3,6–5 voltų padidinimo keitiklis MC34063
Yra daug straipsnių apie keitiklius, pagrįstus MC34063 ir panašiomis mikroschemomis. Kam rašyti kitą? Būkime atviri, mes jį parašėme norėdami išdėstyti spausdintinę plokštę. Galbūt kas nors jį laikys sėkmingu arba tiesiog tingus piešti savo.
Tokio keitiklio gali prireikti, pavyzdžiui, norint maitinti kokį nors naminį gaminį ar matavimo priemonę iš ličio baterijos. Mūsų atveju tai dozimetro maitinimas iš kiniško 1,5A/val. Grandinė yra standartinė, iš duomenų lapo, padidinimo keitiklis.
Spausdintinė plokštė pasirodė maža, tik 2*2,5 cm. Galite padaryti mažiau. Visos dalys, kaip ir planuota, yra SMD. Tačiau rasti keraminį SMD kondensatorių, kurio talpa mažesnė nei 1 nF, pasirodė ne taip paprasta, turėjau sumontuoti švino kondensatorių. Taip pat pasirodė, kad sunku rasti santykinai mažą reikiamo induktyvumo induktorių, kuris neprisotintų reikiama srove. Dėl to buvo nuspręsta naudoti didesnį dažnį – apie 100 kHz ir 47 µH induktorių. Dėl to ji tik trečdaliu didesnė už lentos matmenis.
Įtampos daliklis 5 voltų stabilizavimui buvo sėkmingai pagamintas iš 3 ir 1 kOhm rezistorių. Jei pabandysite, vietoje jų galite atsargiai lituoti kelių apsisukimų potenciometrą, kaip tai padarėme keitiklyje NCP3063, kad būtų galima reguliuoti įtampą.
Šios grandinės taikymo sritis neapsiriboja maitinimo įrenginiais. Jis gali būti sėkmingai naudojamas naminiuose žibintuvėliuose, įkrovikliuose, maitinimo blokuose, vienu žodžiu - visur, kur reikia konvertuoti vieną įtampos reikšmę į kitą. Šis lustas nėra labai galingas, tačiau gali susidoroti su daugeliu programų.
Tačiau naudodami impulsų keitiklius matavimo prietaisams ir jautriai įrangai maitinti, turėtumėte atsiminti triukšmo lygį, kurį jie sukuria maitinimo grandinėse. Yra nuomonė, kad grandinėms, kurios yra labai jautrios tokiems dalykams, vienintelis sprendimas yra naudoti tiesinį stabilizatorių tarp keitiklio ir grandinės, kurią jis tiesiogiai maitina. Mūsų atveju minimalų pulsacijos lygį gavome naudodami maksimalią kondensatoriaus talpą keitiklio išvestyje, kurią galėjome rasti. Paaiškėjo, kad tai tantalas esant 220 µF. Plokštėje yra vietos prireikus prie išėjimo sumontuoti kelis keraminius kondensatorius.
3,6–5 voltų įtampos keitiklis MC34063 parodė gerą stabilų veikimą ir gali būti rekomenduojamas naudoti.
Norint maitinti elektros prietaisus, būtina užtikrinti jų dokumentuose nurodytas vardines maitinimo parametrų vertes. Žinoma, dauguma šiuolaikinių elektros prietaisų veikia 220 voltų kintamosios srovės maitinimu, tačiau pasitaiko, kad reikia tiekti maitinimą kitoms šalims skirtiems įrenginiams, kur įtampa skiriasi, arba ką nors maitinti iš automobilio borto tinklo. Šiame straipsnyje apžvelgsime, kaip padidinti nuolatinės ir kintamosios srovės įtampą ir ko tam reikia.
Kintamosios srovės įtampos padidinimas
Yra du būdai, kaip padidinti kintamąją įtampą - naudoti transformatorių arba autotransformatorių. Pagrindinis skirtumas tarp jų yra tas, kad naudojant transformatorių tarp pirminės ir antrinės grandinės yra galvaninė izoliacija, o naudojant autotransformatorių galvaninės izoliacijos nėra.
Įdomus! Galvaninė izoliacija yra elektrinio kontakto nebuvimas tarp pirminės (įvesties) grandinės ir antrinės (išvesties) grandinės.
Pažvelkime į dažniausiai užduodamus klausimus. Jei atsiduriate už mūsų didžiulės tėvynės sienų ir ten esantys elektros tinklai skiriasi nuo mūsų 220 V, pavyzdžiui, 110 V, tada norėdami padidinti įtampą nuo 110 iki 220 voltų, turite naudoti transformatorių, pvz. parodyta paveikslėlyje žemiau:
Reikėtų pasakyti, kad tokius transformatorius galima naudoti „bet kuria kryptimi“. Tai yra, jei jūsų transformatoriaus techninėje dokumentacijoje parašyta „pirminės apvijos įtampa yra 220 V, antrinės - 110 V“, tai nereiškia, kad jo negalima prijungti prie 110 V. Transformatoriai yra reversiniai, o jei antrinei apvijai bus prijungta ta pati 110V, pirminėje apvijoje atsiras 220V ar kita padidinta vertė, proporcinga transformacijos santykiui.
Kita problema, su kuria susiduria daugelis žmonių – tai ypač dažna privačiuose namuose ir garažuose. Problema susijusi su prasta elektros linijų būkle ir perkrova. Norėdami išspręsti šią problemą, galite naudoti LATR (laboratorinį autotransformatorių). Dauguma šiuolaikinių modelių gali ir sumažinti, ir sklandžiai padidinti tinklo parametrus.
Jo schema parodyta priekiniame skydelyje, o veikimo principo paaiškinimuose nesigilinsime. LATR parduodami skirtingos galios, paveikslėlyje esantis maždaug 250-500 VA (voltų amperų). Praktiškai yra modelių iki kelių kilovatų. Šis metodas tinka konkretaus elektros prietaiso vardinei 220 voltų įtampai tiekti.
Jei jums reikia pigiai padidinti įtampą visame name, jūsų pasirinkimas yra relės stabilizatorius. Jie taip pat parduodami skirtingos galios ir yra tinkami daugeliui tipiškų pritaikymų (3-15 kW). Prietaisas taip pat yra pagrįstas autotransformatoriumi. Apie tai kalbėjome straipsnyje, kurį minėjome.
DC grandinės
Visi žino, kad transformatoriai neveikia nuolatine srove, tai kaip tokiais atvejais galima padidinti įtampą? Daugeliu atvejų konstanta padidinama naudojant lauko efektą arba bipolinį tranzistorių ir PWM valdiklį. Kitaip tariant, jis vadinamas įtampos keitikliu be transformatoriaus. Jei šie trys pagrindiniai elementai yra prijungti taip, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau, o PWM signalas yra perduodamas tranzistoriaus pagrindui, tada jo išėjimo įtampa padidės Ku kartų.
Ku=1/(1-D)
Taip pat apsvarstysime tipines situacijas.
Tarkime, kad norite apšviesti klaviatūrą naudodami nedidelę LED juostelę. Tam visiškai pakanka išmaniojo telefono įkroviklio galios (5-15 W), tačiau bėda ta, kad jo išėjimo įtampa yra 5 voltai, o įprastų tipų LED juostelės veikia 12 V.
Tada kaip padidinti įkroviklio įtampą? Lengviausias būdas padidinti yra naudojant tokį įrenginį kaip „nuolatinės srovės keitiklis“ arba „impulsinis nuolatinės srovės keitiklis“.
Tokie prietaisai leidžia padidinti įtampą nuo 5 iki 12 voltų, parduodami tiek su fiksuota verte, tiek reguliuojami, o tai daugeliu atvejų leis padidinti nuo 12 iki 24 ir net iki 36 voltų. Tačiau atminkite, kad išėjimo srovę riboja silpniausias grandinės elementas, aptariamoje situacijoje - įkroviklio srovė.
Naudojant nurodytą plokštę, išėjimo srovė bus mažesnė už įėjimo srovę tiek kartų, kiek padidėjo išėjimo įtampa, neatsižvelgiant į keitiklio efektyvumą (ji yra apie 80-95%).
Tokie įrenginiai yra pagaminti remiantis MT3608, LM2577, XL6009 mikroschemomis. Su jų pagalba galite sukurti reguliatoriaus relės tikrinimo įrenginį ne automobilio generatoriuje, o darbalaukyje, reguliuodami reikšmes nuo 12 iki 14 voltų. Žemiau matote tokio įrenginio vaizdo testą.
Įdomus! „Pasidaryk pats“ entuziastai dažnai užduoda klausimą „kaip padidinti įtampą nuo 3,7 V iki 5 V, kad savo rankomis pasigautumėte maitinimo banką ant ličio baterijų? Atsakymas paprastas – naudokite keitiklio plokštę FP6291.
Tokiose plokštėse kontaktinių trinkelių paskirtis prijungti nurodoma naudojant šilkografiją, todėl schemos nereikia.
Kita dažnai pasitaikanti situacija – 220V įrenginį reikia prijungti prie automobilio akumuliatoriaus, o pasitaiko, kad už miesto tikrai reikia gauti 220V. Jei neturite benzino generatoriaus, naudokite automobilio akumuliatorių ir keitiklį, kad padidintumėte įtampą nuo 12 iki 220 voltų. 1 kW modelį galima įsigyti už 35 USD – tai nebrangus ir patikrintas būdas prijungti 220 V gręžtuvą, šlifuoklį, katilą ar šaldytuvą prie 12 V akumuliatoriaus.
