Convertor universal auto (convertor) „DC/DC”.

Acesta este un convertor DC/DC simplu, universal (convertor cu o singură tensiune DC la altul). Tensiunea sa de intrare poate fi de la 9 la 18 V, cu o tensiune de ieșire de 5-28 volți, care poate fi modificată dacă este necesar în intervalul de aproximativ 3 până la 50 V. Tensiune de ieșire al unui anumit convertor poate fi fie mai mic, fie mai mare decât cel de intrare.
Puterea furnizată încărcăturii poate ajunge până la 100 W. Curentul mediu de sarcină al convertorului este de 2,5-3 amperi (în funcție de tensiunea de ieșire, iar cu o tensiune de ieșire de, de exemplu, 5 volți, curentul de sarcină poate fi de 8 amperi sau mai mult).
Acest convertor este potrivit pentru diverse scopuri, cum ar fi alimentarea laptopurilor, amplificatoarelor, televizoarelor portabile și a altor aparate de uz casnic din rețeaua de 12 V de la bordul mașinii, precum și încărcarea telefoanelor mobile, dispozitivelor USB, echipamentelor de 24 V etc.
Convertorul este rezistent la suprasarcini și scurtcircuite la ieșire, deoarece circuitele de intrare și de ieșire nu sunt conectate galvanic între ele și, de exemplu, defecțiunea unui tranzistor de putere nu va duce la defectarea sarcinii conectate și numai la tensiunea. se va pierde la ieșire (bine, siguranța de protecție se va arde).

Figura 1.
Circuitul convertizorului.

Convertorul este construit pe cipul UC3843. Spre deosebire de circuitele convenționale ale unor astfel de convertoare, aici nu se folosește un șoc, ci un transformator ca element generator de energie, cu un raport de spire de 1:1 și, prin urmare, intrarea și ieșirea sa sunt izolate galvanic una de cealaltă.
Frecvența de funcționare a convertorului este de aproximativ 90-95 kHz.
Selectați tensiunea de funcționare a condensatoarelor C8 și C9 în funcție de tensiunea de ieșire.
Valoarea rezistorului R9 determină pragul de limitare a curentului al convertizorului. Cu cât valoarea sa este mai mică, cu atât este mai mare curentul de limitare.
În loc să tăiați rezistența R3, puteți să instalați unul variabil și să îl utilizați pentru a regla tensiunea de ieșire sau să instalați o serie de rezistențe constante cu valori fixe ale tensiunii de ieșire și să le selectați cu un comutator.
Pentru a extinde gama de tensiuni de ieșire, este necesar să se recalculeze divizorul de tensiune R2, R3, R4, astfel încât tensiunea la pinul 2 al microcircuitului să fie de 2,5 volți la tensiunea de ieșire necesară.

Figura 2.
Transformator.

Miezul transformatorului este folosit de la sursele de alimentare ale computerelor AT, ATX, pe care este înfășurat DGS (choke de stabilizare a grupului). Miezul colorant este galben-alb, pot fi folosite orice miez adecvat. Miezurile de la surse de alimentare similare și culorile albastru-verde sunt, de asemenea, potrivite.
Înfășurările transformatorului sunt înfășurate în două fire și conțin 2x24 spire, sârmă cu diametrul de 1,0 mm. Începuturile înfășurărilor sunt indicate prin puncte în diagramă.

Este recomandabil să folosiți ca tranzistori de putere de ieșire pe cei cu rezistență scăzută pe canal deschis. În special SUP75N06-07L, SUP75N03-08, SMP60N03-10L, IRL1004, IRL3705N. Și, de asemenea, trebuie selectate cu tensiunea maximă de funcționare, în funcție de tensiunea maximă de ieșire. Tensiunea maximă de funcționare a tranzistorului nu trebuie să fie mai mică de 1,25 din tensiunea de ieșire.
Ca diodă VD1, puteți utiliza o diodă Schottky pereche, cu o tensiune inversă de cel puțin 40V și un curent maxim de cel puțin 15A, de asemenea, de preferință într-un pachet TO-220. De exemplu, SLB1640 sau STPS1545 etc.

Circuitul a fost asamblat și testat pe o placă. A fost folosit ca tranzistor de putere tranzistor cu efect de câmp 09N03LA, rupt dintr-o „placă de bază moartă”. Dioda este o diodă Schottky pereche SBL2045CT.

Figura 3.
Test 15V-4A.

Testarea invertorului cu o tensiune de intrare de 12 volți și o tensiune de ieșire de 15 volți. Curentul de sarcină al invertorului este de 4 amperi. Puterea de încărcare este de 60 de wați.

Figura 4.
Test 5V-8A.

Testarea invertorului cu o tensiune de intrare de 12 volți, o tensiune de ieșire de 5V și un curent de sarcină de 8A. Puterea de încărcare este de 40 wați. Tranzistor de putere folosit în circuit = 09N03LA (SMD de la placa de bază), D1 = SBL2045CT (de la sursele de alimentare ale computerului), R9 = 0R068 (0,068 Ohm), C8 = 2 x 4700 10V.

PCB, dezvoltat pentru acest dispozitiv, de 100x38 mm, ținând cont de instalarea unui tranzistor și a unei diode pe un radiator. Simbol în format Sprint-Layout 6.0, atașat.

Mai jos în fotografii este o versiune de asamblare a acestui circuit folosind componente SMD. Sigilul este proiectat pentru componente SMD, dimensiunea 1206.

Figura 5.
Opțiune de asamblare convertizor.

Dacă nu este necesară reglarea tensiunii de ieșire la ieșirea acestui convertor, atunci rezistorul variabil R3 poate fi eliminat, iar rezistorul R2 poate fi selectat astfel încât tensiunea de ieșire a convertorului să se potrivească cu cea necesară.

Arhiva pentru articol

În principal mâncare diverse dispozitive iar dispozitivele este realizată de un stabilizator liniar. Acest lucru se datorează obiceiului și simplității schemei. Dar cu această metodă există un dezavantaj serios: încălzirea și, în consecință, un consum mai mare de energie. O modalitate bună de ieșire din această situație este utilizarea microcircuitelor specializate care sunt destul de comune astăzi, care convertesc valoarea tensiune DCîn ambele sensuri.

Rezistoarele R3, R2 sunt un divizor clasic, acestea se alimentează în al cincilea pin de feedback al convertorului.

Funcționarea circuitului: Pentru a seta valoarea dorită în volți la ieșirea microcircuitului mc34063, pur și simplu selectați valorile de rezistență necesare R3, R2. Valorile acestora pot fi calculate folosind un program special de calcul pentru mc34063, arhiva din care o puteți descărca din linkul de mai sus. Rezistența R1 limitează curentul la ieșirea microcircuitului și îl protejează de scurtcircuite.

3,3V de la 1,2/1,5V pe MCP1640

În practica radioamatorilor, apar cazuri când este nevoie de o tensiune de 3,3 V pentru a alimenta un produs de casă, dar sunt disponibile doar 1,2 - 1,5 V de tip AA sau AAA

MCP1640 are o eficiență excelentă de până la 96% și acceptă niveluri de intrare de 0,35 volți sau mai mult. Ieșirea este reglabilă în intervalul de la 2,0 V la 5,5 V. În diagramă, valorile nominale ale componentelor radio sunt selectate pentru a obține 3,3 V dintr-o baterie AA tipică. Pinul VFB este folosit pentru reglare folosind un divizor rezistiv. Tensiunea nominală de feedback a acestui convertor DC/DC este de 1,21 V la ajustarea ieșirii. Curentul maxim de ieșire este de 150 mA.

