Zosilňovacie meniče napätia s nízkym napätím sú veľmi často implementované v rôznych domácich výrobkoch. Teraz nám trh ponúka celkom dobré hotové riešenia, ale vziať a použiť hotovú dosku je nejako nezaujímavé. Oveľa krajšie, keď to urobíte Urob to sám.
Autorom tohto domáceho produktu je AKA KASYAN (kanál YouTube „AKA KASYAN“). Navrhovaný prevodník sa môže podieľať na výstavbe domácej powerbank, prevodníkov pre multimeter, napájania linky LED alebo pásika LED zo zdroja nízkeho napätia atď.
S čipom mc34063 je snáď každý amatérsky amatér známy. Jedná sa o špecializovaný čip, na základe ktorého môžete zostaviť celkom dobré meniče napätia dc-dc, ktoré zvyšujú, znižujú alebo inverzne.
Jednoduchý obvod zosilňovacieho prevodníka na tomto čipe bude vyzerať takto:
Mikroobvod je dobrý v tom, že už má vo vnútri výkonový tranzistor, takže výstupný prúd môže stúpať až 1,5A.
Je však potrebné poznamenať, že pri prúde 1A sa mikroobvod už veľmi začína zahrievať. Tento mikroobvod má vnútorné komparátory a vlastný zdroj referenčného napätia, ktorý umožňuje organizovať napäťovú spätnú väzbu, alebo inými slovami, stabilizovať výstupné napätie na požadovanej úrovni.
Výstupné napätie bude závisieť od pomeru odporov deliča napätia.
Mikroobvod má veľa dobrôt, o ktorých budeme hovoriť inokedy, ale dnes zvážime obvod zosilňovača.
Tento prevodník je pomerne jednoduchý a umožní vám nabíjať váš smartphone napríklad z lítiových batérií.
Nevýhodou je však účinnosť. Faktom je, že napriek práci v impulznom režime, pri takom pomere vstupného a výstupného napätia, je účinnosť prevodníka veľmi nízka a dosahuje najlepšie 60 až 65%, čo nie je dobré pre prenosné zariadenie.
Čipom tohto obvodu je, že výstup z mikroobvodu je zosilnený ďalším tranzistorom. V našom prípade je to bipolárne.
Tým sa zlepší výstupná charakteristika prevodníka a odčíta sa čip. Inými slovami, obvod umožní konštrukciu prevodníkov pre vysoký výkon.Čip mc34063 začína pracovať so vstupným napätím od 3 V, to znamená, že vyššie uvedený obvod sa môže použiť ako zosilňovač v domácej výkonovej banke. Preto má autor na doske duálny USB port.
Teraz o doske plošných spojov. Spočiatku autor vyvinul dosku pre iný obvod s tranzistorom s efektom poľa, ale nádej nebola opodstatnená. S bipolárnymi tranzistormi funguje obvod lepšie. Doska vyšla celkom dobre, s kvalitou výroby ju určite nemožno porovnávať, ale pre domov technológia nie je vôbec zlá, a ak chcete, aby vaše domáce výrobky vyzerali ako výrobný produkt, môžete si objednať dosku plošných spojov.
Do toho. Nebudeme sa hlboko ponoriť do činnosti prevodníka dc-dc. Tento čip sa však mierne líši od bežných radičov PWM. Mikroobvod generuje postupnosť pravouhlých impulzov, ktoré vstupujú do spodnej časti kľúča a funguje, uzatvára zdroj energie k induktoru. V dôsledku toho dochádza k akumulácii energie. Potom sú kľúče zatvorené, prepätie samoindukčného napätia z induktora je usmernené diódou a akumuluje sa v kondenzátore a z kondenzátora už smeruje k spotrebiteľovi.
Odporový delič generuje určité napätie, ktoré je privedené na jeden zo vstupov vnútorného komparátora mikroobvodu. Tam je toto napätie porovnávané s napätím referenčného zdroja. Na základe rozdielu napätia mikroobvod zvyšuje alebo znižuje trvanie a frekvenciu impulzu a tiež frekvenciu, pretože mikroobvod súčasne riadi režim PWM (modulácia šírky impulzu) aj režim PFM (modulácia pulznej frekvencie).
Princíp je jasne viditeľný na obrazovke osciloskopu:
Čím silnejšie je zaťaženie, tým väčšie je zníženie výstupného napätia. Systém spätnej väzby na to reaguje a mikroobvod zvyšuje trvanie impulzu a frekvenciu prepínania tlačidiel.
Výstupná usmerňovacia dióda. V zásade je vhodná akákoľvek Schottkyho dióda s prúdom 3 ex ampéry. Autor sa rozhodol vziať zostavu duálnej diódy z výstupného usmerňovača napájania počítača. Diódy sú paralelné.
Na výstup berieme kondenzátory s menovitým napätím 10-16V. Dôrazne sa odporúča používať kondenzátory s nízkym vnútorným odporom, ktoré sa nachádzajú aj v počítačových napájacích zdrojoch.
Induktor je navinutý na krúžkoch z práškového železa, nie z feritu, konkrétne z práškového železa.
Feritový kruh tu nie je vhodný. Veľkosť prsteňa je teraz pred vami:
Vinutie obsahuje iba 6 závitov, navinutých drôtom 1,2 mm a môže byť milimeter.
S týmto induktorom dosiahla maximálna EMF samoindukcie 20 V. Vďaka ladiacemu odporu, ktorý je mimochodom na doske, je možné nastaviť výstupné napätie v pomerne širokom rozsahu.
Autor uviedol tranzistor TIP41 ako najdostupnejšiu možnosť. Prúd kolektora je iba 6A, pokiaľ je to možné, vložte kľúče s kolektorovým prúdom najmenej 10 ampérov. Ale aj pri takom nie strmom tranzistore je možné na výstupe z konvertora získať prúd asi 2A.
Tranzistor sa prirodzene zahrieva, takže kľúč aj dióda sú nainštalované na bežnom žiariči. Nezabudnite izolovať substráty týchto komponentov od chladiča pomocou tepelne vodivých tesnení.
Ak nie je potrebná ochrana, môže byť prúdový skrat vylúčený z okruhu.
Jednou z výhod tohto obvodu je skrátený voľnobežný prúd (menej ako 10 mA). Uvedený výstupný prúd 2A nie je limitom pre takýto obvod. Môžete prečerpať ešte viac, ale to nemá zmysel z dôvodu nízkej účinnosti konverzie.
To je všetko. Archív s obvodom a doskou s plošnými spojmi nájdete v popise pod pôvodným videom autora (odkaz ZDROJ).
Ďakujem za pozornosť. Uvidíme sa skoro!
videa: