Aukštos įtampos keitikliai, turintys žemos įtampos maitinimo šaltinį, labai dažnai yra naudojami daugelyje namų gaminių. Dabar rinka mums siūlo gana gerus paruoštus sprendimus, tačiau imti ir naudoti paruoštą lentą yra kažkaip neįdomu. Daug gražiau, kai tai darai daryk pats.
Šio naminio gaminio autorė yra AKA KASYAN („YouTube“ kanalas „AKA KASYAN“). Siūlomas keitiklis gali būti naudojamas kuriant namų elektrinių bankus, multimetro keitiklius, maitinant šviesos diodų liniją ar LED juostelę iš žemos įtampos šaltinio ir pan.
Turbūt kiekvienas radijo mėgėjas žino „mc34063“ mikroschemą. Tai yra specializuota mikroschema, kurios pagrindu galite sukurti gana gerus nuolatinės srovės ir nuolatinės srovės įtampos keitiklius, kurie padidėja, sumažėja arba yra atvirkštiniai.
Paprasta šio lusto padidinimo keitiklio grandinė atrodys taip:
Mikroschema yra gera tuo, kad jos viduje jau yra galios tranzistorius, todėl išėjimo srovė gali pakilti iki 1,5A.
Tačiau teisingai kalbant, reikia pažymėti, kad esant 1A srovei, mikro grandinė jau pradeda labai įkaisti. Ši mikroschema turi vidinius lygintuvus ir savo etaloninį įtampos šaltinį, kuris leidžia organizuoti grįžtamąjį įtampą arba, kitaip tariant, stabilizuoti išėjimo įtampą norimame lygyje.
Išėjimo įtampa priklausys nuo įtampos daliklio varžų santykio.
Mikroschema turi daug gėrybių, apie kurias mes kalbėsime kitą kartą, tačiau šiandien mes apsvarstysime padidinimo keitiklio grandinę.
Šis keitiklis yra gana paprastas ir leis įkrauti savo išmanųjį telefoną iš, pavyzdžiui, ličio baterijų.
Tačiau yra trūkumas - efektyvumas. Faktas yra tas, kad nepaisant to, kad dirbate impulsiniu režimu, esant tokiam įvesties ir išvesties įtampos santykiui, keitiklio efektyvumas yra labai mažas ir geriausiu atveju siekia 60–65%, ir tai nėra gerai nešiojamam įrenginiui.
Šios grandinės mikroschema yra ta, kad mikro grandinės išėjimas yra sustiprinamas papildomu tranzistoriumi. Mūsų atveju tai yra dvipolis.
Tai pagerins keitiklio išvesties charakteristikas ir iškraus lustą. Kitaip tariant, grandinė leis statyti didelės galios keitiklius.Mikroschema „mc34063“ pradeda veikti su įėjimo įtampa nuo 3 V, tai yra, aukščiau pateikta grandinė gali būti naudojama kaip stiprintuvo keitiklis namų elektriniame banke. Todėl autorius plokštėje turi dvigubą USB prievadą.
Dabar apie plokštę. Iš pradžių autorius sukūrė plokštę kitai grandinei su lauko efekto tranzistoriumi, tačiau viltis nebuvo pagrįsta. Naudojant bipolinius tranzistorius, grandinė veikia geriau. Plokštė pasirodė gana gera, su gamykline kokybe jos tikrai negalima palyginti, bet už namo technologija visai nebloga, ir jei norite, kad jūsų namų produktai atrodytų kaip gamykliniai, tuomet galite užsisakyti spausdintinę plokštę.
Pirmyn. Mes giliai nesigilinsime į DC-DC keitiklio veikimą. Tačiau šis lustas šiek tiek skiriasi nuo įprastų PWM valdiklių. Mikroschema sukuria stačiakampių impulsų seką, kuri patenka į rakto pagrindą, ir ji veikia, uždarant energijos šaltinį į induktorių. Dėl to pastarajame vyksta energijos kaupimasis. Tada raktai uždaromi, diodo pagalba ištaisomas savaiminės indukcijos įtampos padidėjimas iš induktoriaus ir kaupiasi kondensatoriuje, o iš kondensatoriaus jau eina vartotojui.
Rezistinis daliklis sukuria tam tikrą įtampą, kuri dedama į vieną iš vidinių mikroschemos lygintuvo įėjimų. Ten ši įtampa lyginama su pamatinio šaltinio įtampa. Remiantis įtampos skirtumu, mikro grandinė padidina arba sumažina impulsų trukmę ir dažnį, taip pat ir dažnį, nes mikroschema vienu metu valdo ir PWM (impulsų pločio moduliacija), ir PFM režimą (impulsų dažnio moduliacija).
Principas yra aiškiai matomas osciloskopo ekrane:
Kuo galingesnė apkrova, tuo didesnė išėjimo įtampa. Į tai reaguoja grįžtamojo ryšio sistema, o mikro grandinė padidina impulsų trukmę ir raktų perjungimo dažnį.
Išėjimo lygintuvo diodas. Iš esmės tinka bet koks Schottky diodas, kurio srovė yra 3 amperai. Autorius nusprendė paimti dvigubą diodų komplektą iš kompiuterio maitinimo šaltinio lygintuvo. Diodai yra lygiagrečiai.
Mes imame laikymo kondensatorius išvestyje, kurių vardinė įtampa yra 10-16V. Labai patartina naudoti mažo vidinio pasipriešinimo kondensatorius, jų taip pat galima rasti kompiuterio maitinimo šaltiniuose.
Induktorius suvyniotas ant geležies miltelių, o ne iš ferito, būtent į miltelinius geležies žiedus.
Ferito žiedas čia netinka. Žiedo dydis dabar yra priešais jus:
Apvija yra tik 6 posūkiai, apvyniota 1,2 mm viela ir gali būti milimetro.
Būtent su šiuo induktoriumi maksimalus savaiminio indukcijos EML pasiekė 20 V. Taigi dėka tiuningo rezistoriaus, kuris, beje, tiekiamas plokštėje, įmanoma sureguliuoti išėjimo įtampą gana plačiame diapazone.
Kaip prieinamiausią variantą autorius pateikė tranzistorių TIP41. Kolektoriaus srovė yra tik 6A, jei įmanoma, įdėkite raktus, kurių kolektoriaus srovė yra 10 ar daugiau amperų. Bet net ir esant ne tokiam stačiam tranzistoriui, keitiklio išvestyje įmanoma gauti apie 2A srovę.
Natūralu, kad tranzistorius įkaista, todėl tiek raktas, tiek diodas yra sumontuoti ant bendro radiatoriaus. Nepamirškite nuo radiatoriaus izoliuoti šių komponentų pagrindus šilumą laidžiomis tarpinėmis.
Jei apsauga nėra reikalinga, srovės šuntą galima pašalinti iš grandinės.
Vienas iš šios grandinės pranašumų yra silpna tuščiosios eigos srovė (mažesnė nei 10 mA). Nurodyta 2A išėjimo srovė nėra tokios grandinės riba. Galite išsiurbti dar daugiau, tačiau dėl mažo konvertavimo efektyvumo tai nėra prasmės.
Tai viskas. Archyvą su grandine ir spausdintinę plokštę galite rasti aprašyme po originaliu autoriaus vaizdo įrašu (nuoroda ŠALTINIS).
Ačiū už dėmesį. Greitai pasimatysime!
Vaizdo įrašas: