Penukar Boost 3.6 - 5 volt pada MC34063
Terdapat banyak artikel tentang penukar pada MC34063 dan litar mikro yang serupa. Mengapa menulis satu lagi? Sejujurnya, kami menulisnya untuk meletakkan PCB. Mungkin seseorang akan menganggapnya berjaya atau terlalu malas untuk melukis sendiri.
Penukar sedemikian mungkin diperlukan, sebagai contoh, untuk menghidupkan beberapa produk buatan sendiri atau peranti pengukur daripada bateri litium. Dalam kes kami, ini adalah bekalan kuasa dosimeter dari Cina 1.5A / j. Litar ini adalah standard, daripada lembaran data, penukar langkah naik.
Papan litar bercetak ternyata kecil, hanya 2 * 2.5cm. Anda boleh melakukan lebih sedikit. Semua butiran seperti yang dirancang - SMD. Walau bagaimanapun, mencari kapasitor SMD seramik dengan kapasiti kurang daripada 1nF ternyata tidak begitu mudah, saya terpaksa meletakkan satu output. Ia juga ternyata sukar untuk mencari tercekik yang agak kecil dari induktansi yang diperlukan, yang tidak memasuki tepu pada arus yang diperlukan. Akibatnya, ia telah memutuskan untuk menggunakan frekuensi yang meningkat - kira-kira 100 kHz dan tercekik 47 μH. Akibatnya, ia hanya satu pertiga di luar dimensi papan.
Pembahagi voltan untuk menstabilkan 5 volt berjaya diperoleh daripada perintang 3 dan 1 kOhm. Jika anda mencuba, sebagai gantinya, anda boleh menyolder potensiometer berbilang pusingan dengan berhati-hati, seperti yang kami lakukan dalam penukar pada NCP3063, untuk dapat melaraskan voltan.
Skop litar ini tidak terhad kepada peranti kuasa sahaja. Ia boleh berjaya digunakan dalam lampu suluh buatan sendiri, pengecas, bank kuasa, dalam satu perkataan, di mana sahaja ia diperlukan untuk menukar satu nilai voltan kepada yang lain. Litar mikro ini tidak begitu berkuasa, tetapi ia mampu mengatasi kebanyakan aplikasi.
Walau bagaimanapun, apabila menggunakan penukar denyut kepada instrumen pengukur kuasa dan peralatan sensitif, anda harus ingat tentang tahap hingar yang dihasilkan melalui litar kuasa. Adalah dipercayai bahawa untuk litar yang sangat sensitif terhadap perkara sedemikian, penyelesaiannya hanya dalam penggunaan penstabil linear antara penukar dan litar yang disuap secara langsung olehnya. Dalam kes kami, kami memperoleh tahap minimum riak menggunakan kapasitansi maksimum kapasitor pada output penukar, yang kami dapati. Ia ternyata tantalum pada 220μF. Terdapat ruang pada papan untuk memasang berbilang kapasitor seramik pada output jika diperlukan.
Penukar langkah naik 3.6 - 5 volt pada MC34063 telah menunjukkan prestasi stabil yang baik dan boleh disyorkan untuk digunakan.
Untuk memberi kuasa kepada peralatan elektrik, adalah perlu untuk memastikan nilai nominal parameter bekalan kuasa yang dinyatakan dalam dokumentasi mereka. Tidak dinafikan, kebanyakan peralatan elektrik moden beroperasi daripada rangkaian arus ulang-alik 220 Volt, tetapi kebetulan anda perlu membekalkan kuasa kepada peranti untuk negara lain di mana voltannya berbeza, atau untuk menghidupkan sesuatu daripada rangkaian on-board kenderaan. Dalam artikel ini, kita akan melihat bagaimana untuk meningkatkan voltan AC dan DC dan apa yang diperlukan untuk ini.
Peningkatan voltan AC
Terdapat dua cara untuk meningkatkan voltan ulang-alik - menggunakan pengubah atau autotransformer. Perbezaan utama di antara mereka ialah apabila menggunakan pengubah, terdapat pengasingan galvanik antara litar primer dan sekunder, tetapi apabila menggunakan autotransformer, tidak ada.
Menarik! Pengasingan galvanik ialah ketiadaan sentuhan elektrik antara litar primer (input) dan litar sekunder (output).
