环装置、实验室恒温系统、大型喷绘机、肾透析机、舞台烟雾机、太阳能系统、医疗实验装置、食品加工物流输送等；空调排水系统、意式咖啡机、烟雾发生器、珠宝清洗机。 我们通过电磁泵原理的阐述，来说明磁场对通电液体的作用。 在原子反应堆中用来进行热交换的液态金属（钠），专用医疗机中的血液，都是靠电磁泵来驱动的。 图2-1是电磁泵的工作原理图。矩形截面积为S=a×b的导管中是某种导电液体，磁感应强度为B的匀强磁场，沿垂直于导管的方向通过导管中的流体，磁场的宽度为l，当有图示方向的电流I通过导电流体时，则流体便会被驱动。下面我们要说明通电流体被磁场驱动的原理，并计算驱动力和驱动力对流体的 压强。 取图2-1的一个剖面，这个剖面图是逆着匀强磁场的方向看去的，剖面与磁场方向垂直，磁场垂直于剖面指向读者；电流I的方向向上，即正离子的方向向上，负离子的方向向下；根据左手定则，正负离
各类真空泵原理概述大全 真空泵是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为：利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。随着真空应用的发展，真空泵的种类已发展了很多种，其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。极限压力(极限真空)从粗真空到10-12Pa以上的极高真空范围。 真空区域的划分 粗真空105～103Pa 低真空103～10-1Pa 高真空10-1～10-6Pa 超高真空10-6～10-10Pa 极高真空<10-10Pa 真空泵的分类 按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即变容真空泵和动量传输泵。 变容真空泵是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气以达到抽气目的的真空泵。气体在排出泵腔前被压缩。 动量传输泵（分子真空泵）依靠高速旋转的叶片或高速射流，把动量传输给气体或气体分子，使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。（单独段介绍） 变容真空泵又分为：往复式，旋转式（旋片式、滑阀式、液环式、罗茨式、螺旋式、爪形转子式），其它型式。 各类真空泵工作压力范围 真空泵种类工作压强范围（Pa） 往复式真空1×105～1.3×102
泵 旋片式真空 泵 1×105～6.7×10-1 液环式真空 泵 1×105～2.7×103 罗茨式真空 泵 1.3×103～1.3 水蒸气喷射 泵 1×105～1.3×10-1 油扩散泵 1.3×10-2～1.3×10-7 钛升华泵 1.3×10-2～1.3×10-9 真空泵的规格及型号表示法： 国产的各种机械真空泵的型号通常是用汉语拼音字母来表示。汉语拼音字母表示泵的类型；字母前的数字表示泵的级数，单级时“1”省略；字母后边横线后的数字表示泵的抽速(L/S) 。 国产真空泵型号对照表 型号名称型 号 名称 W往复式 真空泵 H 滑阀式真空泵 WY移动阀 式往复 泵 YZ余摆线真空泵 WL立式往 复泵 ZJ罗茨真空泵SZ水环泵X旋片式真空泵 SZ B 悬臂式 结构水 环泵 F分子真空泵 SZ Z 直联式 水环泵 XZ直联式旋片泵 常用真空泵技术 蒸汽喷射泵 湿式泵（液环真空泵、旋转叶片泵） 干式泵（罗茨泵、螺杆泵、爪式泵） 1、蒸汽喷射泵 喷射真空泵工作原理：蒸汽喷射真空泵有一定压强的工作的真空泵设备，蒸汽通过拉瓦尔喷咀，减压增速，蒸汽的势能转变为动能并以超音速喷入混合室，与被抽介质混合，进行能量交换，混合后的气体进入扩压器，减速增压，动通转化为压强能，为了减少后级泵的抽气负荷，配置冷凝器，通过有一定温差的两种介质对流，进行热交换，达到冷凝高温介质目的，排到大气压。工作原理如下图所示： 常用真空泵技术 优点：缺点：
现在的挖掘机多为斜盘式变量双液压泵，所谓变量泵就是泵的排量可以改变，它是通过改变斜盘的摆角来改变柱塞的行程从而实现泵排出油液容积的变化。变量泵的优点是在调节范围之内，可以充分利用发动机的功率，达到高效节能的效果，但其结构和制造工艺复杂，成本高，安装调试比较负责。按照变量方式可分为手动变量、电子油流变量、负压油流变量、压力补偿变量、恒压变量、液压变量等多种方式。现在的挖掘机多采用川崎交叉恒功率调节系统，多为反向流控制，功率控制，工作模式控制（电磁比例减压阀控制）这三种控制方式复合控制。
调节器代码对应的调节方式
调节器内部结构 各种控制都是通过调节伺服活塞来控制斜盘角度，达到调节液压泵流量的效果。
大家知道在压强相等的情况下，受力面积的受到的作用力就大。 调节器就是运用这一原理，通过控制伺服活塞的大小头与液压泵出油口的联通关闭来控制伺服活塞的行程。在伺服活塞大小头腔都有限位螺丝，所以通过调节限位螺丝可以调节伺服活塞最大或最小行程，达到调节液压泵的最大流量或者最小流量的效果。
向内调整限制伺服活塞最大和最小行程及限制最大流量和最小流量 要谈谈反向流控制，就必须要弄明白反向流是如何产生的。在主控阀中有一条中心油道，当主控阀各阀芯处于中位时（及手柄无操作时）或者阀芯微动时（及手柄微操作时）液压泵的液压油通过中心油道到达主控阀底部溢流阀，经过底部溢流阀的增压产生方向流（注当
发动机启动后无动作时液压回路是直通油箱，液压系统无压力）。 所以方向流控制的功能是减少操作控制阀在中位时，泵的流量，使泵流量随司机操作所属流量变化，改善调速性能，避免了无用能耗。
RS232接口芯片双电荷泵电平转换器 原理 电子工业协会Electronic Industries Association Electronic Industries Association(EIA)电子工业协会(EIA) 1924年成立的EIA是美国的一个电子制造商组织。 EIA-232，就是众所周知的RS-232，它定义了数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)之间的串行连结。这个标准被广泛采用。 EIA-RS-232C电气特性: 在TxD和RxD上：逻辑1=-3V～-15V 逻辑0=+3～＋15V 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上： 信号有效（接通，ON状态，正电压）＝+3V～+15V 信号无效（断开，OFF状态，负电压)=-3V～-15V RS-232-C电平采用负逻辑，即逻辑1：-3~-15V，逻辑0：+3~+15V。 注意，单片机使用的CMOS电平中，高电平（3.5~5V）为逻辑1，低电平（0~0.8V）为逻辑0。 单片机的SCI口要外接电平转换电路芯片把与TTL兼容的CMOS高电平表示的1转换成RS-232的负电压信号，把低电平转换成RS-232的正电压信号。典型的转换电路给出-9V和+9V。
典型的电平转换电路MAXx2xx系列芯片因单电源+5V供电，均有电荷泵电平转换器产生±10V电源，以供RS232电平所需。 一般是接4个泵电容，采用双电荷泵进行电平转换。标准接法如下图。 图1 芯片内带振荡器驱动双电荷泵，分双相四步工作，如下图。 图2电荷泵框图
第一步：S1、S3闭合，电源+5V向C1充电（图3）。C1电压最高可至5V。 图3 第二步：S2、S4闭合，C1所储电荷经S2、S4转移至C3，C3电压最高也可至5V。 C1电荷转移充电途径如红色虚线所示。 C3电压和电源+5V迭加起来提供10V的V+电源。 这时C1负端电位应等于电源+5V，所以C1负端电压波形应是0-+5V 的方波。 第三步：S5、S7闭合，C3所储电荷和电源+5V迭加经S5、S7向C2充电。 C2电压最高可至10V。充电途径如棕色虚线所示。 第二、三步实际同时进行（图4）。