Võimendusmuundur 3,6–5 volti mudelil MC34063
MC34063 ja sarnaste mikroskeemide muundurite kohta on palju artikleid. Miks kirjutada veel üks? Olgem ausad, me kirjutasime selle PCB väljapanekuks. Võib-olla peab keegi seda edukaks või on lihtsalt liiga laisk, et ise joonistada.
Sellist muundurit võib vaja minna näiteks mõne omatehtud toote või mõõteseadme liitiumaku toiteks. Meie puhul on see Hiina dosimeetri toiteallikas 1,5A / h. Ahel on standardne, andmelehelt, astmeline muundur.
Trükkplaat osutus väikeseks, ainult 2 * 2,5 cm. Saate teha vähem. Kõik detailid plaanipäraselt - SMD. Alla 1nF võimsusega keraamilise SMD kondensaatori leidmine ei osutunud aga nii lihtsaks, tuli panna väljund. Samuti osutus keeruliseks leida suhteliselt väikest nõutava induktiivsusega drosselit, mis vajaliku voolu juures küllastusse ei sisene. Selle tulemusena otsustati kasutada suurendatud sagedust - umbes 100 kHz ja drosselit 47 μH. Selle tulemusena ületab see plaadi mõõtmeid vaid kolmandiku võrra.
3 ja 1 kOhm takistitest saadi edukalt pingejagur 5 volti stabiliseerimiseks. Kui proovite, saate nende asemel pinge reguleerimiseks ettevaatlikult jootma mitme pöördega potentsiomeetri, nagu tegime NCP3063 muunduris.
Selle vooluahela ulatus ei piirdu ainult toiteseadmetega. Seda saab edukalt kasutada omatehtud taskulampides, laadijates, toitepankades, ühesõnaga, kõikjal, kus on vaja ühe pinge väärtuse teisendada. See mikroskeem ei ole väga võimas, kuid suudab enamiku rakendustega hakkama saada.
Kuid kui kasutate impulssmuundureid mõõteriistade ja tundlike seadmete toiteks, peaksite meeles pidama mürataset, mida need toiteahelate kaudu tekitavad. Arvatakse, et selliste asjade suhtes väga tundlike vooluahelate puhul on lahendus ainult lineaarse stabilisaatori kasutamine muunduri ja sellest otseselt toidetava ahela vahel. Meie puhul saime minimaalse pulsatsioonitaseme, kasutades konverteri väljundis oleva kondensaatori maksimaalset mahtuvust, mille võisime leida. Selgus, et see oli tantaal temperatuuril 220 μF. Tahvlil on ruumi vajadusel mitme keraamilise kondensaatori paigaldamiseks väljundisse.
MC34063 3,6–5-voldine astmeline muundur on näidanud head stabiilset jõudlust ja seda võib soovitada kasutada.
Elektriseadmete toiteks on vaja tagada nende dokumentatsioonis märgitud toiteallika parameetrite nimiväärtused. Kahtlemata töötab enamik kaasaegseid elektriseadmeid 220-voldist vahelduvvooluvõrgust, kuid juhtub nii, et tuleb varustada teiste riikide seadmeid, kus pinge on erinev, või midagi sõiduki pardavõrgust toita. Selles artiklis vaatleme, kuidas vahelduv- ja alalispinget suurendada ning mida selleks vaja on.
Vahelduvpinge suurendamine
Vahelduvpinge suurendamiseks on kaks võimalust – kasutades trafot või autotransformaatorit. Peamine erinevus nende vahel seisneb selles, et trafo kasutamisel on primaar- ja sekundaarahelate vahel galvaaniline isolatsioon, autotransformaatori kasutamisel aga puudub.
Huvitav! Galvaaniline isolatsioon on elektrilise kontakti puudumine primaarse (sisend) ahela ja sekundaarse (väljund) ahela vahel.
