Opstrømsspændingsomformere med lavspændingsforsyning implementeres meget ofte i en række hjemmelavede produkter. Nu tilbyder markedet os ganske gode færdige løsninger, men at tage og bruge et færdigt bræt er på en eller anden måde uinteressant. Meget pænere, når du gør det gør det selv.
Forfatteren af dette hjemmelavede produkt er AKA KASYAN (YouTube-kanalen "AKA KASYAN"). Den foreslåede konverter kan være involveret i konstruktionen af hjemmelavede powerbank'er, omformere til et multimeter, drive en linje af LED'er eller LED strip fra en lavspændingskilde og så videre.
Med mc34063-chip er måske enhver radioamatør velkendt. Dette er en specialiseret mikrokredsløb, på grundlag af hvilken du kan opbygge temmelig gode DC-DC-spændingsomformere, der øger, formindskes eller vendes.
Et simpelt boost-konvertorkredsløb på denne chip ser sådan ud:
Mikrokredsløbet er godt, idet den allerede har en effekttransistor inde, så udgangsstrømmen kan gå op til 1,5A.
Men for retfærdighed skal det bemærkes, at i en strøm på 1A er mikrokredsløbet allerede begyndt at varme op meget. Denne mikrokredsløb har interne komparatorer og sin egen referencespændingskilde, som gør det muligt at organisere spændingsåbning, eller med andre ord, at stabilisere udgangsspændingen på det ønskede niveau.
Udgangsspændingen afhænger af forholdet mellem spændingsdelers modstande.
Mikrokredsløbet har mange godbidder, som vi vil tale om en anden gang, men i dag vil vi overveje et boost-konverterkredsløb.
Denne konverter er ganske enkel og giver dig mulighed for at oplade din smartphone fra for eksempel lithium-batterier.
Men der er en ulempe - effektivitet. Faktum er, at trods arbejdet i en pulseret tilstand, med et sådant forhold mellem indgangs- og udgangsspænding, er omformerens effektivitet meget lille og udgør i bedste fald 60-65%, og det er ikke godt for en bærbar enhed.
Chippen i dette kredsløb er, at output fra mikrokredsløbet forstærkes af en yderligere transistor. I vores tilfælde er det bipolært.
Dette vil forbedre konverterens outputkarakteristika og downloade chippen. Med andre ord tillader kredsløbet konstruktion af konvertere til høj effekt.Mc34063-chippen begynder at arbejde med en indgangsspænding, der starter fra 3V, dvs. ovennævnte kredsløb kan bruges som en boostkonverter i en hjemmelavet powerbank. Derfor har forfatteren en dobbelt USB-port på tavlen.
Nu om kredsløbskortet. Oprindeligt udviklede forfatteren brættet til et andet kredsløb med en felteffekttransistor, men håbet var ikke berettiget. Med bipolære transistorer fungerer kredsløbet bedre. Bestyrelsen kom ret godt ud, med fabrikskvalitet kan det bestemt ikke sammenlignes, men til hjem teknologien er slet ikke dårlig, og hvis du ønsker, at dine hjemmelavede produkter skal ligne et fabriksprodukt, kan du bestille et printkort.
Gå videre. Vi vil ikke dybt ned i driften af DC-DC-konverteren. Men denne chip er lidt anderledes end almindelige PWM-controllere. Mikrokredsløbet genererer en sekvens af rektangulære impulser, der kommer ind i bunden af nøglen, og det fungerer, hvor strømkilden lukkes for induktoren. Som et resultat sker energiakkumulering i sidstnævnte. Derefter lukkes tasterne, strømmen i selvinduktionsspænding fra induktoren korrigeres af dioden og akkumuleres i kondensatoren, og fra kondensatoren går allerede til forbrugeren.
Den resistive divider genererer en bestemt spænding, der påføres en af inputene til den interne komparator i mikrokredsløbet. Her sammenlignes denne spænding med referencekildens spænding. Baseret på spændingsforskellen øger eller reducerer mikrokredsløbet pulslængden og frekvensen og også frekvensen, da mikrokredsløbet samtidig styrer både PWM-tilstanden (pulsbredde-modulering) og PFM-tilstanden (pulsfrekvensmodulation).
Princippet er tydeligt synligt på oscilloskopskærmen:
Jo kraftigere belastningen er, jo større er nedtrapningen af udgangsspændingen. Et feedback-system reagerer på dette, og mikrokredsløbet øger pulsvarigheden og nøglekontaktfrekvensen.
Output-ensretterdiode. I princippet er enhver Schottky-diode med en strøm på 3 ex ampere egnet. Forfatteren besluttede at tage en dobbelt diodeenhed fra output-ensretteren på computerens strømforsyning. Dioder er parallelt.
Vi tager lagerkondensatorer ved udgangen med en nominel spænding på 10-16V. Det anbefales meget at bruge kondensatorer med lav intern modstand, de kan også findes i computerens strømforsyning.
Induktoren vikles på ringe af pulverjern, ikke ferrit, nemlig pulverjern.
Ferritring er ikke egnet her. Ringstørrelsen er nu foran dig:
Opviklingen indeholder kun 6 omdrejninger, viklet med en 1,2 mm ledning og kan være millimeter.
Det var med denne induktor, at den maksimale EMF for selvinduktion nåede 20V. Så takket være indstillingsmodstanden, som for øvrig findes på tavlen, er det muligt at justere udgangsspændingen over et ret bredt område.
Forfatteren satte transistor TIP41 som den mest overkommelige mulighed. Samlerstrømmen er kun 6A, hvis det er muligt, placeres nøglerne med en samlestrøm på 10 ampere eller mere. Men selv med en sådan ikke så stejl transistor er det muligt at opnå en strøm på ca. 2A ved udgangen fra konverteren.
Naturligvis opvarmes transistoren, så både nøglen og dioden er installeret på en fælles radiator. Glem ikke at isolere underlagene til disse komponenter fra radiatoren med varmeledende pakninger.
Den aktuelle shunt kan udelukkes fra kredsløbet, hvis der ikke er behov for beskyttelse.
En af fordelene ved dette kredsløb er den lave tomgangsstrøm (mindre end 10 mA). Den angivne 2A udgangsstrøm er ikke grænsen for et sådant kredsløb. Du kan pumpe ud endnu mere, men der er ingen mening i dette på grund af den lave konverteringseffektivitet.
Det er alt. Arkivet med kredsløbet og det trykte printkort findes i beskrivelsen under forfatterens originale video (link SOURCE).
Tak for din opmærksomhed. Vi ses snart!
videoer: