Step-up měniče napětí s nízkým napětím jsou velmi často implementovány do řady domácích produktů. Nyní nám trh nabízí docela dobrá hotová řešení, ale vzít a používat hotovou desku je nějak nezajímavé. Mnohem hezčí, když to uděláš udělej to sám.
Autorem tohoto domácího produktu je AKA KASYAN (kanál YouTube „AKA KASYAN“). Navrhovaný převodník může být zapojen do konstrukce domácích powerbank, převodníků pro multimetr, napájení řady LED nebo LED pásek ze zdroje nízkého napětí atd.
S čipem mc34063 je snad každý amatérský amatér známý. Jedná se o specializovaný čip, na jehož základě můžete stavět docela dobré měniče napětí stejnosměrného napětí, které se zvyšují, snižují nebo inverzní.
Jednoduchý obvod pomocného převodníku na tomto čipu bude vypadat takto:
Mikroobvod je dobrý v tom, že již obsahuje výkonový tranzistor, takže výstupní proud může dosáhnout až 1,5A.
Ale spravedlivě je třeba poznamenat, že při proudu 1A se mikroobvod již velmi zahřívá. Tento mikroobvod má interní komparátory a vlastní zdroj referenčního napětí, který umožňuje organizovat napěťovou zpětnou vazbu nebo jinými slovy stabilizovat výstupní napětí na požadované úrovni.
Výstupní napětí bude záviset na poměru odporů děliče napětí.
Mikroobvod má spoustu dobrot, o kterých budeme mluvit jindy, ale dnes budeme uvažovat o posílení měniče.
Tento převodník je velmi jednoduchý a umožní vám nabíjet váš smartphone například z lithiových baterií.
Ale je tu nevýhoda - efektivita. Faktem je, že navzdory práci v pulzním režimu, s takovým poměrem vstupního a výstupního napětí, je účinnost převodníku velmi malá a dosahuje nejlépe 60-65%, a to není dobré pro přenosné zařízení.
Čip tohoto obvodu spočívá v tom, že výstup mikroobvodu je zesílen přídavným tranzistorem. V našem případě je to bipolární.
Tím se zlepší výstupní charakteristiky převodníku a odlehčí se čip. Jinými slovy, obvod umožní konstrukci převodníků pro vysoký výkon.Čip mc34063 začíná pracovat se vstupním napětím od 3 V, to znamená, že výše uvedený obvod může být použit jako boostovací převodník v domácí energetické bance. Proto má autor na desce duální USB port.
Nyní o desce plošných spojů. Autor zpočátku vyvinul desku pro jiný obvod s tranzistorem s efektem pole, ale naděje nebyla opodstatněná. S bipolárními tranzistory funguje obvod lépe. Deska vyšla docela dobře, s tovární kvalitou to určitě nelze porovnat, ale pro domů technologie není vůbec špatná, a pokud chcete, aby vaše domácí produkty vypadaly jako tovární produkt, můžete si objednat desku s plošnými spoji.
Do toho. Nebudeme se hluboce ponořit do provozu převodníku dc-dc. Tento čip se však mírně liší od běžných PWM ovladačů. Mikroobvod generuje posloupnost pravoúhlých pulzů, které vstupují do základny klíče, a funguje, uzavírá zdroj energie k induktoru. Výsledkem je akumulace energie v posledně jmenovaném. Poté jsou klíče zavřeny, přepětí v samoindukčním napětí z induktoru je usměrněno diodou a akumuluje se v kondenzátoru a z kondenzátoru již směřuje ke spotřebiteli.
Odporový dělič generuje určité napětí, které je přivedeno na jeden ze vstupů vnitřního komparátoru mikroobvodu. Tam je toto napětí porovnáno s napětím referenčního zdroje. Na základě rozdílu napětí mikroobvod zvyšuje nebo snižuje trvání pulsu a frekvenci a také frekvenci, protože mikroobvod současně řídí jak režim PWM (modulace šířky pulsu), tak režim PFM (modulace pulzní frekvence).
Princip je jasně viditelný na obrazovce osciloskopu:
Čím silnější je zátěž, tím větší je odebrání výstupního napětí. Systém zpětné vazby na to reaguje a mikroobvod zvyšuje dobu trvání pulsu a frekvenci přepínání klíčů.
Výstupní usměrňovací dioda. V zásadě je vhodná jakákoli Schottkyho dioda s proudem 3 ex zesilovače. Autor se rozhodl odebrat sestavu duální diody z výstupního usměrňovače napájení počítače. Diody jsou paralelní.
Na výstup bereme akumulační kondenzátory se jmenovitým napětím 10-16V. Doporučujeme používat kondenzátory s nízkým vnitřním odporem, které lze nalézt také v napájecích zdrojích počítače.
Induktor je navíjen na prstencích práškového železa, nikoliv feritu, konkrétně práškového železa.
Feritový prsten zde není vhodný. Velikost prstenu je nyní před vámi:
Vinutí obsahuje pouze 6 závitů, navinutých drátem 1,2 mm a může být milimetr.
S tímto induktorem dosáhlo maximální EMF samoindukce 20 V. Díky ladicímu rezistoru, který je mimochodem na desce, můžete nastavit výstupní napětí v poměrně širokém rozsahu.
Autor označil tranzistor TIP41 za nejdostupnější variantu. Proud kolektoru je pouze 6A, pokud je to možné, vložte klíče s kolektorovým proudem 10 ampérů nebo více. Ale i při tak ne strmém tranzistoru je možné na výstupu převodníku získat proud asi 2A.
Tranzistor se přirozeně zahřívá, takže klíč i dioda jsou nainstalovány na společném radiátoru. Nezapomeňte izolovat substráty těchto komponent od chladiče pomocí tepelně vodivých těsnění.
Pokud není potřeba ochrana, může být proudový zkrat z obvodu vyloučen.
Jednou z výhod tohoto obvodu je skrovný volnoběžný proud (méně než 10 mA). Uvedený výstupní proud 2A není limitem pro takový obvod. Můžete odčerpat ještě více, ale to nemá smysl kvůli nízké účinnosti převodu.
To je vše. Archiv s obvodem a deskou plošných spojů najdete v popisu pod původním videem autora (odkaz ZDROJ).
Děkuji za pozornost. Uvidíme se brzy!
Video: