Boost-omformer 3,6 - 5 volt på MC34063
Det er mange artikler om omformere på MC34063 og lignende mikrokretser. Hvorfor skrive en til? La oss være ærlige, vi skrev det for å legge ut PCB. Kanskje noen vil anse det som vellykket eller bare være for lat til å tegne sitt eget.
En slik omformer kan være nødvendig, for eksempel for å drive et hjemmelaget produkt eller en måleenhet fra et litiumbatteri. I vårt tilfelle er dette strømforsyningen til dosimeteret fra den kinesiske 1,5A / t. Kretsen er en standard, fra et datablad, en step-up omformer.
Det trykte kretskortet viste seg å være lite, bare 2 * 2,5 cm. Du kan gjøre mindre. Alle detaljer som planlagt - SMD. Men å finne en keramisk SMD-kondensator med en kapasitet på mindre enn 1nF viste seg ikke å være så lett, jeg måtte sette en utgang. Det viste seg også å være vanskelig å finne en relativt liten choke av nødvendig induktans, som ikke går inn i metning ved nødvendig strøm. Som et resultat ble det besluttet å bruke en økt frekvens - omtrent 100 kHz og en choke på 47 μH. Som et resultat er det bare en tredjedel utover brettets dimensjoner.
En spenningsdeler for stabilisering av 5 volt ble oppnådd fra motstander på 3 og 1 kOhm. Hvis du prøver, kan du i stedet for forsiktig lodde et multi-turn potensiometer, som vi gjorde i omformeren på NCP3063, for å kunne justere spenningen.
Omfanget av denne kretsen er ikke begrenset til kun å drive enheter. Den kan med hell brukes i hjemmelagde lommelykter, ladere, strømbanker, med et ord, uansett hvor det er nødvendig å konvertere en spenningsverdi til en annen. Denne mikrokretsen er ikke veldig kraftig, men den er i stand til å takle de fleste bruksområder.
Men når du bruker pulsomformere til å gi strøm til måleinstrumenter og sensitivt utstyr, bør du huske på støynivået som de skaper gjennom strømkretsene. Det antas at for kretser som er veldig følsomme for slike ting, er løsningen bare i bruken av en lineær stabilisator mellom omformeren og kretsen som mates direkte av den. I vårt tilfelle oppnådde vi minimumsnivået av rippel ved å bruke den maksimale kapasitansen til kondensatoren ved utgangen til omformeren, som vi kunne finne. Det viste seg å være tantal ved 220μF. Det er plass på brettet for å installere flere keramiske kondensatorer ved utgangen om nødvendig.
3,6 - 5 volts step-up omformer på MC34063 har vist god stabil ytelse og kan anbefales til bruk.
For å drive elektriske apparater er det nødvendig å sikre de nominelle verdiene til strømforsyningsparametrene som er angitt i dokumentasjonen. Selvfølgelig opererer de fleste moderne elektriske apparater fra et 220 volts vekselstrømsnettverk, men det hender at du må gi strøm til enheter for andre land der spenningen er forskjellig eller for å drive noe fra kjøretøyets ombordnettverk. I denne artikkelen skal vi se på hvordan du øker AC- og DC-spenningene og hva som trengs for dette.
AC spenningsøkning
Det er to måter å øke vekselspenningen på - ved hjelp av en transformator eller en autotransformator. Hovedforskjellen mellom dem er at når du bruker en transformator, er det en galvanisk isolasjon mellom primær- og sekundærkretsene, men når du bruker en autotransformator, er det ingen.
Interessant! Galvanisk isolasjon er fraværet av elektrisk kontakt mellom den primære (inngangs) kretsen og den sekundære (utgangs) kretsen.
La oss vurdere vanlige spørsmål. Hvis du befinner deg utenfor grensene til vårt enorme hjemland og strømnettene der skiller seg fra våre 220 V, for eksempel 110V, må du for å heve spenningen fra 110 til 220 Volt bruke en transformator, for eksempel, f. som vist i figuren nedenfor:
Det skal sies at slike transformatorer kan brukes "i alle retninger". Det vil si at hvis den tekniske dokumentasjonen til transformatoren din sier "spenningen til primærviklingen er 220V, sekundæren er 110V" - betyr det ikke at den ikke kan kobles til 110V. Transformatorene er reversible, og hvis du bruker samme 110V på sekundærviklingen, vil 220V eller annen økt verdi vises på primæren, proporsjonalt med transformasjonsforholdet.
Det neste problemet som mange mennesker står overfor er, spesielt ofte observeres det i private hus og i garasjer. Problemet er knyttet til dårlig tilstand og overbelastning av kraftledninger. For å løse dette problemet - du kan bruke LATR (laboratorie autotransformator). De fleste moderne modeller kan både redusere og gradvis øke nettverksparametrene.
Diagrammet er vist på frontpanelet, og vi vil ikke dvele ved forklaringene til operasjonsprinsippet. LATR-er selges i forskjellige kapasiteter, den på figuren for omtrent 250-500 VA (volt-ampere). I praksis finnes det modeller opp til flere kilowatt. Denne metoden er egnet for tilførsel av nominell 220 volt til et spesifikt elektrisk apparat.
Hvis du trenger å øke spenningen billig i hele huset, er ditt valg en reléstabilisator. De selges også for forskjellige kapasiteter, og serien passer for de fleste typiske tilfeller (3-15 kW). Enheten er også basert på en autotransformator. Vi snakket om det i artikkelen vi refererte til.
DC-kretser
Alle vet at transformatorer ikke fungerer med likestrøm, hvordan øker man spenningen i slike tilfeller? I de fleste tilfeller økes konstanten ved å bruke en felteffekt eller bipolar transistor og en PWM-kontroller. Med andre ord kalles det en transformatorløs spenningsomformer. Hvis disse tre hovedelementene er koblet til som vist i figuren nedenfor og et PWM-signal påføres basen av transistoren, vil utgangsspenningen øke Ku ganger.
Ku = 1 / (1-D)
Vi vil også vurdere typiske situasjoner.
La oss si at du vil lyse opp tastaturet ved hjelp av et lite stykke LED-stripe. For dette er kraften til laderen fra smarttelefonen (5-15 W) ganske nok, men problemet er at utgangsspenningen er 5 volt, og de vanlige typene LED-strips opererer fra 12V.
Så hvordan øke spenningen på laderen? Den enkleste måten å forsterke på er med en enhet som en "dc-dc boost converter" eller "DC voltage boost converter".
Slike enheter lar deg øke spenningen fra 5 til 12 volt, og selges både med en fast verdi og justerbar, som i de fleste tilfeller vil tillate deg å heve den fra 12 til 24 og til og med opp til 36 volt. Men husk at utgangsstrømmen er begrenset av det svakeste elementet i kretsen, i situasjonen under diskusjon - strømmen på laderen.
Når du bruker det spesifiserte kortet, vil utgangsstrømmen være mindre enn inngangen så mange ganger som utgangsspenningen har økt, uten å ta hensyn til omformerens effektivitet (den er i området 80-95%).
Slike enheter er bygget på grunnlag av MT3608, LM2577, XL6009 mikrokretser. Med deres hjelp kan du lage en enhet for å teste regulatorreléet, ikke på bilens generator, men på skrivebordet, og justere verdiene fra 12 til 14 volt. Nedenfor ser du en videotest av en slik enhet.
Interessant! Fans av hjemmelagde produkter stiller ofte spørsmålet "hvordan øke spenningen fra 3,7 V til 5 V for å lage en Powerbank på litiumbatterier med egne hender?" Svaret er enkelt - bruk FP6291-konverteringskortet.
På slike tavler, ved bruk av silketrykk, er formålet med kontaktputene for tilkobling angitt, så du trenger ikke en krets.
En ofte forekommende situasjon er også behovet for å koble enheten til et 220V bilbatteri, og det hender at du virkelig trenger 220V utenfor byen. Hvis du ikke har en bensingenerator, bruk et bilbatteri og en omformer for å øke spenningen fra 12 til 220 volt. En 1 kW-modell kan kjøpes for $ 35 - dette er en billig og velprøvd måte å koble en 220V drill, kvern, kjele eller kjøleskap til et 12V batteri.
Hvis du er en lastebilsjåfør, vil vekselretteren ovenfor ikke være egnet for deg, på grunn av at nettverket ombord sannsynligvis vil ha 24 volt. Hvis du trenger å heve spenningen fra 24V til 220V, så vær oppmerksom på dette når du kjøper en omformer.
Selv om det er verdt å merke seg at det finnes universelle omformere som kan operere fra 12 og 24 volt.
I tilfeller der du trenger å få en høy spenning, for eksempel å øke den fra 220 til 1000V, kan du bruke en spesiell multiplikator. Dens typiske layout er vist nedenfor. Den består av dioder og kondensatorer. Du vil få en konstant strøm ved utgangen, ta hensyn til dette. Dette er Latour-Delon-Grenacher-dobleren:
Og slik ser den ensidige multiplikatorkretsen ut (Cockcroft-Walton).
Med den kan du øke spenningen så mange ganger som nødvendig. Denne enheten er bygget i kaskader, hvor antallet avgjør hvor mange volt du får ved utgangen. Følgende video beskriver hvordan multiplikatoren fungerer.
I tillegg til disse kretsene er det mange andre, nedenfor er kretsene til firedoblingen, 6- og 8-folds multiplikatorer, som brukes til å øke spenningen:
Avslutningsvis vil jeg minne deg på sikkerhetstiltak. Vær forsiktig når du kobler til transformatorer, autotransformatorer, samt arbeider med omformere og multiplikatorer. Ikke berør spenningsførende deler med bare hender. Foreta tilkoblingene med enheten koblet fra strømforsyningen, og unngå å bruke dem på fuktige steder med mulighet for vann eller sprut. Overskrid heller ikke strømmen som er oppgitt av produsenten av transformatoren, omformeren eller strømforsyningen, hvis du ikke vil at den skal brenne ut. Forhåpentligvis vil tipsene som gis hjelpe deg med å øke spenningen til ønsket verdi! Hvis du har spørsmål, spør dem i kommentarene under artikkelen!
Du vet sannsynligvis ikke:
Som( 0 ) Jeg liker ikke( 0 )
Ikke alle har hørt at litium-ion AA-batterier ikke bare har standard 3,7 volt, men det finnes modeller som gir den vanlige halvannen, som i nikkelkadmium. Ja, selve kjemien til boksene tillater ikke dannelsen av 1,5-volts celler, så det er en bukkestabilisator inni. Dermed oppnås et klassisk oppladbart batteri, for spenningsstandarden for de fleste enheter og viktigst av alt, leker. Disse batteriene har den fordelen at de lader veldig raskt og er kraftigere i kapasitet. Derfor kan vi trygt anta at populariteten til slike batterier vokser. La oss ta en titt på testprøven og ta en titt på fyllingen.
Selve batteriet ser ut som vanlige AA-celler, bortsett fra den øverste positive polen. Det er en innfelt ring på toppen rundt, som gir direkte tilkobling til Li-ion-cellen for.
Etter å ha revet av etiketten, står vi overfor en enkel stålkropp. For å demontere cellen med minimal risiko for kortslutning innvendig, ble det brukt en liten rørkutter for å pent demontere sveisen.
Det trykte kretskortet, som gir ut fra 3,7 - 1,5 volt, er plassert inne i dekselet.
Denne omformeren bruker en 1,5MHz DC-DC-omformer for å gi 1,5V utgang. Basert på dataarket er dette en fullt integrert omformer med alle krafthalvlederkomponenter. Omformeren er designet for 2,5-5,5 volt inngang, det vil si innenfor driftsområdet til en Li-ion-celle. I tillegg har den et egenstrømforbruk på kun 20 mikroampere.
Batteriet har en beskyttelseskrets plassert på et fleksibelt brett som omgir Li-ion-cellen. Hun bruker chip XB3633A som, i likhet med omformeren, er en fullt integrert enhet; ingen eksterne MOSFET-er for å koble cellen fra resten av kretsen. Generelt, med all denne medfølgende elektronikken, viste det vanlige fullverdige 1,5 V-batteriet seg fra litiumcellen.
