Boost konverter 3,6 - 5 V az MC34063-on
Rengeteg cikk található az MC34063 és hasonló mikroáramkörök átalakítóiról. Miért írjak még egyet? Legyünk őszinték, a NYÁK kirakására írtuk. Lehet, hogy valaki sikeresnek tartja, vagy csak lusta, hogy megrajzolja a sajátját.
Ilyen átalakítóra lehet szükség például valamilyen házi készítésű termék vagy egy mérőeszköz lítium akkumulátorról történő táplálásához. Esetünkben ez a doziméter tápegysége a kínai 1,5A / h. Az áramkör szabványos, adatlapból, fokozatos átalakító.
A nyomtatott áramköri lap kicsinek bizonyult, mindössze 2 * 2,5 cm. Kevesebbet tehetsz. Minden részlet a tervek szerint - SMD. 1nF-nál kisebb kapacitású kerámia SMD kondenzátort találni azonban nem volt olyan egyszerű, ki kellett raknom egy kimenetet. Nehéznek bizonyult az is, hogy megtaláljuk a szükséges induktivitású, viszonylag kis fojtótekercset, amely a szükséges áramerősség mellett nem lép telítésbe. Ennek eredményeként úgy döntöttek, hogy megnövelt frekvenciát - körülbelül 100 kHz-et és 47 μH fojtót - használnak. Ennek eredményeként csak egyharmaddal haladja meg a tábla méreteit.
Sikeresen sikerült 3 és 1 kOhm-os ellenállásokból 5 volt stabilizálására szolgáló feszültségosztót szerezni. Ha megpróbálod, a helyükön óvatosan forraszthatsz egy többfordulatú potenciométert, ahogy az NCP3063-nál az átalakítónál tettük, hogy a feszültséget tudd állítani.
Ennek az áramkörnek a hatóköre nem korlátozódik az eszközök táplálására. Sikeresen használható házi készítésű zseblámpákban, töltőkben, power bankokban, egyszóval mindenhol, ahol az egyik feszültségértéket a másikra kell konvertálni. Ez a mikroáramkör nem túl erős, de a legtöbb alkalmazásban képes megbirkózni.
Ha azonban impulzusátalakítókat használ a mérőműszerek és az érzékeny berendezések táplálására, ne feledje az áramkörökön keresztül keltett zajszintet. Úgy gondolják, hogy az ilyen dolgokra nagyon érzékeny áramkörök esetében a megoldás csak egy lineáris stabilizátor használata az átalakító és az általa közvetlenül táplált áramkör között. Esetünkben az átalakító kimenetén lévő kondenzátor maximális kapacitásának felhasználásával kaptuk meg a hullámosság minimális szintjét, amit meg is találtunk. Tantálnak bizonyult 220 μF-on. A táblán van hely több kerámia kondenzátor felszerelésére a kimenetre, ha szükséges.
Az MC34063 3,6–5 V-os fokozatos átalakítója jó stabil teljesítményt mutatott, és használatra ajánlható.
Az elektromos készülékek táplálásához biztosítani kell a tápellátási paraméterek névleges értékeit, amelyek a dokumentációjukban szerepelnek. Természetesen a legtöbb modern elektromos készülék 220 V-os váltóáramú hálózatról működik, de megesik, hogy más országok készülékeit kell árammal ellátni, ahol más a feszültség, vagy a jármű fedélzeti hálózatáról kell táplálni valamit. Ebben a cikkben megvizsgáljuk, hogyan lehet növelni az AC és DC feszültséget, és mire van szükség ehhez.
AC feszültségnövelés
A váltakozó feszültség növelésének két módja van - transzformátor vagy autotranszformátor segítségével. A fő különbség köztük az, hogy transzformátor használatakor galvanikus leválasztás van a primer és szekunder áramkörök között, de autotranszformátor használatakor nincs.
Érdekes! A galvanikus leválasztás az elektromos érintkezés hiánya az elsődleges (bemeneti) áramkör és a szekunder (kimeneti) áramkör között.
Nézzük a gyakran ismételt kérdéseket. Ha hatalmas hazánk határain kívül találja magát, és az ottani elektromos hálózatok eltérnek a mi 220 V-tól, például 110 V-tól, akkor a feszültség 110 V-ról 220 V-ra emeléséhez például transzformátort kell használnia. az alábbi ábrán látható módon:
Azt kell mondani, hogy az ilyen transzformátorok "bármilyen irányban" használhatók. Vagyis, ha a transzformátorod műszaki dokumentációjában az szerepel, hogy "az elsődleges tekercs feszültsége 220 V, a szekunder tekercs 110 V" - ez nem jelenti azt, hogy nem csatlakoztatható 110 V-ra. A transzformátorok reverzibilisek, és ha a szekunder tekercsre ugyanazt a 110V-ot adjuk, akkor a primeren 220V vagy más megnövelt érték jelenik meg, az átalakítási aránnyal arányosan.
A következő probléma, amellyel sok ember szembesül, az, különösen gyakran magánházakban és garázsokban figyelhető meg. A probléma az elektromos vezetékek rossz állapotával és túlterhelésével kapcsolatos. A probléma megoldásához használhatja a LATR-t (laboratóriumi autotranszformátor). A legtöbb modern modell képes csökkenteni és fokozatosan növelni a hálózati paramétereket.
Ennek diagramja az előlapon látható, a működési elv magyarázatainál nem térünk ki. A LATR-eket különböző teljesítményben árulják, az ábrán látható körülbelül 250-500 VA (volt-amper). A gyakorlatban több kilowattig terjedő modellek léteznek. Ez a módszer alkalmas arra, hogy egy adott elektromos készüléket 220 V névleges feszültséggel látjon el.
Ha olcsón kell növelnie a feszültséget az egész házban, akkor a relé stabilizátort kell választania. Különböző teljesítményűek is kaphatók, és a kínálat a legtöbb tipikus esetre (3-15 kW) alkalmas. A készülék szintén autotranszformátorra épül. A hivatkozott cikkünkben erről beszéltünk.
DC áramkörök
Mindenki tudja, hogy a transzformátorok nem működnek egyenárammal, akkor hogyan lehet ilyen esetekben növelni a feszültséget? A legtöbb esetben az állandót térhatású vagy bipoláris tranzisztorral és PWM vezérlővel növelik. Más szóval transzformátor nélküli feszültségátalakítónak hívják. Ha ezt a három fő elemet az alábbi ábrán látható módon csatlakoztatjuk, és a tranzisztor alapjára PWM jelet kapcsolunk, akkor annak kimeneti feszültsége Ku-szorosára nő.
Ku = 1 / (1-D)
Figyelembe vesszük a tipikus helyzeteket is.
Tegyük fel, hogy egy kis darab LED-szalaggal szeretné megvilágítani a billentyűzetet. Ehhez az okostelefonról származó töltő teljesítménye (5-15 W) teljesen elegendő, de a probléma az, hogy a kimeneti feszültsége 5 volt, és a szokásos LED-szalagok 12 V-ról működnek.
Akkor hogyan lehet növelni a töltő feszültségét? A feszültségnövelés legegyszerűbb módja egy olyan eszköz, mint a „DC-dc boost converter” vagy „DC Voltage Boost converter”.
Az ilyen eszközök lehetővé teszik a feszültség növelését 5 V-ról 12 V-ra, és fix értékű és állítható értékkel is kaphatók, ami a legtöbb esetben lehetővé teszi, hogy 12-ről 24 V-ra, sőt akár 36 V-ra is emelje. De ne feledje, hogy a kimeneti áramot az áramkör leggyengébb eleme korlátozza a tárgyalt helyzetben - a töltő árama.
A megadott kártya használatakor a kimeneti áram annyiszor lesz kisebb, mint a bemeneti áram, ahányszor a kimeneti feszültség emelkedik, anélkül, hogy figyelembe vennénk az átalakító hatékonyságát (80-95% körül van).
Az ilyen eszközök MT3608, LM2577, XL6009 mikroáramkörök alapján készülnek. Segítségükkel a szabályozó relé tesztelésére szolgáló eszközt nem az autó generátorán, hanem az asztalon készíthet, és az értékeket 12 és 14 volt között állítja be. Az alábbiakban egy ilyen eszköz videótesztjét láthatja.
Érdekes! A házi készítésű termékek rajongói gyakran felteszik a kérdést: "Hogyan lehet növelni a feszültséget 3,7 V-ról 5 V-ra, hogy saját kezűleg lítium akkumulátorokon Power bankot készítsenek?" A válasz egyszerű – használja az FP6291 átalakító kártyát.
Az ilyen táblákon, szitanyomással, fel van tüntetve az érintkezőbetétek csatlakoztatási célja, így nincs szüksége áramkörre.
Emellett gyakran előfordul, hogy a készüléket 220 V-os autóakkumulátorra kell csatlakoztatni, és előfordul, hogy a városon kívül valóban 220 V-ot kell szerezni. Ha nincs benzingenerátora, használjon autóakkumulátort és invertert, hogy a feszültséget 12 V-ról 220 V-ra növelje. Egy 1 kW-os modell 35 dollárért megvásárolható - ez egy olcsó és bevált módja a 220 V-os fúrógép, daráló, kazán vagy hűtőszekrény 12 V-os akkumulátorhoz való csatlakoztatásának.
Ha Ön kamionsofőr, akkor a fenti inverter nem megfelelő az Ön számára, mivel a fedélzeti hálózat valószínűleg 24 voltos. Ha a feszültséget 24V-ról 220V-ra kell emelni, akkor inverter vásárlásakor erre ügyeljen.
Bár érdemes megjegyezni, hogy vannak univerzális konverterek, amelyek 12 és 24 voltról működhetnek.
Azokban az esetekben, amikor magas feszültséget kell kapnia, például 220-ról 1000 V-ra kell emelnie, használhat speciális szorzót. Tipikus elrendezése az alábbiakban látható. Diódákból és kondenzátorokból áll. A kimeneten állandó áramot fog kapni, ezt vegye figyelembe. Ez a Latour-Delon-Grenacher duplázó:
És így néz ki az egyvégű szorzókör (Cockcroft-Walton).
Ezzel annyiszor növelheti a feszültséget, ahányszor szükséges. Ez az eszköz lépcsőzetesen épül fel, amelyek száma határozza meg, hogy hány voltot kap a kimeneten. A következő videó leírja a szorzó működését.
Ezeken az áramkörökön kívül sok más is létezik, az alábbiakban a négyszeres, 6- és 8-szoros szorzók áramkörei találhatók, amelyeket a feszültség növelésére használnak:
Végezetül szeretném emlékeztetni a biztonsági óvintézkedésekre. Legyen óvatos, amikor transzformátorokat, autotranszformátorokat csatlakoztat, valamint inverterekkel és szorzókkal dolgozik. Ne érintse meg puszta kézzel a feszültség alatt álló részeket. A csatlakozásokat úgy végezze el, hogy a készüléket leválasztja az áramforrásról, és kerülje az üzemeltetést nedves helyen, ahol víz vagy fröccsenés veszélye áll fenn. Ezenkívül ne lépje túl a transzformátor, az átalakító vagy a tápegység gyártója által megadott áramerősséget, ha nem akarja, hogy kiégjen. Remélhetőleg a megadott tippek segítenek a feszültség kívánt értékre való növelésében! Ha kérdése van, tegye fel a cikk alatti megjegyzésekben!
Valószínűleg nem tudod:
Mint( 0 ) Nem tetszik( 0 )
Nem mindenki hallott arról, hogy a lítium-ion AA akkumulátorok nem csak szabványos 3,7 V-osak, de vannak olyan modellek, amelyek a szokásos másfélt adják, mint a nikkel-kadmiumban. Igen, a dobozok kémiája önmagában nem teszi lehetővé 1,5 voltos cellák létrehozását, ezért van benne bakstabilizátor. Így egy klasszikus újratölthető akkumulátort kapunk, amely a legtöbb eszköz és – ami a legfontosabb – játékok feszültségszabványa. Ezeknek az akkumulátoroknak az az előnyük, hogy nagyon gyorsan töltődnek, és nagyobb teljesítményűek. Ezért nyugodtan feltételezhetjük, hogy az ilyen akkumulátorok népszerűsége növekszik. Vessünk egy pillantást a tesztmintára és nézzük meg a töltetét.
Maga az akkumulátor úgy néz ki, mint a hagyományos AA cellák, kivéve a felső pozitív pólust. A tetején egy süllyesztett gyűrű található körülötte, amely közvetlen kapcsolatot biztosít a Li-ion cellához.
A címke letépése után egy egyszerű acéltesttel állunk szemben. Mivel a cellát úgy akarták szétszedni, hogy minimális legyen a rövidzárlat kockázata, egy kis csővágót használtak a hegesztés gondos szétszedésére.
A 3,7-1,5 V feszültséget kibocsátó nyomtatott áramköri kártya a burkolat belsejében található.
Ez az átalakító 1,5 MHz-es DC-DC invertert használ, hogy 1,5 V kimenetet biztosítson. Az adatlap alapján ez egy teljesen integrált konverter minden teljesítmény-félvezető komponenssel. Az átalakítót 2,5-5,5 voltos bemenetre tervezték, vagyis egy Li-ion cella működési tartományán belülre. Ráadásul a belső áramfelvétele mindössze 20 mikroamper.