Mari kita pertimbangkan soalan lazim. Jika anda mendapati diri anda berada di luar sempadan tanah air kami yang luas dan grid kuasa di sana berbeza daripada 220 V kami, sebagai contoh, 110V, maka untuk menaikkan voltan dari 110 hingga 220 Volt anda perlu menggunakan pengubah, contohnya, seperti seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah:
Harus dikatakan bahawa transformer tersebut boleh digunakan "dalam mana-mana arah". Iaitu, jika dokumentasi teknikal pengubah anda mengatakan "voltan penggulungan primer ialah 220V, sekunder ialah 110V" - ini tidak bermakna ia tidak boleh disambungkan kepada 110V. Transformer boleh diterbalikkan, dan jika anda menggunakan 110V yang sama pada belitan sekunder, 220V atau nilai peningkatan lain akan muncul pada primer, berkadar dengan nisbah transformasi.
Masalah seterusnya yang dihadapi ramai orang adalah, terutamanya selalunya ia diperhatikan di rumah persendirian dan di garaj. Masalahnya adalah berkaitan dengan keadaan yang tidak baik dan lebihan beban talian kuasa. Untuk menyelesaikan masalah ini - anda boleh menggunakan LATR (autotransformer makmal). Kebanyakan model moden boleh mengurangkan dan meningkatkan parameter rangkaian secara beransur-ansur.
Gambar rajahnya ditunjukkan pada panel hadapan, dan kami tidak akan memikirkan penjelasan prinsip operasi. LATR dijual dalam kapasiti yang berbeza, satu dalam angka untuk kira-kira 250-500 VA (volt-ampere). Dalam amalan, terdapat model sehingga beberapa kilowatt. Kaedah ini sesuai untuk membekalkan 220 volt nominal kepada perkakas elektrik tertentu.
Jika anda perlu menaikkan voltan secara murah di seluruh rumah, pilihan anda ialah penstabil geganti. Ia juga dijual untuk kapasiti yang berbeza dan julatnya sesuai untuk kebanyakan kes biasa (3-15 kW). Peranti ini juga berdasarkan autotransformer. Kami bercakap tentang itu dalam artikel yang kami rujuk.
litar DC
Semua orang tahu bahawa transformer tidak berfungsi dengan arus terus, maka bagaimana untuk meningkatkan voltan dalam kes sedemikian? Dalam kebanyakan kes, pemalar dinaikkan menggunakan kesan medan atau transistor bipolar dan pengawal PWM. Dalam erti kata lain, ia dipanggil penukar voltan tanpa transformer. Jika ketiga-tiga elemen utama ini disambungkan seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah dan isyarat PWM digunakan pada tapak transistor, maka voltan keluarannya akan meningkat kali Ku.
Ku = 1 / (1-D)
Kami juga akan mempertimbangkan situasi biasa.
Katakan anda ingin menerangi papan kekunci menggunakan sekeping kecil jalur LED. Untuk ini, kuasa pengecas dari telefon pintar (5-15 W) cukup mencukupi, tetapi masalahnya ialah voltan keluarannya ialah 5 Volt, dan jenis jalur LED biasa beroperasi dari 12V.
Kemudian bagaimana untuk meningkatkan voltan pada pengecas? Cara paling mudah untuk meningkatkan adalah dengan peranti seperti "penukar rangsangan dc-dc" atau "penukar rangsangan voltan DC".
Peranti sedemikian membolehkan anda meningkatkan voltan dari 5 hingga 12 volt, dan dijual kedua-duanya dengan nilai tetap dan boleh laras, yang dalam kebanyakan kes akan membolehkan anda menaikkannya dari 12 hingga 24 dan bahkan sehingga 36 volt. Tetapi perlu diingat bahawa arus keluaran dihadkan oleh elemen litar yang paling lemah, dalam situasi yang dibincangkan - arus pada pengecas.
Apabila menggunakan papan yang ditentukan, arus keluaran akan kurang daripada satu input seberapa banyak kali voltan keluaran telah meningkat, tanpa mengambil kira kecekapan penukar (ia berada di kawasan 80-95%).
Peranti sedemikian dibina berdasarkan litar mikro MT3608, LM2577, XL6009. Dengan bantuan mereka, anda boleh membuat peranti untuk menguji geganti pengawal selia bukan pada penjana kereta, tetapi pada desktop, melaraskan nilai dari 12 hingga 14 volt. Di bawah anda melihat ujian video bagi peranti sedemikian.
Menarik! Peminat produk buatan sendiri sering bertanya soalan "bagaimana untuk meningkatkan voltan dari 3.7 V kepada 5 V untuk membuat Power bank pada bateri litium dengan tangan mereka sendiri?" Jawapannya mudah - gunakan papan penukar FP6291.
Pada papan sedemikian, menggunakan percetakan skrin sutera, tujuan pad kenalan untuk sambungan ditunjukkan, jadi anda tidak memerlukan litar.