Mõelgem korduma kippuvatele küsimustele. Kui leiate end väljaspool meie suure kodumaa piire ja sealsed elektrivõrgud erinevad meie 220 V, näiteks 110 V, siis pinge tõstmiseks 110 V pealt 220 V peale tuleb kasutada näiteks trafot, nagu on näidatud alloleval joonisel:
Olgu öeldud, et selliseid trafosid saab kasutada "igas suunas". See tähendab, et kui teie trafo tehnilises dokumentatsioonis on kirjas, et "primaarmähise pinge on 220 V, sekundaarmähise on 110 V" - see ei tähenda, et seda ei saaks ühendada 110 V. Trafod on pööratavad ja kui rakendate sekundaarmähisele sama 110 V, ilmub primaarmähisele 220 V või muu kõrgendatud väärtus, mis on võrdeline teisendussuhtega.
Järgmine probleem, millega paljud inimesed silmitsi seisavad, on see, eriti sageli täheldatakse seda eramajades ja garaažides. Probleem on seotud elektriliinide halva seisukorra ja ülekoormusega. Selle probleemi lahendamiseks võite kasutada LATR-i (labori autotransformer). Enamik kaasaegseid mudeleid võivad võrgu parameetreid nii vähendada kui ka järk-järgult suurendada.
Selle skeem on näidatud esipaneelil ja me ei peatu tööpõhimõtte selgitustel. LATR-e müüakse erineva võimsusega, joonisel olev umbes 250-500 VA (volt-ampritega). Praktikas on mudeleid kuni mitu kilovatti. See meetod sobib konkreetse elektriseadme nimipinge varustamiseks 220 V.
Kui teil on vaja kogu majas pinget odavalt tõsta, on teie valik relee stabilisaator. Neid müüakse ka erineva võimsusega ja valik sobib enamikele tüüpilistele juhtumitele (3-15 kW). Seade põhineb ka autotransformaatoril. Me rääkisime sellest artiklis, millele viitasime.
DC ahelad
Kõik teavad, et trafod alalisvooluga ei tööta, kuidas siis sellistel juhtudel pinget tõsta? Enamikul juhtudel suurendatakse konstanti välja- või bipolaarse transistori ja PWM-kontrolleri abil. Teisisõnu nimetatakse seda trafodeta pingemuunduriks. Kui need kolm põhielementi on ühendatud alloleval joonisel näidatud viisil ja transistori alusele suunatakse PWM-signaal, suureneb selle väljundpinge Ku korda.
Ku = 1 / (1-D)
Vaatleme ka tüüpilisi olukordi.
Oletame, et soovite klaviatuuri valgustada väikese LED-riba tüki abil. Selleks piisab nutitelefoni laadija võimsusest (5-15 W), kuid probleem on selles, et selle väljundpinge on 5 volti ja tavalised LED-ribade tüübid töötavad 12 V-st.
Kuidas siis laadija pinget tõsta? Lihtsaim viis võimenduseks on kasutada sellist seadet nagu "alalisvoolu võimendusmuundur" või "alalisvoolu võimendusmuundur".
Sellised seadmed võimaldavad teil pinget tõsta 5-lt 12-le ja neid müüakse nii fikseeritud väärtusega kui ka reguleeritavatena, mis enamikul juhtudel võimaldab teil seda tõsta 12-lt 24-le ja isegi kuni 36 voltile. Kuid pidage meeles, et väljundvoolu piirab vooluringi nõrgim element, arutatavas olukorras - laadija vool.
Määratud plaadi kasutamisel on väljundvool sisendvoolust väiksem nii mitu korda, kui väljundpinge on tõusnud, arvestamata muunduri efektiivsust (see on vahemikus 80-95%).
Sellised seadmed on ehitatud MT3608, LM2577, XL6009 mikroskeemide baasil. Nende abiga saate teha seadme regulaatori relee testimiseks mitte auto generaatoril, vaid töölaual, reguleerides väärtusi vahemikus 12 kuni 14 volti. Allpool näete sellise seadme videotesti.
Huvitav! Omatehtud toodete fännid küsivad sageli küsimust "kuidas tõsta pinget 3,7 V-lt 5 V-ni, et oma kätega liitiumakudele toitepank teha?" Vastus on lihtne – kasutage FP6291 konverteriplaati.
Sellistel tahvlitel on siiditrükki kasutades märgitud kontaktipadjade otstarve ühendamiseks, nii et te ei vaja vooluringi.
Samuti on sageli ettetulev olukord vajadus ühendada seade 220 V autoakuga ja juhtub, et väljaspool linna on tõesti vaja 220 V saada. Kui teil pole bensiinigeneraatorit, kasutage autoakut ja inverterit, et tõsta pinget 12-lt 220-le. 1 kW mudelit saab osta 35 dollari eest - see on odav ja tõestatud viis 220 V puuri, veski, boileri või külmiku ühendamiseks 12 V akuga.
Kui olete veoautojuht, siis ülaltoodud inverter teile ei sobi, kuna teie pardavõrgu pinge on tõenäoliselt 24 volti. Kui teil on vaja pinget tõsta 24 V pealt 220 V peale, siis pöörake sellele inverteri ostmisel tähelepanu.
Kuigi väärib märkimist, et on olemas universaalseid muundureid, mis võivad töötada 12 ja 24 voltiga.
Juhtudel, kui teil on vaja saada kõrgepinge, näiteks tõsta see 220-lt 1000 V-le, võite kasutada spetsiaalset kordajat. Selle tüüpiline paigutus on näidatud allpool. See koosneb dioodidest ja kondensaatoritest. Väljundis saate konstantse voolu, võtke seda arvesse. See on Latour-Delon-Grenacheri duubel:
Ja selline näeb välja ühe otsaga kordaja ahel (Cockcroft-Walton).
Sellega saate pinget tõsta nii mitu korda kui vaja. See seade on ehitatud kaskaadidena, mille arv määrab, mitu volti te väljundis saate. Järgmises videos kirjeldatakse, kuidas kordaja töötab.
Lisaks nendele vooluringidele on ka palju teisi, allpool on neljakordse, 6- ja 8-kordsete kordajate ahelad, mida kasutatakse pinge suurendamiseks:
Kokkuvõtteks tahaksin teile meelde tuletada ettevaatusabinõusid. Olge ettevaatlik trafode, autotransformaatorite ühendamisel, samuti inverterite ja kordistitega töötamisel. Ärge puudutage pingestatud osi paljaste kätega. Tehke ühendused nii, et seade on vooluvõrgust lahti ühendatud, ja vältige nende kasutamist niisketes kohtades, kus võib tekkida vesi või pritsmed. Samuti ärge ületage trafo, muunduri või toiteallika tootja poolt deklareeritud voolutugevust, kui te ei soovi, et see läbi põleks. Loodetavasti aitavad pakutavad näpunäited teil pinget soovitud väärtuseni tõsta! Kui teil on küsimusi, küsige neid artikli all olevates kommentaarides!
Sa ilmselt ei tea:
meeldib( 0 ) Mulle ei meeldi( 0 )
Mitte igaüks pole kuulnud, et liitium-ioonakudel pole mitte ainult standardset 3,7 volti, vaid on mudeleid, mis annavad tavapäraselt poolteist, nagu nikkelkaadmiumi puhul. Jah, purkide keemia ei võimalda 1,5-voldiste elementide loomist, seega on sees buck-stabilisaator. Nii saadakse klassikaline laetav aku, mis sobib enamiku seadmete ja, mis kõige tähtsam, mänguasjade pingestandardiks. Nende akude eeliseks on see, et nad laevad väga kiiresti ja on võimsamad. Seetõttu võime julgelt eeldada, et selliste akude populaarsus kasvab. Vaatame prooviproovi ja vaatame selle täidist.
Aku ise näeb välja nagu tavalised AA-elemendid, välja arvatud ülemine positiivne klemm. Selle ümber on peal süvistatud rõngas, mis tagab otseühenduse liitiumioonelemendiga.
Pärast sildi maharebimist seisame silmitsi lihtsa terasest korpusega. Tahtes raku lahti võtta minimaalse lühise riskiga, kasutati keevisõmbluse korralikuks lahtivõtmiseks väikest torulõikurit.
Trükkplaat, mille väljund on 3,7–1,5 volti, asub kaane sees.
See muundur kasutab 1,5 V väljundi saamiseks 1,5 MHz alalis-alalisvoolu inverterit. Andmelehe põhjal on see täielikult integreeritud muundur koos kõigi toitepooljuhtkomponentidega. Konverter on ette nähtud 2,5-5,5 V sisendiks, st liitiumioonelemendi töövahemikus. Lisaks on selle sisemine voolutarve vaid 20 mikroamprit.
