Усилващ преобразувател 3,6 - 5 волта на MC34063
Има много статии за преобразуватели на MC34063 и подобни микросхеми. Защо да пишеш още един? Нека бъдем честни, ние го написахме, за да изложим печатната платка. Може би някой ще го сметне за успешен или просто ще го мързи да нарисува свои собствени.
Такъв преобразувател може да е необходим, например, за захранване на някакъв домашен продукт или измервателно устройство от литиева батерия. В нашия случай това е захранването на дозиметъра от китайския 1.5A / h. Схемата е стандартна, от лист с данни, покачващ преобразувател.
Печатната платка се оказа малка, само 2 * 2,5 см. Можете да направите по-малко. Всички детайли по план - SMD. Намирането на керамичен SMD кондензатор с капацитет под 1nF обаче не се оказа толкова лесно, трябваше да сложа изходен. Също така се оказа трудно да се намери сравнително малък дросел с необходимата индуктивност, който не влиза в насищане при необходимия ток. В резултат на това беше решено да се използва повишена честота - около 100 kHz и дросел от 47 μH. В резултат на това е само една трета извън размерите на дъската.
Делител на напрежение за стабилизиране на 5 волта беше успешно получен от резистори от 3 и 1 kOhm. Ако опитате, на тяхно място можете внимателно да запоите многооборотен потенциометър, както направихме в преобразувателя на NCP3063, за да можете да регулирате напрежението.
Обхватът на тази схема не се ограничава само до захранващи устройства. Може успешно да се използва в домашно направени фенерчета, зарядни устройства, пауър банки, с една дума, където се изисква преобразуване на една стойност на напрежението в друга. Тази микросхема не е много мощна, но е в състояние да се справи с повечето приложения.
Въпреки това, когато използвате импулсни преобразуватели за захранване на измервателни уреди и чувствително оборудване, трябва да помните за нивото на шума, което те създават чрез захранващите вериги. Смята се, че за схеми, които са много чувствителни към подобни неща, решението е само в използването на линеен стабилизатор между преобразувателя и веригата, директно захранвана от него. В нашия случай получихме минималното ниво на пулсации, използвайки максималния капацитет на кондензатора на изхода на преобразувателя, който успяхме да намерим. Оказа се, че е тантал при 220μF. На платката има място за инсталиране на множество керамични кондензатора на изхода, ако е необходимо.
Повишаващият преобразувател 3,6 - 5 волта на MC34063 е показал добра стабилна производителност и може да бъде препоръчан за употреба.
За захранване на електрически уреди е необходимо да се осигурят номиналните стойности на параметрите на захранването, посочени в тяхната документация. Без съмнение повечето съвременни електрически уреди работят от мрежа с променлив ток 220 волта, но се случва така, че трябва да осигурите захранване на устройства за други страни, където напрежението е различно, или да захранвате нещо от бордовата мрежа на автомобила. В тази статия ще разгледаме как да увеличим AC и DC напреженията и какво е необходимо за това.
Усилване на променливотоковото напрежение
Има два начина за увеличаване на променливото напрежение - с помощта на трансформатор или автотрансформатор. Основната разлика между тях е, че при използване на трансформатор има галванична изолация между първичната и вторичната верига, но при използване на автотрансформатор няма такава.
Интересно!Галваничната изолация е липсата на електрически контакт между първичната (входната) верига и вторичната (изходната) верига.
Нека разгледаме често задаваните въпроси. Ако се окажете извън границите на нашата огромна родина и електрическите мрежи там се различават от нашите 220 V, например 110 V, тогава, за да повишите напрежението от 110 до 220 волта, трябва да използвате трансформатор, например, такъв както е показано на фигурата по-долу:
Трябва да се каже, че такива трансформатори могат да се използват "във всяка посока". Тоест, ако в техническата документация на вашия трансформатор пише "напрежението на първичната намотка е 220V, на вторичната е 110V" - това не означава, че не може да бъде свързан към 110V. Трансформаторите са обратими и ако приложите същите 110V към вторичната намотка, на първичната ще се появи 220V или друга повишена стойност, пропорционална на коефициента на трансформация.
Следващият проблем, с който се сблъскват много хора, е, особено често се наблюдава в частни къщи и в гаражи. Проблемът е свързан с лошо състояние и претоварване на електропроводите. За да решите този проблем - можете да използвате LATR (лабораторен автотрансформатор). Повечето съвременни модели могат както да намаляват, така и постепенно да увеличават параметрите на мрежата.
Диаграмата му е показана на предния панел и няма да се спираме на обясненията на принципа на действие. LATR се продават в различни мощности, този на фигурата за около 250-500 VA (волт-ампера). На практика има модели до няколко киловата. Този метод е подходящ за подаване на номинални 220 волта към конкретен електрически уред.
Ако трябва евтино да повишите напрежението в цялата къща, вашият избор е релеен стабилизатор. Продават се и за различни мощности и гамата е подходяща за повечето типични случаи (3-15 kW). Устройството също е базирано на автотрансформатор. Говорихме за това в статията, която споменахме.
DC вериги
Всеки знае, че трансформаторите не работят с постоянен ток, тогава как да увеличим напрежението в такива случаи? В повечето случаи константата се увеличава с помощта на полеви или биполярен транзистор и PWM контролер. С други думи, той се нарича безтрансформаторен преобразувател на напрежение. Ако тези три основни елемента са свързани, както е показано на фигурата по-долу и към основата на транзистора се приложи PWM сигнал, тогава неговото изходно напрежение ще се увеличи Ku пъти.
Ku = 1 / (1-D)
Ще разгледаме и типичните ситуации.
Да приемем, че искате да осветите клавиатурата с помощта на малко парче LED лента. За това мощността на зарядното устройство от смартфона (5-15 W) е напълно достатъчна, но проблемът е, че изходното му напрежение е 5 волта, а често срещаните видове LED ленти работят от 12V.
Тогава как да увеличим напрежението на зарядното? Най-лесният начин за усилване е с устройство като "dc-dc boost converter" или "DC voltage boost converter".
Такива устройства ви позволяват да увеличите напрежението от 5 на 12 волта и се продават както с фиксирана стойност, така и с регулируема, което в повечето случаи ще ви позволи да го повишите от 12 на 24 и дори до 36 волта. Но имайте предвид, че изходният ток е ограничен от най-слабия елемент на веригата, в обсъжданата ситуация - тока на зарядното устройство.
Когато използвате посочената платка, изходният ток ще бъде по-малък от входния толкова пъти, колкото се е повишило изходното напрежение, без да се отчита ефективността на преобразувателя (тя е в района на 80-95%).
Такива устройства са изградени на базата на микросхеми MT3608, LM2577, XL6009. С тяхна помощ можете да направите устройство за тестване на регулаторното реле не на генератора на автомобила, а на работния плот, като регулирате стойностите от 12 до 14 волта. По-долу виждате видео тест на такова устройство.
Интересно! Феновете на домашно приготвени продукти често задават въпроса "как да увеличат напрежението от 3,7 V на 5 V, за да направят Power bank на литиеви батерии със собствените си ръце?" Отговорът е прост - използвайте конверторната платка FP6291.
На такива платки, използвайки копринен ситопечат, е посочено предназначението на контактните подложки за свързване, така че няма да имате нужда от схема.
Също така често срещана ситуация е необходимостта от свързване на устройството към 220V автомобилна батерия и се случва, че извън града наистина трябва да получите 220V. Ако нямате бензинов генератор, използвайте автомобилен акумулатор и инвертор, за да увеличите напрежението от 12 до 220 волта. Модел от 1 kW може да бъде закупен за $ 35 - това е евтин и доказан начин за свързване на 220V бормашина, мелница, бойлер или хладилник към 12V батерия.
Ако сте шофьор на камион, горният инвертор няма да е подходящ за вас, поради факта, че вашата бордова мрежа вероятно ще има 24 волта. Ако трябва да повишите напрежението от 24V на 220V, обърнете внимание на това, когато купувате инвертор.
Въпреки че си струва да се отбележи, че има универсални преобразуватели, които могат да работят от 12 и 24 волта.
В случаите, когато трябва да получите високо напрежение, например да го повишите от 220 до 1000V, можете да използвате специален множител. Типичното му оформление е показано по-долу. Състои се от диоди и кондензатори. Ще получите постоянен ток на изхода, вземете това предвид. Това е удвоителят Латур-Делон-Гренахер:
И ето как изглежда веригата за умножение с един край (Cockcroft-Walton).
С него можете да увеличите напрежението толкова пъти, колкото е необходимо. Това устройство е вградено в каскади, чийто брой определя колко волта получавате на изхода. Следното видео описва как работи множителят.
В допълнение към тези вериги има много други, по-долу са веригите на четворника, 6- и 8-кратни умножители, които се използват за увеличаване на напрежението:
В заключение бих искал да ви напомня за предпазните мерки. Бъдете внимателни при свързване на трансформатори, автотрансформатори, както и при работа с инвертори и умножители. Не докосвайте части под напрежение с голи ръце. Направете връзките с устройството, изключено от захранването, и избягвайте да ги използвате на влажни места с възможност за вода или пръски. Също така не превишавайте тока, деклариран от производителя на трансформатора, преобразувателя или захранването, ако не искате да изгори. Надяваме се, че предоставените съвети ще ви помогнат да увеличите напрежението до желаната стойност! Ако имате въпроси, задайте ги в коментарите под статията!
Вероятно не знаете:
Като( 0 ) Не харесвам( 0 )
Не всеки е чувал, че литиево-йонните батерии тип АА имат не само стандартни 3,7 волта, но има модели, които дават обичайните един и половина, като никел-кадмий. Да, самата химия на кутиите не позволява създаването на 1,5-волтови клетки, така че вътре има стабилизатор на бака. Така се получава класическа акумулаторна батерия, за стандарта на напрежението за повечето устройства и най-важното за играчките. Тези батерии имат предимството, че се зареждат много бързо и са по-мощни като капацитет. Следователно можем спокойно да предположим, че популярността на такива батерии расте. Нека да разгледаме тестовата проба и да разгледаме нейния пълнеж.