Jei esate sunkvežimio vairuotojas, aukščiau nurodytas keitiklis jums netiks, nes jūsų borto tinklas greičiausiai yra 24 voltai. Jei reikia padidinti įtampą nuo 24 V iki 220 V, atkreipkite dėmesį į tai pirkdami keitiklį.
Nors verta paminėti, kad yra universalių keitiklių, kurie gali veikti tiek 12, tiek 24 voltais.
Tais atvejais, kai reikia gauti aukštą įtampą, pavyzdžiui, padidinti ją nuo 220 iki 1000 V, galite naudoti specialų daugiklį. Jo tipinė diagrama parodyta žemiau. Jį sudaro diodai ir kondensatoriai. Turėkite tai omenyje, gausite nuolatinės srovės išvestį. Tai yra Latour-Delon-Grenacher dubleris:
Ir taip atrodo asimetrinio daugiklio (Cockcroft-Walton) grandinė.
Su jo pagalba galite padidinti įtampą reikiamu skaičiumi. Šis įrenginys yra pastatytas kaskadomis, kurių skaičius lemia, kiek voltų gausite išėjime. Šiame vaizdo įraše aprašoma, kaip veikia daugiklis.
Be šių grandinių, yra daug kitų; žemiau pateikiamos keturgubesnės grandinės, 6 ir 8 kartų daugikliai, kurie naudojami įtampai padidinti:
Baigdamas norėčiau priminti apie saugos priemones. Jungdami transformatorius, autotransformatorius, taip pat dirbdami su inverteriais ir daugintuvais, būkite atsargūs. Nelieskite įtampingųjų dalių plikomis rankomis. Jungtys turi būti atliekamos nenaudojant įrenginio maitinimo ir neturėtų būti naudojami drėgnose vietose, kur gali atsirasti vandens ar purslų. Taip pat neviršykite gamintojo deklaruotos transformatoriaus, keitiklio ar maitinimo šaltinio srovės, jei nenorite, kad jie perdegtų. Tikimės, kad pateikti patarimai padės padidinti įtampą iki norimos vertės! Jei turite klausimų, užduokite juos komentaruose po straipsniu!
Jūs tikriausiai nežinote:
Kaip( 0 ) Man nepatinka( 0 )
Ne visi yra girdėję, kad ličio jonų AA baterijos turi ne tik standartinę 3,7 volto įtampą, bet yra modelių, kurie duoda įprastą pusantro, pavyzdžiui, nikelio-kadmio. Taip, pati skardinių chemija neleidžia sukurti 1,5 volto elementų, todėl viduje yra stabilizatorius. Taip gausite klasikinę įkraunamą bateriją, kurios įtampa yra standartinė daugeliui įrenginių ir, svarbiausia, žaislams. Šios baterijos turi pranašumą, kad jos labai greitai įkraunamos ir yra galingesnės talpos. Todėl galime drąsiai manyti, kad tokių baterijų populiarumas išaugs. Išnagrinėkime tiriamąjį mėginį ir išanalizuosime jo užpildymą.
Pati baterija atrodo kaip įprasti AA elementai, išskyrus viršutinį teigiamą gnybtą. Viršuje aplink jį yra įgilintas žiedas, kuris suteikia tiesioginį ryšį su ličio jonų elementu.
Nuplėšę etiketę mus pasitiko paprastu plieniniu korpusu. Norint išardyti elementą su minimalia vidinio trumpojo jungimo rizika, suvirinimo siūlei kruopščiai išardyti buvo naudojamas mažas vamzdžių pjaustytuvas.
Spausdintinė plokštė, kuri gamina 3,7–1,5 volto, yra dangtelio viduje.
Šiame keitiklyje naudojamas 1,5 MHz DC-DC keitiklis, užtikrinantis 1,5 V išėjimą. Sprendžiant iš duomenų lapo, tai yra visiškai integruotas keitiklis su visais galios puslaidininkiniais komponentais. Konverteris skirtas 2,5–5,5 voltų įėjimui, tai yra, ličio jonų elemento veikimo diapazone. Be to, jo savaiminė srovė yra tik 20 mikroamperų.
Akumuliatorius turi apsauginę grandinę, esančią ant lanksčios plokštės, kuri supa ličio jonų elementą. Ji naudoja XB3633A lustas, kuris, kaip ir keitiklis, yra visiškai integruotas įrenginys; nėra išorinių MOSFET, kurie atjungtų elementą nuo likusios grandinės. Apskritai, su visa tai lydinčia elektronika, ličio elementas virto įprastu pilnaverčiu 1,5 V akumuliatoriumi.
