Pojačani pretvarači napona s niskonaponskim napajanjem vrlo su često implementirani u raznim domaćim proizvodima. Sada nam tržište nudi prilično dobra gotova rješenja, ali uzimanje i korištenje gotove ploče nekako je nezanimljivo. Mnogo je ljepše kad to učinite učinite to sami.
Autor ovog domaćeg proizvoda je AKA KASYAN (YouTube kanal "AKA KASYAN"). Predloženi pretvarač može biti uključen u izgradnju kućnih powerbank-a, pretvarača za multimetar, napajanja vodova LED ili LED traka iz izvora niskog napona itd.
S čipom mc34063 možda je upoznat svaki radioamater. Ovo je specijalizirani mikro krug na osnovu kojeg možete izgraditi prilično dobre pretvarače napona dc-dc koji se povećavaju, smanjuju ili preokrenu.
Jednostavan krug pretvarača za pojačanje na ovom čipu izgledat će ovako:
Mikrocirkus je dobar po tome što već ima naponski tranzistor, tako da izlazna struja može ići i do 1,5A.
No, da budemo pošteni, valja napomenuti da se pri struji od 1A mikrovezje već počinje jako zagrijavati. Ovaj mikro krug ima unutarnje komparatere i vlastiti izvor referentnog napona, što omogućava organiziranje povratnih informacija napona, ili drugim riječima, za stabiliziranje izlaznog napona na željenu razinu.
Izlazni napon ovisit će o omjeru otpora razdjelnika napona.
Mikrocirkus ima puno dobrota, o čemu ćemo govoriti drugi put, ali danas ćemo razmotriti sklop povećanog pretvarača.
Ovaj je pretvarač prilično jednostavan i omogućuje vam punjenje pametnog telefona iz, na primjer, litijumskih baterija.
Ali postoji nedostatak - učinkovitost. Činjenica je da, unatoč radu u pulsnom načinu rada, s takvim omjerom ulaznog i izlaznog napona, učinkovitost pretvarača je vrlo mala i u najboljem slučaju iznosi 60-65%, a to nije dobro za prijenosni uređaj.
Čip ovog kruga je da se izlaz mikrocirke pojačava dodatnim tranzistorom. U našem slučaju je bipolarna.
To će poboljšati izlazne karakteristike pretvarača i isključiti čip. Drugim riječima, krug će omogućiti izgradnju pretvarača za veliku snagu.Čip mc34063 počinje raditi s ulaznim naponom počevši od 3V, to jest, gore navedeni krug može se koristiti kao pojačani pretvarač u kućnoj banci napajanja. Stoga autor ima dvostruki USB priključak na ploči.
Sad o pločici. U početku je autor razvio ploču za drugi sklop s terenskim tranzistorom, ali nada nije bila opravdana. S bipolarnim tranzistorima, krug bolje funkcionira. Ploča je izašla prilično dobra, s tvorničkom kvalitetom to se sigurno ne može usporediti, ali za dom tehnologija uopće nije loša, a ako želite da vaši domaći proizvodi izgledaju kao tvornički proizvod, tada možete naručiti tiskanu ploču.
Samo naprijed. Nećemo duboko uranjati u rad pretvarača dc-dc. No, ovaj se čip malo razlikuje od običnih PWM kontrolera. Mikro krug generira niz pravokutnih impulsa koji ulaze u bazu ključa i on djeluje, zatvarajući izvor napajanja do induktora. Kao rezultat toga, u ovom posljednjem dolazi do nakupljanja energije. Tada se ključevi zatvaraju, napon samoindukcije iz induktora ispravlja se diodom i nakuplja se u kondenzatoru, a iz kondenzatora već ide potrošaču.
Otporni razdjelnik generira određeni napon koji se primjenjuje na jedan od ulaza internog komparatora mikro kruga. Tamo se taj napon uspoređuje s naponom referentnog izvora. Na temelju razlike napona, mikro krug povećava ili smanjuje trajanje i frekvenciju impulsa, a također i frekvenciju, jer mikrocirkula istovremeno kontrolira i način PWM (modulacija širine impulsa) i način PFM (modulacija frekvencije impulsa).
Princip je jasno vidljiv na zaslonu osciloskopa:
Što je opterećenje snažnije, to je veći iscjedak izlaznog napona. Sustav povratnih informacija reagira na to, a mikrocirkula povećava trajanje impulsa i frekvenciju prebacivanja ključa.
Izlazna ispravljačka dioda. U principu, pogodna je svaka Schottky-ova dioda struje 3 ex ampera. Autor je odlučio izvaditi dvostruku diodu iz izlaznog ispravljača računalnog napajanja. Diode su paralelne.
Na izlazu uzimamo kondenzatore za pohranu s nazivnim naponom od 10-16 V. Vrlo je preporučljivo koristiti kondenzatore s malim unutarnjim otporom, oni se mogu naći i u računalnim izvorima napajanja.
Induktor je namotan na prstenove željeznog praha, a ne ferita, naime željezo u prahu.
Feritni prsten ovdje nije prikladan. Veličina prstena sada je pred vama:
Namota sadrži samo 6 okreta, namotanih žicom 1,2 mm, a može biti milimetar.
Pomoću ovog induktora maksimalni EMF samoindukcije dosegao je 20V. Dakle, zahvaljujući ugađanju otpornika, koji je, usput, dostupan na ploči, možete prilagoditi izlazni napon u prilično širokom rasponu.
Autor je tranzistor TIP41 stavio kao najprihvatljiviju opciju. Struja kolektora je samo 6A, ako je moguće, stavite ključeve sa sakupljačkom strujom od 10 ampera ili više. Ali čak i uz tako ne toliko strm tranzistor, moguće je dobiti struju od oko 2A na izlazu pretvarača.
Naravno, tranzistor se zagrijava, pa su i ključ i dioda ugrađeni na zajednički radijator. Ne zaboravite izolirati podloge ovih komponenti iz radijatora brtvama za provođenje topline.
Trenutni usmjerivač može se isključiti iz kruga ako zaštita nije potrebna.
Jedna od prednosti ovog kruga je i mala struja praznog hoda (manja od 10 mA). Navedena izlazna struja 2A nije granica za takav krug. Možete ispumpati još više, ali nema smisla za to zbog niske učinkovitosti pretvorbe.
To je sve. Arhiva s krugom i tiskanom pločom nalazi se u opisu pod originalnim video zapisom autora (link IZVOR).
Hvala na pažnji. Vidimo se uskoro!
video: