מעגל הנהג של ממסר וסולנואיד מכפיל את מתח האספקה ​​כדי לחסוך בכוח הקיים

עובדה מקובלת על ממסרים וסולנואידים היא שאחרי שהם מונעים למצב מופעל, נדרש רק חצי ממתח הסליל ולכן רק רבע מעוצמת הסליל, כדי לקיים אותו בצורה מהימנה. כתוצאה מכך, כל דרייבר סולנואיד או ממסר שמפעיל ברציפות את מלוא מתח ההפעלה הראשוני רק כדי לקיים, מבזבז בצורה בזבזנית פי ארבעה כוח ממה שהעבודה דורשת.

הפתרון הפשוט והזול (חלקי) לבעיה זו מוצג באיור 1.

איור 1 מעגל דרייבר בסיסי שבו C1 מופעל, חצוי זרם R1 נשמר, ואז C1 מתפרק דרך R1 במהלך Toff.

אבל כפי שנכון לעתים קרובות לגבי "פשוט וזול", הפתרון של איור 1 סובל מכמה עלויות וסיבוכים.

בעוד ש-R1 מצליח לקצץ את זרם השמירה בחצי, הוא מפזר בדיוק אותה כמות הספק כמו הסליל. כתוצאה מכך, סך הספק השמירה הוא β ולא β של הספק ההפעלה, כך שרק מחצית מהחיסכון התאורטי בהספק מתממש בפועל.

כאשר מנהל ההתקן כבוי, יש להטיל עיכוב התאוששות ארוך לפני דופק ההפעלה הבא כדי לאפשר ל-C1 מספיק זמן לפרוק דרך R1. אחרת, לפולס ההפעלה הבא יהיה משרעת לא מספקת ועלול להיכשל. השפעה זו מחמירה על ידי העובדה שבמהלך ההפעלה, C1 נטען באמצעות השילוב המקביל של R1 ו-Rm, אך במהלך Toff הוא מתפרק דרך R1 בלבד. זה גורם להחלמה להימשך פי שניים מההפעלה.

איור 2 מציג פתרון בעל ביצועים טובים יותר, אם כי פחות פשוט וזול, שהוא הנושא של רעיון עיצוב זה.

איור 2 Q1 ו-Q2 משתפים פעולה עם C כדי להכפיל את V(L) להפעלה, Q2 ו-D2 מתחזקים, ואז Q3 פורק במהירות את C דרך R כדי להתאושש במהירות למחזור הבא.

ההפעלה מתחילה בפולס חיובי בכניסה, המפעיל את Q1 אשר דוחף את הקצה התחתון של הסליל ל-V(L-) ואת Q2 אשר מושך את הקצה העליון של הסליל ל-V(L-+). לפיכך, 2V(L) מופיע על פני הסליל, מה שמבטיח הפעלה אמינה. כאשר טעינת C מסתיימת, דיודת שוטקי D2 משתלטת על ההולכה מ-Q1. פעולה זו חותכת את מתח השמירה ל-β ערך ההפעלה, ולכן מורידה את הספק השמירה ל-β.

בסוף המחזור כאשר האות הנכנס חוזר ל-V(0), Q3 נדלק, ומתחיל פריקה מהירה של C דרך D2 ו-R. למעשה, ניתן לארגן בקלות את השחזור כדי להשלים בפחות זמן ממה שהממסר או הסולנואיד צריכים לנשור. אז אין צורך בהשהייה מפורשת בין-מחזורית ולכן זמן ההתאוששות הוא אפס למעשה!

אבל מה קורה אם אפילו הכפלת המסילה הלוגית V(L) עדיין לא מייצרת מספיק מתח כדי להניע את הסליל ויש צורך במסילת אספקה ​​גבוהה יותר?

איור 3 מתייחס לבעיה הזו עם כמה תחבולות שתוארו ברעיון עיצוב קודם: הנעת עמודי טוטם CMOS עם אותות לוגיים, צימוד AC ושערים מוארקים.

איור 3 הסטת רמה Q4, R1 ו-R2 מתווספים כדי להתאים (++)V > V(L.)