Juga, situasi yang kerap berlaku ialah keperluan untuk menyambungkan peranti ke bateri kereta 220V, dan ia berlaku di luar bandar anda benar-benar perlu mendapatkan 220V. Jika anda tidak mempunyai penjana petrol, gunakan bateri kereta dan penyongsang untuk meningkatkan voltan daripada 12 kepada 220 volt. Model 1 kW boleh dibeli dengan harga $ 35 - ini adalah cara yang murah dan terbukti untuk menyambungkan gerudi 220V, pengisar, dandang atau peti sejuk ke bateri 12V.
Jika anda seorang pemandu trak, penyongsang di atas tidak akan sesuai untuk anda, kerana rangkaian on-board anda berkemungkinan mempunyai 24 Volt. Sekiranya anda perlu menaikkan voltan dari 24V ke 220V, maka perhatikan perkara ini apabila membeli penyongsang.
Walaupun perlu diperhatikan bahawa terdapat penukar universal yang boleh beroperasi dari 12 dan 24 volt.
Dalam kes di mana anda perlu mendapatkan voltan tinggi, sebagai contoh, naikkan dari 220 ke 1000V, anda boleh menggunakan pengganda khas. Reka letak tipikalnya ditunjukkan di bawah. Ia terdiri daripada diod dan kapasitor. Anda akan mendapat arus malar pada output, ambil kira ini. Ini ialah pengganda Latour-Delon-Grenacher:
Dan beginilah rupa litar pengganda satu hujung (Cockcroft-Walton).
Dengan itu, anda boleh meningkatkan voltan seberapa banyak yang diperlukan. Peranti ini dibina dalam lata, bilangan yang menentukan berapa banyak volt yang anda dapat pada output. Video berikut menerangkan cara pengganda berfungsi.
Sebagai tambahan kepada litar ini, terdapat banyak lagi, di bawah adalah litar empat kali ganda, pengganda 6- dan 8 kali ganda, yang digunakan untuk meningkatkan voltan:
Sebagai kesimpulan, saya ingin mengingatkan anda tentang langkah berjaga-jaga keselamatan. Berhati-hati apabila menyambungkan transformer, autotransformer, serta bekerja dengan penyongsang dan pengganda. Jangan sentuh bahagian hidup dengan tangan kosong. Buat sambungan dengan peranti diputuskan sambungan daripada bekalan kuasa, dan elakkan daripada mengendalikannya di lokasi lembap dengan kemungkinan air atau percikan. Juga, jangan melebihi arus yang diisytiharkan oleh pengilang pengubah, penukar atau bekalan kuasa, jika anda tidak mahu ia terbakar. Semoga petua yang diberikan akan membantu anda meningkatkan voltan ke nilai yang dikehendaki! Jika anda mempunyai sebarang soalan, tanya mereka dalam komen di bawah artikel!
Anda mungkin tidak tahu:
suka( 0 ) Saya tidak suka( 0 )
Tidak semua orang pernah mendengar bahawa bateri lithium-ion AA bukan sahaja mempunyai 3.7 volt standard, tetapi terdapat model yang memberikan satu setengah yang biasa, seperti dalam nikel kadmium. Ya, kimia tin tidak membenarkan penciptaan sel 1.5 volt, jadi terdapat penstabil wang di dalamnya. Oleh itu, bateri boleh dicas semula klasik diperolehi, untuk standard voltan untuk kebanyakan peranti dan, yang paling penting, mainan. Bateri ini mempunyai kelebihan iaitu ia dicas dengan sangat cepat dan kapasiti yang lebih berkuasa. Oleh itu, kita boleh mengandaikan bahawa populariti bateri tersebut semakin meningkat. Mari kita lihat sampel ujian dan lihat pengisiannya.
Bateri itu sendiri kelihatan seperti sel AA biasa, kecuali terminal positif atas. Terdapat cincin ceruk di bahagian atas di sekelilingnya, yang menyediakan sambungan terus ke sel Li-ion untuk.
Selepas merobek label, kita berhadapan dengan badan keluli yang ringkas. Ingin membuka sel dengan risiko litar pintas yang minimum di dalam, pemotong paip kecil digunakan untuk membuka kimpalan dengan kemas.
Papan litar bercetak, yang mengeluarkan 3.7 - 1.5 volt, terletak di dalam penutup.
Penukar ini menggunakan penyongsang DC-DC 1.5MHz untuk menyediakan output 1.5V. Berdasarkan lembaran data, ini ialah penukar bersepadu sepenuhnya dengan semua komponen semikonduktor kuasa. Penukar direka untuk input 2.5-5.5 volt, iaitu, dalam julat operasi sel Li-ion. Di samping itu, ia mempunyai penggunaan arus intrinsik hanya 20 mikroampere.