Akul on kaitseahel, mis asub painduval plaadil, mis ümbritseb liitiumioonelementi. Ta kasutab kiip XB3633A mis, nagu inverter, on täielikult integreeritud seade; puuduvad välised MOSFET-id, mis elemendi ülejäänud vooluringist lahti ühendaksid. Üldiselt osutus liitiumelemendist kogu selle kaasasoleva elektroonikaga tavaline täisväärtuslik 1,5 V aku.
Siin on ülevaade mikrovõimsuse pingemuundurist, mis ei aita midagi.
Üsna hästi kokku pandud, kompaktne suurus 34x15x10mm 
On öeldud:
Sisendpinge: 0,9-5V
Ühe AA patareiga, väljundvool kuni 200mA
Kahe AA patareiga, väljundvool 500 ~ 600mA
Tõhusus kuni 96%
Tõeline muunduri ahel 
Sisendkondensaatori väga väike võimsus torkab kohe silma – ainult 0,15 μF. Tavaliselt panevad nad üle 100 korra, ilmselt naiivselt arvestavad akude madala sisetakistusega :) No nii nad panevad, jumal õnnistagu teda, kui vaja, saab muuta - kohe 10mkF peale. Alloleval fotol on loomulik kondensaator. 
Ka gaasihoova mõõtmed on väga väikesed, mis paneb mõtlema deklareeritud omaduste õigsusele.
Konverteri sisendisse on ühendatud punane LED, mis hakkab helendama, kui sisendpinge on üle 1,8 V
Kontrolliti järgmist stabiliseerunud sisendpinged:
1,25V - Ni-Cd ja Ni-MH aku pinge
1,5V - ühe galvaanilise elemendi pinge
3,0V - kahe galvaanilise elemendi pinge
3,7 V - Li-Ion aku pinge
Samal ajal laadisin konverterit kuni pinge langes mõistliku 4,66V peale
Avatud vooluringi pinge 5,02V
- 0,70V - minimaalne pinge, mille juures muundur hakkab tühikäigul tööle. Samal ajal ei sütti LED loomulikult - pinget pole piisavalt.
- 1,25V tühivool 0,025mA, maksimaalne väljundvool on ainult 60mA pingel 4,66V. Sisendvool on 330mA, kasutegur ca 68%. LED sellel pingel loomulikult ei helenda. 
- 1,5V tühivool 0,018mA, maksimaalne väljundvool 90mA 4,66V juures. Sisendvool on 360mA, kasutegur ca 77%. LED sellel pingel loomulikult ei helenda. 
- 3,0V tühivool 1,2mA (kulutab peamiselt LED-i), maksimaalne väljundvool 220mA pingel 4,66V. Sisendvool on 465mA, kasutegur ca 74%. Sellel pingel LED põleb normaalselt. 
- 3,7V tühivool 1,9mA (tarbib peamiselt LED-i), maksimaalne väljundvool 480mA 4,66V juures. Sisendvool on 840mA, kasutegur ca 72%. Sellel pingel LED põleb normaalselt. Konverter hakkab veidi soojenema. 
Selguse huvides võtsin tulemused kokku tabelina. 
Lisaks kontrollisin sisendpingel 3,7 V konversiooni efektiivsuse sõltuvust koormusvoolust
50mA - 85% efektiivsus
100mA – kasutegur 83%
150mA - 82% efektiivsus
200mA - 80% efektiivsus
300mA – kasutegur 75%
480mA - 72% efektiivsus
Nagu on hästi näha, mida väiksem on koormus, seda suurem on efektiivsus.
See jääb kaugele alla märgitud 96%
Väljundpinge pulsatsioon 0,2A koormusel 
Väljundpinge pulsatsioon 0,48A koormuse juures 
Nagu hästi näha, siis maksimaalse voolu korral on pulsatsiooni amplituud väga suur ja ületab 0,4V.
Tõenäoliselt on see tingitud väikese mahutavusega kõrge ESR-iga (mõõdetud 1,74 oomi) väljundkondensaatorist.
Konversiooni töösagedus umbes 80kHz
Lisaks jootsin konverteri väljundisse 20μF keraamikat ja sain maksimaalsel voolul pulsatsiooni 5-kordse vähenemise! 
Järeldus: muundur on väga väikese võimsusega - seda tuleb seadmete toiteks valides arvestada
Laadimine ...