Boost converter 3.6 - 5 volt pada MC34063
Ada banyak artikel tentang konverter di MC34063 dan sirkuit mikro serupa. Mengapa menulis yang lain? Jujur kami akui, kami menulisnya untuk lay out papan sirkuit tercetak. Mungkin seseorang akan menganggapnya berhasil atau terlalu malas untuk menggambar sendiri.
Anda mungkin memerlukan konverter seperti itu, misalnya, untuk memberi daya pada produk buatan sendiri atau alat pengukur dari baterai lithium. Dalam kasus kami, ini adalah catu daya dosimeter dari 1,5A / jam Cina. Rangkaiannya standar, dari datasheet, boost converter.
Papan sirkuit tercetak ternyata kecil, hanya 2 * 2,5 cm. Anda dapat melakukan lebih sedikit. Semua bagian sesuai rencana - SMD. Namun, menemukan kapasitor SMD keramik dengan kapasitansi kurang dari 1nF ternyata tidak mudah, saya harus meletakkan satu output. Juga ternyata sulit untuk menemukan induktor yang relatif kecil dari induktansi yang diperlukan, yang tidak termasuk dalam saturasi pada arus yang diinginkan. Akibatnya, diputuskan untuk menggunakan frekuensi yang meningkat - sekitar 100 kHz dan induktor 47 H. Akibatnya, hanya sepertiga di luar dimensi papan.
Pembagi tegangan untuk menstabilkan 5 volt berhasil diperoleh dari resistor 3 dan 1 kΩ. Jika Anda mencoba, Anda dapat dengan hati-hati menyolder potensiometer multi-putaran di tempatnya, seperti yang kami lakukan pada konverter pada NCP3063, agar dapat menyesuaikan tegangan.
Ruang lingkup sirkuit ini tidak terbatas pada catu daya perangkat. Ini dapat berhasil digunakan di senter buatan sendiri, pengisi daya, bank daya, dengan kata lain, di mana pun Anda ingin mengubah satu nilai tegangan ke nilai tegangan lainnya. Sirkuit mikro ini tidak terlalu kuat, tetapi mampu mengatasi sebagian besar aplikasi.
Namun, saat menggunakan konverter pulsa ke instrumen pengukur daya dan peralatan sensitif, orang harus waspada terhadap tingkat kebisingan yang mereka buat di sirkuit daya. Diyakini bahwa untuk sirkuit yang sangat sensitif terhadap hal-hal seperti itu, solusinya hanya menggunakan stabilizer linier antara konverter dan sirkuit yang langsung diumpankan olehnya. Dalam kasus kami, kami memperoleh tingkat minimum riak menggunakan kapasitansi maksimum kapasitor pada output konverter, yang dapat kami temukan. Ternyata tantalum di 220uF. Ada ruang di papan untuk memasang beberapa kapasitor keramik pada output, jika perlu.
Konverter boost 3,6 - 5 volt pada MC34063 menunjukkan kinerja stabil yang baik dan dapat direkomendasikan untuk digunakan.
Untuk memberi daya pada peralatan listrik, perlu untuk memastikan nilai nominal parameter catu daya yang tercantum dalam dokumentasinya. Tentu saja, sebagian besar peralatan listrik modern beroperasi pada 220 Volt AC, tetapi kebetulan Anda perlu menyediakan daya ke perangkat untuk negara lain di mana voltasenya berbeda atau untuk memberi daya dari jaringan terpasang mobil. Pada artikel ini, kita akan melihat cara meningkatkan tegangan DC dan AC dan apa yang diperlukan untuk itu.
penambah tegangan AC
Ada dua cara untuk meningkatkan tegangan bolak-balik - menggunakan transformator atau autotransformator. Perbedaan utama di antara mereka adalah bahwa ketika menggunakan transformator ada isolasi galvanik antara sirkuit primer dan sekunder, tetapi ketika menggunakan autotransformator tidak.
Menarik! Isolasi galvanik adalah tidak adanya kontak listrik antara sirkuit primer (input) dan sirkuit sekunder (output).
Pertimbangkan pertanyaan yang sering diajukan. Jika Anda berada di luar perbatasan negara kita yang luas dan jaringan listrik di sana berbeda dengan 220 V kami, misalnya 110 V, maka untuk menaikkan tegangan dari 110 menjadi 220 Volt, Anda perlu menggunakan trafo, misalnya , seperti terlihat pada gambar di bawah ini:
Harus dikatakan bahwa transformator semacam itu dapat digunakan "ke segala arah". Artinya, jika dokumentasi teknis transformator Anda mengatakan "tegangan belitan primer adalah 220V, sekunder adalah 110V" - ini tidak berarti bahwa itu tidak dapat dihubungkan ke 110V. Trafo dapat dibalik, dan jika 110V yang sama diterapkan pada belitan sekunder, 220V atau nilai lain yang meningkat sebanding dengan rasio transformasi akan muncul pada primer.