Самата батерия изглежда като обикновени АА клетки, с изключение на горния положителен извод. Отгоре около него има вдлъбнат пръстен, който осигурява директна връзка с литиево-йонната клетка за.
След като откъснем етикета, сме изправени пред обикновено стоманено тяло. Искайки да разглобите клетката с минимален риск от късо съединение вътре, беше използван малък тръборез за спретнато разглобяване на заваръчния шев.
Печатната платка, която извежда от 3,7 - 1,5 волта, се намира вътре в капака.
Този преобразувател използва 1.5MHz DC-DC инвертор за осигуряване на 1.5V изход. Въз основа на листа с данни, това е напълно интегриран преобразувател с всички силови полупроводникови компоненти. Преобразувателят е проектиран за вход 2,5-5,5 волта, тоест в рамките на работния обхват на литиево-йонна клетка. В допълнение, той има вътрешна консумация на ток от само 20 микроампера.
Батерията има защитна верига, разположена върху гъвкава платка, която обгражда литиево-йонната клетка. Тя използва чип XB3633Aкойто, подобно на инвертора, е напълно интегрирано устройство; няма външни MOSFETs за изключване на клетката от останалата част от веригата. Като цяло, с цялата тази съпътстваща електроника, от литиевата клетка се получи обичайната пълноценна батерия от 1,5 V.
Ето преглед на микросилов преобразувател на напрежение, който няма да направи нищо за нищо.
Сглобен доста добре, компактен размер 34x15x10mm 
Посочено е:
Входно напрежение: 0.9-5V
С една батерия АА, изходен ток до 200mA
С две батерии АА, изходен ток 500 ~ 600 mA
Ефективност до 96%
Реална преобразувателна схема 
Много малкият капацитет на входния кондензатор веднага хваща окото - само 0,15 μF. Обикновено го слагат над 100 пъти, явно наивно разчитат на ниското вътрешно съпротивление на батериите :) Ами така го слагат, Бог да го благослови, ако се наложи може да го смениш - веднага го слагаш на 10mkF. По-долу на снимката е роден кондензатор. 
Размерите на дросела също са много малки, което кара човек да се замисли за достоверността на декларираните характеристики.
На входа на преобразувателя е свързан червен светодиод, който започва да свети, когато входното напрежение е повече от 1,8V
Проверено за следното стабилизиранвходни напрежения:
1.25V - напрежение на Ni-Cd и Ni-MH батерия
1.5V - напрежение на една галванична клетка
3.0V - напрежение на две галванични клетки
3.7V - Напрежение на литиево-йонната батерия
В същото време заредих преобразувателя, докато напрежението падне до разумните 4,66V
Напрежение на отворена верига 5.02V
- 0,70V - минимално напрежение, при което преобразувателят започва да работи на празен ход. В същото време светодиодът не свети естествено - няма достатъчно напрежение.
- 1.25V ток на празен ход 0.025mA, максималният изходен ток е само 60mA при напрежение 4.66V. Входният ток е 330mA, ефективността е около 68%. Светодиодът естествено не свети при това напрежение. 
- 1.5V ток на празен ход 0.018mA, максимален изходен ток 90mA при 4.66V. Входният ток е 360mA, ефективността е около 77%. Светодиодът естествено не свети при това напрежение. 
- 3.0V ток на празен ход 1.2mA (консумира основно LED), максимален изходен ток 220mA при напрежение 4.66V. Входният ток е 465mA, ефективността е около 74%. Светодиодът свети нормално при това напрежение. 
- 3.7V ток на празен ход 1.9mA (консумира основно LED), максимален изходен ток 480mA при 4.66V. Входният ток е 840mA, ефективността е около 72%. Светодиодът свети нормално при това напрежение. Преобразувателят започва леко да се загрява. 
За по-голяма яснота обобщих резултатите в таблица. 
Освен това, при входно напрежение от 3,7V проверих зависимостта на ефективността на преобразуване от тока на натоварване
50mA - 85% ефективност
100mA - ефективност 83%
150mA - 82% ефективност
200mA - 80% ефективност
300mA - ефективност 75%
480mA - 72% ефективност
Както е лесно да се види, колкото по-ниско е натоварването, толкова по-висока е ефективността.
Не е далеч от посочените 96%
Пулсации на изходното напрежение при натоварване от 0.2A 
Пулсации на изходното напрежение при натоварване от 0,48 A 
Както е лесно да се види, при максимален ток амплитудата на пулсациите е много голяма и надвишава 0,4V.
Най-вероятно това се дължи на изходния кондензатор с малък капацитет с висок ESR (измерен 1,74 Ohm)
Работна честота на преобразуване около 80kHz
Допълнително запоявах 20μF керамика към изхода на преобразувателя и получих 5-кратно намаление на пулсациите при максимален ток! 
Заключение: преобразувателят е с много ниска мощност - това трябва да се има предвид при избора му за захранване на вашите устройства
Зареждане ...