Pateikiu mažai naudingo mikro galios įtampos keitiklio apžvalgą.
Pastatytas gana gerai, kompaktiškas dydis 34x15x10mm 
Nurodyta:
Įėjimo įtampa: 0,9-5V
Su viena AA baterija, išėjimo srovė iki 200mA
Su dviem AA baterijomis, išėjimo srovė 500–600 mA
Efektyvumas iki 96%
Tikra keitiklio grandinė 
Iš karto akį patraukia labai maža įvesties kondensatoriaus talpa – tik 0,15 µF. Dažniausiai nustato ne vieną kartą iš 100, matyt, naiviai skaičiuoja mažą baterijų vidinę varžą :) Na šitą sumontavo ir telaimina Dievas, jei reikia, galima pakeisti - iš karto nustatau 10 μF . Žemiau nuotraukoje yra originalus kondensatorius. 
Droselio sklendės matmenys taip pat yra labai maži, todėl galite susimąstyti apie deklaruojamų charakteristikų teisingumą
Prie keitiklio įvesties prijungiamas raudonas šviesos diodas, kuris pradeda šviesti, kai įėjimo įtampa yra didesnė nei 1,8 V
Bandymas buvo atliktas šiais atvejais stabilizavosiįėjimo įtampos:
1,25V - Ni-Cd ir Ni-MH baterijų įtampa
1,5V - vieno galvaninio elemento įtampa
3.0V - dviejų galvaninių elementų įtampa
3,7 V - ličio jonų akumuliatoriaus įtampa
Tuo pat metu apkraunau keitiklį, kol įtampa nukrito iki pagrįstos 4,66 V
Atviros grandinės įtampa 5,02V
- 0,70 V - minimali įtampa, kuriai esant keitiklis pradeda veikti tuščiąja eiga. Šviesos diodas natūraliai nešviečia – nėra pakankamai įtampos.
- 1,25 V tuščiosios eigos srovė 0,025 mA, maksimali išėjimo srovė tik 60 mA, esant 4,66 V įtampai. Įvesties srovė yra 330 mA, efektyvumas yra apie 68%. Šviesos diodas natūraliai nešviečia esant tokiai įtampai. 
- 1,5V tuščiosios eigos srovė 0,018mA, maksimali išėjimo srovė 90mA, esant 4,66V įtampai. Įvesties srovė yra 360 mA, efektyvumas yra apie 77%. Šviesos diodas natūraliai nešviečia esant tokiai įtampai. 
- 3,0 V tuščiosios eigos srovė 1,2 mA (naudoja daugiausia šviesos diodų), maksimali išėjimo srovė 220 mA, esant 4,66 V įtampai. Įvesties srovė yra 465 mA, efektyvumas yra apie 74%. Esant tokiai įtampai, šviesos diodas paprastai šviečia. 
- 3,7 V tuščiosios eigos srovė 1,9 mA (naudoja daugiausia šviesos diodų), maksimali išėjimo srovė 480 mA, esant 4,66 V įtampai. Įvesties srovė yra 840 mA, efektyvumas yra apie 72%. Esant tokiai įtampai, šviesos diodas paprastai šviečia. Keitiklis pradeda šiek tiek įšilti. 
Aiškumo dėlei rezultatus apibendrinau lentelėje. 
Be to, esant 3,7 V įėjimo įtampai, patikrinau konversijos efektyvumo priklausomybę nuo apkrovos srovės
50mA - efektyvumas 85%
100mA – efektyvumas 83 %
150mA – efektyvumas 82 %
200mA - efektyvumas 80%
300mA - efektyvumas 75%
480mA – efektyvumas 72 %
Kaip nesunku pastebėti, kuo mažesnė apkrova, tuo didesnis efektyvumas
Toli nepatenka į nurodytą 96 proc.
Išėjimo įtampos pulsacija esant 0,2A apkrovai 
Išėjimo įtampos pulsacija esant 0,48A apkrovai 
Kaip nesunku pastebėti, esant maksimaliai srovei, pulsacijos amplitudė yra labai didelė ir viršija 0,4 V.
Greičiausiai taip yra dėl mažo išėjimo kondensatoriaus su dideliu ESR (išmatuota 1,74 omo)
Darbinis konversijos dažnis apie 80 kHz
Papildomai prilitavau 20 µF keramikos prie keitiklio išėjimo ir gavau 5 kartus sumažintą pulsaciją esant maksimaliai srovei! 
Išvada: keitiklis yra labai mažos galios – į tai tikrai reikėtų atsižvelgti renkantis jį maitinti savo įrenginius
Įkeliama...