Pe cipul LTC3400

Eficiența acestui microansamblu este de 92%. Tensiunea inițială este de 0,85 V, iar tensiunea de ieșire variază de la 2,5 V la 5 V și este ajustată folosind formula:

V OUT = 1,23 V ×

Pinul microansamblului LTC3400 SHDN trebuie conectat la V in printr-un rezistor de tragere cu o valoare nominală de 1 MΩ. Curentul maxim care poate fi obținut la ieșire este de 100 mA. Astfel, LTC3400 sau MCP1640 din circuitul convertor DC DC este ideal pentru microcontrolerele dvs. de casă, unde alimentarea este furnizată de la baterii standard.

Schema este foarte asemănătoare, dar există diferențe minore.

Valorile nominale pentru circuitul convertizorului DC-DC corespund ieșirii „U” de 12 volți, dacă este necesară o valoare nominală diferită, utilizați același program de calcul ca pentru circuitul de mai sus.

despre circuitele integrate specializate, vezi aici.

Un circuit standard de impuls DC-DC pe cipul TL494, care funcționează la o frecvență de 112 kHz. La ieșirea circuitului există tensiune înaltă diode redresoare dublarea volților. În circuit, un gata făcut transformator de înaltă frecvență marca EL33-ASH de la sursa de alimentare a unei imprimante arse. După măsurarea rezistenței înfășurărilor, s-a dovedit că raportul lor (I la II) este 1:20.

Protecția circuitului de suprasarcină și alimentare inversă se poate face printr-o siguranță și o diodă conectate în direcția înainte la intrare.

Circuit DC de la 12 V DC la 1000 V

Funcționarea circuitului: stabilitatea nivelului de ieșire este astfel încât, atunci când curentul de sarcină fluctuează de la 0 la 200 μA, o modificare a ieșirii „U” nu poate fi detectată de un voltmetru digital cu patru cifre, adică. nu depășește 0,1%. Circuitul convertorului DC DC este asamblat conform versiunii tradiționale folosind ejectarea inversă „U” de auto-inducție. Tranzistorul VT1, care funcționează în regim de comutare, alimentează înfășurarea primară a transformatorului T1 cu tensiunea sursei de alimentare pentru un timp egal cu 10...16 μs. În momentul în care tranzistorul se închide, energia acumulată în circuitul magnetic al transformatorului este transformată într-un impuls cu o amplitudine de aproximativ 250 V pe înfășurarea secundară (aproximativ 40 V pe primar).

Uneori devine necesar să obțineți o tensiune mare cu doar o sursă de alimentare de 1,5 volți. În acest caz, convertoarele DC DC boost vor veni în ajutor. Circuitul convertor prezentat în figura de mai jos demonstrează o metodă de obținere a 90 V dintr-o baterie simplă de 1,5 V.

Cipul de tip LT1073 (Linear Technology) utilizat în circuitul convertor DC DC funcționează în modul boost și la un nivel de intrare de un volt. Un tranzistor de comutare, în interiorul microansamblului dintre bornele SW1 și SW2, conectează un capăt al inductanței L1 la carcasă. Câmpul magnetic se acumulează în bobină și, după ce tranzistorul este oprit, un curent începe să circule prin dioda D1, încărcând condensatorul C3. O treaptă de diodă de D1, D2, D3 (diode rapide cu tensiune inversă de 200 V, cum ar fi MUR120), C2, C3 și C4 dublează tensiunea de ieșire.

Circuitul convertor este închis printr-un divizor de tensiune (pe rezistențe cu o rezistență de 10 MOhm și 24 kOhm). Aceste rezistențe trebuie să fie neapărat folie metalică cu o eroare de cel mult 1%. Când utilizați componentele indicate în diagrama DC și inductorul Coilcraft DO1608C-154, puteți obține o tensiune de ieșire de până la 90 V, dar curentul va fi doar de câțiva miliamperi.

După cum știți, pentru a aprinde LED-urile albe și albastre aveți nevoie de cel puțin 3V, spre deosebire de cele roșii care pot străluci de la 1,2 la 1,5 volți în funcție de tip.