Bateri mempunyai litar perlindungan yang terletak pada papan fleksibel yang mengelilingi sel Li-ion. Dia menggunakan cip XB3633A yang, seperti penyongsang, adalah peranti bersepadu sepenuhnya; tiada MOSFET luaran untuk memutuskan sambungan sel dari seluruh litar. Secara umum, dengan semua elektronik yang disertakan ini, bateri 1.5 V penuh yang biasa keluar dari sel litium.
Berikut ialah gambaran keseluruhan penukar voltan kuasa mikro yang tidak banyak membantu.
Dipasang dengan baik, saiz padat 34x15x10mm 
Ia dinyatakan:
Voltan masukan: 0.9-5V
Dengan satu bateri AA, arus keluaran sehingga 200mA
Dengan dua bateri AA, arus keluaran 500 ~ 600mA
Kecekapan sehingga 96%
Litar penukar sebenar 
Kapasiti yang sangat kecil bagi kapasitor input serta-merta menarik perhatian - hanya 0.15 μF. Biasanya mereka meletakkannya lebih daripada 100 kali, nampaknya mereka naif bergantung pada rintangan dalaman rendah bateri :) Nah, mereka meletakkannya seperti itu, Tuhan memberkati dia, jika perlu, anda boleh menukarnya - segera tetapkannya kepada 10mkF. Di bawah dalam foto ialah kapasitor asli. 
Dimensi pendikit juga sangat kecil, yang membuatkan seseorang berfikir tentang kebenaran ciri yang diisytiharkan.
LED merah disambungkan pada input penukar, yang mula bersinar apabila voltan input lebih daripada 1.8V
Disemak untuk perkara berikut stabil voltan masukan:
1.25V - voltan bateri Ni-Cd dan Ni-MH
1.5V - voltan satu sel galvanik
3.0V - voltan dua sel galvanik
3.7V - voltan bateri Li-Ion
Pada masa yang sama, saya memuatkan penukar sehingga voltan turun kepada 4.66V yang munasabah
Voltan litar terbuka 5.02V
- 0.70V - voltan minimum di mana penukar mula berfungsi semasa melahu. Pada masa yang sama, LED tidak menyala secara semula jadi - voltan tidak mencukupi.
- Arus tanpa beban 1.25V 0.025mA, arus keluaran maksimum hanya 60mA pada voltan 4.66V. Arus input ialah 330mA, kecekapan adalah kira-kira 68%. LED secara semula jadi tidak menyala pada voltan ini. 
- Arus tanpa beban 1.5V 0.018mA, arus keluaran maksimum 90mA pada 4.66V. Arus input ialah 360mA, kecekapan adalah kira-kira 77%. LED secara semula jadi tidak menyala pada voltan ini. 
- Arus tanpa beban 3.0V 1.2mA (menggunakan terutamanya LED), arus keluaran maksimum 220mA pada voltan 4.66V. Arus input ialah 465mA, kecekapan adalah kira-kira 74%. LED menyala secara normal pada voltan ini. 
- Arus tanpa beban 3.7V 1.9mA (menggunakan terutamanya LED), arus keluaran maksimum 480mA pada 4.66V. Arus input ialah 840mA, kecekapan adalah kira-kira 72%. LED menyala secara normal pada voltan ini. Penukar mula memanaskan sedikit. 
Untuk kejelasan, saya meringkaskan keputusan dalam jadual. 
Selain itu, pada voltan input 3.7V, saya menyemak pergantungan kecekapan penukaran pada arus beban
50mA - kecekapan 85%.
100mA - kecekapan 83%
150mA - kecekapan 82%.
200mA - kecekapan 80%.
300mA - kecekapan 75%
480mA - kecekapan 72%.
Seperti yang mudah dilihat, semakin rendah beban, semakin tinggi kecekapannya.
Ia jauh lebih rendah daripada 96% yang dinyatakan
Riak voltan keluaran pada beban 0.2A 
Riak voltan keluaran pada beban 0.48A 
Seperti yang mudah dilihat, pada arus maksimum, amplitud riak adalah sangat besar dan melebihi 0.4V.
Kemungkinan besar ini disebabkan oleh kapasitor keluaran kapasiti kecil dengan ESR tinggi (berukuran 1.74 Ohm)
Kekerapan kerja penukaran kira-kira 80kHz
Saya juga menyolder seramik 20μF ke output penukar dan menerima pengurangan 5 kali ganda dalam riak pada arus maksimum! 
Kesimpulan: penukar adalah kuasa yang sangat rendah - ini mesti diambil kira apabila memilihnya untuk menghidupkan peranti anda
Memuatkan...