Masalah berikutnya yang dihadapi banyak orang adalah, ini terutama sering diamati di rumah dan garasi pribadi. Masalah tersebut terkait dengan kondisi saluran listrik yang buruk dan kelebihan beban. Untuk mengatasi masalah ini - Anda dapat menggunakan LATR (autotransformer laboratorium). Sebagian besar model modern dapat menurunkan dan meningkatkan parameter jaringan dengan lancar.
Diagramnya ditampilkan di panel depan, dan kami tidak akan membahas penjelasan tentang prinsip operasi. LATR dijual dalam berbagai kapasitas, yang di gambar kira-kira 250-500 VA (volt-ampere). Dalam praktiknya, ada model hingga beberapa kilowatt. Metode ini cocok untuk memasok 220 volt nominal ke peralatan listrik tertentu.
Jika Anda perlu meningkatkan tegangan di seluruh rumah dengan murah, pilihan Anda adalah penstabil relai. Mereka juga dijual dalam kapasitas yang berbeda dan jangkauannya cocok untuk sebagian besar aplikasi tipikal (3-15 kW). Perangkat ini juga didasarkan pada autotransformer. Tentang itu, kami memberi tahu dalam artikel yang kami rujuk.
sirkuit DC
Semua orang tahu bahwa transformator tidak berfungsi pada arus searah, sedangkan dalam kasus seperti itu bagaimana cara meningkatkan tegangan? Dalam kebanyakan kasus, konstanta ditingkatkan menggunakan efek medan atau transistor bipolar dan pengontrol PWM. Dengan kata lain, ini disebut konverter tegangan tanpa transformator. Jika ketiga elemen utama ini dihubungkan seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah dan sinyal PWM diterapkan ke basis transistor, maka tegangan outputnya akan meningkat sebesar Ku kali.
Ku=1/(1-D)
Kami juga akan mempertimbangkan situasi tipikal.
Katakanlah Anda ingin membuat lampu latar keyboard menggunakan sepotong kecil strip LED. Untuk ini, daya pengisi daya dari smartphone (5-15 W) cukup, tetapi masalahnya adalah tegangan outputnya adalah 5 Volt, dan jenis strip LED yang umum beroperasi dari 12 V.
Lalu bagaimana cara menaikkan tegangan pada charger? Cara termudah untuk meningkatkan adalah dengan perangkat seperti "dc-dc boost converter" atau "switching DC boost converter".
Perangkat semacam itu memungkinkan Anda untuk meningkatkan tegangan dari 5 menjadi 12 volt, dan dijual dengan nilai tetap dan dapat disesuaikan, yang dalam banyak kasus akan memungkinkan Anda untuk menaikkan dari 12 menjadi 24 dan bahkan hingga 36 volt. Namun perlu diingat bahwa arus keluaran dibatasi oleh elemen terlemah dari rangkaian, dalam situasi yang sedang dibahas - arus pada pengisi daya.
Saat menggunakan papan yang ditentukan, arus keluaran akan lebih kecil dari masukan sebanyak tegangan keluaran meningkat, tanpa memperhitungkan efisiensi konverter (berada di wilayah 80-95%).
Perangkat semacam itu dibangun berdasarkan sirkuit mikro MT3608, LM2577, XL6009. Dengan bantuan mereka, Anda dapat membuat perangkat untuk memeriksa relai regulator bukan di generator mobil, tetapi di desktop, menyesuaikan nilainya dari 12 hingga 14 Volt. Di bawah ini Anda dapat melihat tes video dari perangkat semacam itu.
Menarik! Pecinta buatan sendiri sering mengajukan pertanyaan "bagaimana cara meningkatkan tegangan dari 3,7 V menjadi 5 V untuk membuat bank daya pada baterai lithium dengan tangan Anda sendiri?". Jawabannya sederhana - gunakan papan konverter FP6291.
Pada papan seperti itu, menggunakan sablon sutra, tujuan bantalan untuk koneksi ditunjukkan, jadi Anda tidak memerlukan diagram.
Juga, situasi yang sering terjadi adalah kebutuhan untuk menghubungkan perangkat ke aki mobil 220V, dan kebetulan di luar kota sangat diperlukan untuk mendapatkan 220V. Jika Anda tidak memiliki genset bensin, gunakan aki mobil dan inverter untuk menaikkan tegangan dari 12 menjadi 220 volt. Model 1kW dapat dibeli seharga $35 dan merupakan cara yang murah dan terbukti untuk menyambungkan bor 220V, penggiling, ketel, atau kulkas ke baterai 12V.
Jika Anda seorang pengemudi truk, inverter di atas tidak cocok untuk Anda, karena jaringan on-board Anda kemungkinan besar 24 volt. Jika Anda perlu menaikkan tegangan dari 24V ke 220V, maka perhatikan ini saat membeli inverter.
Meskipun perlu dicatat bahwa ada konverter universal yang dapat bekerja dari 12 dan 24 volt.
Dalam kasus di mana Anda perlu mendapatkan tegangan tinggi, misalnya, untuk menaikkan dari 220 ke 1000V, Anda dapat menggunakan pengganda khusus. Diagram tipikalnya ditunjukkan di bawah ini. Terdiri dari dioda dan kapasitor. Anda akan mendapatkan keluaran arus yang konstan, ingatlah ini. Ini adalah pengganda Latour-Delon-Grenachere:
Dan seperti inilah rangkaian pengganda asimetris (Cockcroft-Walton).
Dengan itu, Anda dapat meningkatkan tegangan sebanyak yang Anda butuhkan. Perangkat ini dibangun dalam kaskade, yang jumlahnya menentukan berapa volt yang Anda dapatkan pada output. Video berikut menjelaskan cara kerja pengganda.
Selain rangkaian tersebut, masih banyak rangkaian lainnya, di bawah ini adalah rangkaian pengali seperempat, 6 dan 8 kali lipat, yang digunakan untuk menaikkan tegangan:
Sebagai kesimpulan, saya ingin mengingatkan Anda tentang tindakan pencegahan keamanan. Saat menghubungkan transformator, transformator otomatis, serta bekerja dengan inverter dan pengganda, berhati-hatilah. Jangan menyentuh bagian aktif dengan tangan kosong. Sambungan harus dilakukan dengan perangkat dimatikan dan tidak boleh dioperasikan di area lembab di mana air atau percikan dapat terjadi. Juga, jangan melebihi arus trafo, konverter, atau catu daya yang dinyatakan oleh pabrikan, jika Anda tidak ingin itu padam. Kami berharap tips yang diberikan akan membantu Anda meningkatkan tegangan ke nilai yang diinginkan! Jika Anda memiliki pertanyaan, tanyakan di komentar di bawah artikel!
Anda mungkin tidak tahu:
Suka( 0 ) Saya tidak suka( 0 )
Tidak semua orang pernah mendengar bahwa baterai lithium-ion AA tidak hanya memiliki standar 3,7 volt, tetapi ada model yang memberikan yang biasa satu setengah, seperti pada baterai nikel-kadmium. Ya, bahan kimia guci itu sendiri tidak memungkinkan Anda membuat sel 1,5 volt, jadi ada regulator step-down di dalamnya. Dengan demikian, baterai isi ulang klasik diperoleh, pada tegangan standar untuk sebagian besar perangkat dan, yang paling penting, mainan. Baterai ini memiliki keuntungan bahwa mereka mengisi daya dengan sangat cepat dan kapasitasnya lebih kuat. Oleh karena itu, kita dapat dengan aman mengasumsikan pertumbuhan popularitas baterai tersebut. Mari kita periksa sampel uji dan analisis isiannya.
Baterai itu sendiri terlihat seperti sel AA normal kecuali untuk terminal positif atas. Ada cincin tersembunyi di atasnya, yang menyediakan koneksi langsung ke sel Li-ion untuk .
Setelah merobek labelnya, kami dihadapkan dengan kotak baja sederhana. Ingin membongkar sel dengan risiko korsleting minimal di dalamnya, pemotong pipa kecil digunakan untuk membongkar lasan dengan hati-hati.
Papan sirkuit tercetak, yang mengeluarkan 3,7 - 1,5 volt, terletak di dalam penutup.
Konverter ini menggunakan inverter DC-DC 1,5MHz untuk menghasilkan output 1,5V. Dilihat dari lembar data, ini adalah konverter terintegrasi penuh dengan semua komponen semikonduktor daya. Konverter dirancang untuk input 2,5-5,5 volt, yaitu dalam rentang operasi sel Li-ion. Selain itu, ia memiliki konsumsi sendiri saat ini hanya 20 microamps.