Az akkumulátornak van egy védelmi áramköre, amely a Li-ion cellát körülvevő rugalmas kártyán található. Használja XB3633A chip amely az inverterhez hasonlóan egy teljesen integrált eszköz; nincs külső MOSFET a cella leválasztására az áramkör többi részétől. Általánosságban elmondható, hogy mindezzel a kísérő elektronikával a szokásos teljes értékű 1,5 V-os akkumulátor került ki a lítium cellából.
Íme egy áttekintés egy mikrofeszültség-átalakítóról, amely keveset tesz semmire.
Egész jól összerakott, kompakt méret 34x15x10mm 
Ki van írva:
Bemeneti feszültség: 0,9-5V
Egy AA elemmel, kimeneti áram akár 200 mA
Két AA elemmel, kimeneti áram 500 ~ 600 mA
Hatékonyság akár 96%
Valódi átalakító áramkör 
A bemeneti kondenzátor nagyon kis kapacitása azonnal megragadja a tekintetet - mindössze 0,15 μF. Általában több mint 100-szor teszik ki, láthatóan naivan számolnak az akkumulátorok alacsony belső ellenállásával :) Hát Isten áldja meg, ha kell, lehet változtatni - azonnal állítsa be 10μF-ra. A kép alatt egy natív kondenzátor látható. 
A fojtószelep méretei is nagyon kicsik, ami elgondolkodtat a deklarált jellemzők valódiságán.
Az átalakító bemenetére egy piros LED van csatlakoztatva, amely akkor kezd világítani, ha a bemeneti feszültség meghaladja az 1,8 V-ot
Ellenőrizve a következőket stabilizálódott bemeneti feszültségek:
1,25 V - Ni-Cd és Ni-MH akkumulátor feszültsége
1,5 V - egy galvánelem feszültsége
3,0 V - két galvánelem feszültsége
3,7 V - Li-Ion akkumulátor feszültség
Ezzel párhuzamosan addig terheltem az átalakítót, amíg a feszültség le nem esett egy ésszerű 4,66V-ra
Nyitott áramköri feszültség 5,02V
- 0,70 V - minimális feszültség, amelynél az átalakító alapjáraton kezd működni. Ugyanakkor a LED természetesen nem világít - nincs elég feszültség.
- 1,25 V üresjárati áram 0,025 mA, a maximális kimeneti áram csak 60 mA 4,66 V feszültség mellett. A bemeneti áram 330 mA, a hatásfok kb. 68%. A LED ezen a feszültségen természetesen nem világít. 
- 1,5V üresjárati áram 0,018mA, maximális kimeneti áram 90mA 4,66V-nál. A bemeneti áram 360 mA, a hatásfok kb. 77%. A LED ezen a feszültségen természetesen nem világít. 
- 3,0V üresjárati áram 1,2mA (főleg LED-et fogyaszt), maximális kimeneti áram 220mA 4,66V feszültség mellett. A bemeneti áram 465 mA, a hatásfok kb. 74%. A LED ezen a feszültségen normálisan világít. 
- 3,7V üresjárati áram 1,9mA (főleg LED-et fogyaszt), maximális kimeneti áram 480mA 4,66V-on. A bemeneti áram 840 mA, a hatásfok kb. 72%. A LED ezen a feszültségen normálisan világít. Az átalakító enyhén kezd felmelegedni. 
Az érthetőség kedvéért táblázatban foglaltam össze az eredményeket. 
Ezenkívül 3,7 V-os bemeneti feszültségnél ellenőriztem az átalakítási hatásfok függését a terhelési áramtól
50mA - 85%-os hatásfok
100mA - hatásfoka 83%
150mA - 82%-os hatásfok
200mA - 80%-os hatásfok
300mA - hatásfok 75%
480mA - 72%-os hatásfok
Amint jól látható, minél kisebb a terhelés, annál nagyobb a hatásfok.
Ez messze elmarad az említett 96%-tól
Kimeneti feszültség hullámzása 0,2A terhelésnél 
Kimeneti feszültség hullámzása 0,48A terhelésnél 
Amint jól látható, a maximális áramerősségnél a hullámosság amplitúdója nagyon nagy és meghaladja a 0,4 V-ot.
Valószínűleg ez a kis kapacitású kimeneti kondenzátornak köszönhető, magas ESR-rel (1,74 Ohm mérve)
Az átalakítás működési frekvenciája körülbelül 80 kHz
Az átalakító kimenetére kiegészítve 20μF-os kerámiát forrasztottam, és maximális áramerősség mellett 5-szörös hullámzáscsökkenést kaptam! 
Következtetés: az átalakító nagyon alacsony fogyasztású - ezt figyelembe kell venni, amikor kiválasztja az eszközök táplálására
Betöltés ...