Pentru ca LED-ul alb să înceapă să strălucească de la o baterie de 1,5 volți, trebuie să construiți circuit electronic numit . Aceste dispozitive sunt de obicei utilizate pentru a produce o tensiune de ieșire mai mare în comparație cu intrarea în curent continuu (DC).

În lanțuri cu curent alternativ această funcție. Pentru a obține o tensiune de ieșire mai mare, este suficient ca raportul dintre numărul de spire înfăşurare secundară la numărul primar a fost mai mare decât 1 (coeficientul de transformare > 1).

Descrierea funcționării convertorului LED

Revenind la convertorul nostru DC/DC, sunt multe diverse opțiuni implementări ale conversiei DC-DC, dintre care multe sunt destul de complexe. În cazul nostru, scopul este de a crea un circuit convertor simplu și eficient pentru a crește tensiunea de la 1,5 V la 3,5 V. Mai jos este o schemă de circuit a unui convertor DC-DC similar pentru LED-uri.

Pentru a înfășura inductor, aveți nevoie de ferită, a cărei formă și dimensiune poate fi oricare, dar este mai bine să folosiți un miez de tip „inel” (sau torus) cu diametrul de 1...1,5 cm. Acesta este de obicei folosit ca filtru pe firele de alimentare (blocul negru de lângă conector) și poate fi găsit și în surse pulsate surse de alimentare, aparate video, scanere etc. Înfășurarea este realizată din sârmă PEV-2 cu diametrul de 0,4 mm și conține 30 de spire.

Circuitul electronic este foarte simplu: este format dintr-o bobină, două tranzistoare, un condensator și două rezistențe. Setul nu este impresionant, dar își face treaba. Consumul de curent este de 25 mA, ceea ce este echivalent cu aproximativ 50 de ore de funcționare continuă a unei baterii AA. Circuitul funcționează destul de bine, oferind un nivel mediu de strălucire a LED-urilor.

LM2596 este un convertor DC-DC step-down, este adesea produs sub formă de module gata făcute, costând aproximativ 1 USD (căutați LM2596S DC-DC 1,25-30 V 3A). Plătind 1,5 USD, puteți cumpăra un modul similar pe Ali cu indicarea LED a tensiunii de intrare și ieșire, oprirea tensiunii de ieșire și butoanele de reglare fină cu afișarea valorilor pe indicatoarele digitale. De acord - oferta este mai mult decât tentantă!

Mai jos este schema circuitului a acestei plăci convertoare (componentele cheie sunt marcate în imaginea de la sfârșit). La intrare există protecție împotriva inversării polarității - dioda D2. Acest lucru va preveni deteriorarea regulatorului de tensiunea de intrare conectată incorect. În ciuda faptului că cipul lm2596 poate procesa tensiuni de intrare de până la 45 V conform fișei de date, în practică, tensiunea de intrare nu trebuie să depășească 35 V pentru utilizare pe termen lung.

Pentru lm2596, tensiunea de ieșire este determinată de ecuația de mai jos. Cu rezistorul R2, tensiunea de ieșire poate fi reglată de la 1,23 la 25 V.

Deși cipul lm2596 este proiectat pentru un curent maxim de 3 A de funcționare continuă, suprafața mică a masei foliei nu este suficientă pentru a disipa căldura generată pe întreaga gamă de funcționare a circuitului. De asemenea, rețineți că eficiența acestui convertor variază foarte mult în funcție de tensiunea de intrare, tensiunea de ieșire și curentul de sarcină. Eficiența poate varia de la 60% la 90%, în funcție de condițiile de funcționare. Prin urmare, îndepărtarea căldurii este obligatorie dacă funcționarea continuă are loc la curenți mai mari de 1 A.

Conform fișei tehnice, condensatorul de avans trebuie instalat în paralel cu rezistența R2, mai ales când tensiunea de ieșire depășește 10 V - acest lucru este necesar pentru a asigura stabilitatea. Dar acest condensator nu este adesea prezent pe plăcile invertoare ieftine din China. În timpul experimentelor, au fost testate mai multe copii ale convertoarelor DC conditii diferite operare. Drept urmare, am ajuns la concluzia că stabilizatorul LM2596 este potrivit pentru curenții de alimentare mici și medii ai circuitelor digitale, dar pentru valori mai mari ale puterii de ieșire este necesar un radiator.

Acesta este un convertor de tensiune DC-DC cu intrare de 5-13 V, la ieșire 12 V DC 1,5 A. Convertorul primește o tensiune mai mică și oferă o ieșire mai mare pentru a fi utilizat acolo unde există o tensiune mai mică decât 12 volți necesari. Este adesea folosit pentru a crește tensiunea bateriilor existente. Acesta este în esență un convertor DC-DC integrat. De exemplu, există o baterie litiu-ion de 3,7 V, iar tensiunea acesteia poate fi schimbată folosind acest circuit pentru a furniza 12 V necesar la 1,5 A.

Convertorul este ușor de construit singur. Componenta principală este MC34063, care constă dintr-o referință de tensiune (compensată cu temperatură), un comparator, un oscilator cu un circuit activ de limitare a curentului de vârf, o poartă AND, un flip-flop și un comutator de ieșire de mare putere cu driver și numai sunt necesare câteva componente electronice suplimentare în cablaj, astfel încât acesta să fie gata. Această serie de cipuri a fost special concepută pentru a fi inclusă în diverse convertoare.

Avantajele cipului MC34063A

• Funcționare de la intrare de la 3 la 40 V
• Curent de așteptare scăzut
• Limita curentului
• Curent de ieșire de până la 1,5 A
• Tensiune de ieșire reglabilă
• Funcționare în intervalul de frecvență de până la 100 kHz
• Precizie 2%

Descrierea radioelementelor

• R- Toate rezistențele sunt de 0,25 W.
• T- tranzistor de putere TIP31-NPN. Tot curentul de ieșire trece prin el.
• L1- bobine de ferită de 100 µH. Dacă trebuie să o faceți singur, trebuie să achiziționați inele de ferită toroidală cu un diametru exterior de 20 mm și un diametru interior de 10 mm, de asemenea 10 mm înălțime și sârmă de 1 - 1,5 mm grosime pe 0,5 metri și să faceți 5 spire la distanțe egale. Dimensiunile inelului de ferită nu sunt prea critice. O diferență de câteva (1-3 mm) este acceptabilă.
• D- trebuie folosită o diodă Schottky
• TR- rezistor variabil cu mai multe ture, care este folosit aici pentru reglarea fină a tensiunii de ieșire de 12 V.
• C- C1 și C3 sunt condensatori polari, așa că acordați atenție acestui lucru atunci când le plasați pe PCB.

Lista pieselor pentru asamblare

1. Rezistoare: R1 = 0,22 ohmi x1, R2 = 180 ohmi x1, R3 = 1,5K x1, R4 = 12K x1
2. Regulator: TR1 = 1 kOhm, multi-turn
3. Tranzistor: T1 = TIP31A sau TIP31C
4. Choke: L1 = 100 µH pe inelul de ferită
5. Dioda: D1 - Schottky 1N5821 (21V - 3A), 1N5822 (28V - 3A) sau MBR340 (40V - 3A)
6. Condensatori: C1 = 100 uF / 25V, C2 = 0,001 uF, C3 = 2200 uF / 25V
7. Chip: MC34063
8. PCB 55 x 40 mm

Rețineți că trebuie să instalați un mic calorifer din aluminiu la tranzistorul T1 - TIP31, altfel acest tranzistor poate fi deteriorat din cauza încălzirii crescute, mai ales la curenți de sarcină mari. Fișă tehnică și desen PCB