Baterai memiliki sirkuit perlindungan yang terletak di papan fleksibel yang mengelilingi sel Li-ion. Dia menggunakan chip XB3633A, yang, seperti halnya inverter, merupakan perangkat yang terintegrasi penuh; tidak ada MOSFET eksternal untuk memutuskan sel dari rangkaian lainnya. Secara umum, dengan semua elektronik terkait ini, baterai 1,5 V penuh biasa diperoleh dari sel lithium.
Saya menyajikan ikhtisar tentang konverter tegangan mikro, yang tidak banyak digunakan.
Dirakit dengan cukup baik, ukuran ringkas 34x15x10mm 
Dinyatakan:
Tegangan masukan: 0.9-5V
Dengan satu arus keluaran baterai AA hingga 200mA
Dengan dua baterai AA, arus keluaran 500 ~ 600mA
Efisiensi hingga 96%
Sirkuit konverter nyata 
Kapasitansi yang sangat kecil dari kapasitor input segera menarik perhatian - hanya 0,15 mikrofarad. Biasanya mereka meletakkannya lebih dari 100 kali, tampaknya mereka secara naif mengandalkan resistansi internal baterai yang rendah :) Nah, mereka menempatkan yang ini dan Tuhan memberkati, jika perlu, Anda dapat mengubahnya - Anda segera menetapkan 10 mikrofarad untuk diri sendiri. Di bawah dalam foto adalah kapasitor asli. 
Dimensi throttle juga sangat kecil, yang membuat Anda berpikir tentang kebenaran karakteristik yang dinyatakan.
LED merah terhubung ke input konverter, yang mulai menyala ketika tegangan input lebih dari 1.8V
Diuji untuk berikut ini: stabil tegangan masukan:
1.25V - Tegangan baterai Ni-Cd dan Ni-MH
1.5V - tegangan satu sel galvanik
3.0V - tegangan dua sel galvanik
3.7V - tegangan baterai Li-Ion
Pada saat yang sama, saya memuat konverter hingga tegangan turun menjadi 4,66V . yang wajar
Tegangan sirkuit terbuka 5.02V
- 0,70V - tegangan minimum di mana konverter mulai menganggur. Pada saat yang sama, LED secara alami tidak menyala - tidak ada tegangan yang cukup.
- Arus tanpa beban 1,25V 0,025mA, arus keluaran maksimum hanya 60mA pada tegangan 4,66V. Arus input adalah 330mA, efisiensinya sekitar 68%. LED pada tegangan ini secara alami tidak menyala. 
- Arus tanpa beban 1.5V 0,018mA, arus keluaran maksimum 90mA pada 4.66V. Arus input adalah 360mA, efisiensinya sekitar 77%. LED tidak menyala pada tegangan ini. 
- Arus tanpa beban 3.0V 1.2mA (terutama menggunakan LED), arus keluaran maksimum 220mA pada 4.66V. Arus input adalah 465mA, efisiensinya sekitar 74%. LED pada tegangan ini menyala secara normal. 
- Arus tanpa beban 3.7V 1.9mA (terutama menggunakan LED), arus keluaran maksimum 480mA pada 4.66V. Arus input adalah 840mA, efisiensinya sekitar 72%. LED pada tegangan ini menyala secara normal. Konverter mulai memanas sedikit. 
Untuk kejelasan, saya merangkum hasilnya dalam sebuah tabel. 
Selain itu, pada tegangan input 3,7V, saya memeriksa ketergantungan efisiensi konversi pada arus beban
50mA - efisiensi 85%
100mA - efisiensi 83%
150mA - efisiensi 82%
200mA - efisiensi 80%
300mA - efisiensi 75%
480mA - efisiensi 72%
Seperti yang Anda lihat, semakin rendah beban, semakin tinggi efisiensinya.
Tidak sampai dengan yang dinyatakan 96%
Tegangan keluaran riak pada beban 0,2A 
Riak tegangan keluaran pada beban 0,48A 
Karena mudah dilihat, pada arus maksimum, amplitudo riak sangat besar dan melebihi 0.4V.
Kemungkinan besar hal ini disebabkan kapasitor keluaran yang kapasitansinya kecil dengan ESR tinggi (berukuran 1,74 ohm)
Frekuensi konversi kerja sekitar 80kHz
Saya juga menyolder 20 uF keramik ke output konverter dan menerima pengurangan riak 5 kali lipat pada arus maksimum! 
Kesimpulan: daya konverter sangat rendah - ini harus diperhitungkan saat memilihnya untuk memberi daya pada perangkat Anda
Memuat...