Her er en oversikt over en mikrostrømspenningsomformer som vil gjøre lite for noe.
Samlet ganske godt, kompakt størrelse 34x15x10mm 
Det står:
Inngangsspenning: 0,9-5V
Med ett AA-batteri, utgangsstrøm opptil 200mA
Med to AA-batterier, utgangsstrøm 500 ~ 600mA
Effektivitet opptil 96 %
Ekte omformerkrets 
Den svært lille kapasiteten til inngangskondensatoren fanger umiddelbart øyet - bare 0,15 μF. Vanligvis setter de det mer enn 100 ganger, tilsynelatende regner de naivt med den lave interne motstanden til batteriene :) Vel, Gud velsigne ham, om nødvendig kan du endre den - sett den umiddelbart til 10μF. Nedenfor på bildet er en innebygd kondensator. 
Dimensjonene på gassen er også veldig små, noe som får en til å tenke på sannheten til de deklarerte egenskapene.
En rød LED er koblet til inngangen til omformeren, som begynner å lyse når inngangsspenningen er mer enn 1,8V
Sjekket for følgende stabilisert inngangsspenninger:
1,25V - spenning av Ni-Cd og Ni-MH batteri
1,5V - spenning av en galvanisk celle
3,0V - spenning av to galvaniske celler
3,7V - Li-Ion batterispenning
Samtidig lastet jeg omformeren til spenningen falt til rimelige 4,66V
Åpen kretsspenning 5,02V
- 0,70V - minimumsspenning som omformeren begynner å fungere ved i tomgang. Samtidig lyser ikke LED-en naturlig - det er ikke nok spenning.
- 1,25V tomgangsstrøm 0,025mA, maksimal utgangsstrøm er kun 60mA ved en spenning på 4,66V. Inngangsstrømmen er 330mA, effektiviteten er omtrent 68%. LED-en lyser naturligvis ikke ved denne spenningen. 
- 1,5V tomgangsstrøm 0,018mA, maksimal utgangsstrøm 90mA ved 4,66V. Inngangsstrømmen er 360mA, effektiviteten er omtrent 77%. LED-en lyser naturligvis ikke ved denne spenningen. 
- 3,0V tomgangsstrøm 1,2mA (forbruker hovedsakelig LED), maksimal utgangsstrøm 220mA ved en spenning på 4,66V. Inngangsstrømmen er 465mA, effektiviteten er omtrent 74%. LED-en lyser normalt ved denne spenningen. 
- 3,7V tomgangsstrøm 1,9mA (forbruker hovedsakelig LED), maksimal utgangsstrøm 480mA ved 4,66V. Inngangsstrømmen er 840mA, effektiviteten er omtrent 72%. LED-en lyser normalt ved denne spenningen. Omformeren begynner å varmes opp litt. 
For klarhetens skyld oppsummerte jeg resultatene i en tabell. 
I tillegg, ved en inngangsspenning på 3,7V, sjekket jeg avhengigheten av konverteringseffektiviteten av belastningsstrømmen
50mA - 85 % effektivitet
100mA - effektivitet 83 %
150mA - 82 % effektivitet
200mA - 80 % effektivitet
300mA - effektivitet 75 %
480mA - 72 % effektivitet
Som det er lett å se, jo lavere belastning, jo høyere effektivitet.
Det kommer langt under de oppgitte 96 %
Utgangsspenningsrippel ved 0,2A belastning 
Utgangsspenningsrippel ved 0,48A belastning 
Som det er lett å se, ved maksimal strøm, er krusningsamplituden veldig stor og overstiger 0,4V.
Mest sannsynlig er dette på grunn av utgangskondensatoren med liten kapasitet med høy ESR (målt 1,74 Ohm)
Arbeidsfrekvens for konvertering ca. 80kHz
Jeg loddet i tillegg 20μF keramikk til utgangen til omformeren og fikk en 5-dobbel reduksjon i krusning ved maksimal strøm! 
Konklusjon: omformeren har veldig lav effekt - dette må tas i betraktning når du velger den for å drive enhetene dine
Laster inn ...