Ventilimi. Furnizimi me ujë. Kanalizime. Çati. Rregullimi. Plane-Projekte. Muret
  • Shtëpi
  • Ventilimi
  • Konvertuesi i nxitjes DC DC. Nxitja e konvertuesit DC-DC. Parimi i funksionimit: konverteri ds ds i bazuar në transistorë qarku

Konvertuesi i nxitjes DC DC. Nxitja e konvertuesit DC-DC. Parimi i funksionimit: konverteri ds ds i bazuar në transistorë qarku

Një gjenerator pulsi me shtytje, në të cilin, për shkak të kontrollit proporcional të rrymës së transistorëve, humbjet e ndërrimit zvogëlohen ndjeshëm dhe efikasiteti i konvertuesit rritet, është montuar në transistorët VT1 dhe VT2 (KT837K). Rryma e reagimit pozitiv rrjedh nëpër mbështjelljet III dhe IV të transformatorit T1 dhe ngarkesën e lidhur me kondensatorin C2. Roli i diodave që korrigjojnë tensionin e daljes kryhet nga kryqëzimet e emetuesve të transistorëve.

Një tipar i veçantë i gjeneratorit është ndërprerja e lëkundjeve kur nuk ka ngarkesë, gjë që zgjidh automatikisht problemin e menaxhimit të energjisë. E thënë thjesht, një konvertues i tillë do të ndizet vetë kur duhet të fuqizoni diçka prej tij dhe do të fiket kur ngarkesa të shkëputet. Kjo do të thotë, bateria e energjisë mund të lidhet vazhdimisht me qarkun dhe praktikisht të mos konsumohet kur ngarkesa është e fikur!

Për hyrjen e dhënë UВx. dhe nxirrni UBix. tensionet dhe numri i rrotullimeve të mbështjelljeve I dhe II (w1), numri i kërkuar i rrotullimeve të mbështjelljeve III dhe IV (w2) mund të llogaritet me saktësi të mjaftueshme duke përdorur formulën: w2=w1 (UOut. - UBx. + 0.9) /(UBx - 0,5 ). Kondensatorët kanë vlerësimet e mëposhtme. C1: 10-100 µF, 6,3 V. C2: 10-100 µF, 16 V.

Transistorët duhet të zgjidhen në bazë të vlerave të pranueshme rryma bazë (nuk duhet të jetë më e vogël se rryma e ngarkesës!!!) Dhe emetues i tensionit të kundërt - bazë (duhet të jetë më i madh se dyfishi i diferencës ndërmjet tensioneve hyrëse dhe dalëse!!!) .

Unë montova modulin Chaplygin për të bërë një pajisje për rimbushjen e telefonit inteligjent gjatë udhëtimit, kur telefoni inteligjent nuk mund të karikohet nga një prizë 220 V, por mjerisht... Maksimumi që munda të shtrydhja duke përdorur 8 bateri të lidhura paralelisht është rreth 350-375 mA rrymë karikimi në 4.75 V. tensioni i daljes! Edhe pse telefoni Nokia i gruas sime mund të rimbushet me këtë pajisje. Pa ngarkesë, Moduli im Chaplygin prodhon 7 V me një tension të hyrjes 1,5 V. Është montuar duke përdorur transistorë KT837K.

Fotoja e mësipërme tregon pseudo-Krona, të cilën e përdor për të fuqizuar disa nga pajisjet e mia që kërkojnë 9 V. Brenda kutisë nga bateria Krona ka një bateri AAA, një lidhës stereo përmes të cilit ngarkohet dhe një konvertues Chaplygin. Është montuar duke përdorur transistorë KT209.

Transformatori T1 është i mbështjellë në një unazë 2000NM me dimensione K7x4x2, të dy mbështjelljet janë mbështjellë njëkohësisht në dy tela. Për të shmangur dëmtimin e izolimit në skajet e mprehta të jashtme dhe të brendshme të unazës, zbehni ato duke rrumbullakosur skajet e mprehta me letër zmerile. Së pari, mbështillen mbështjelljet III dhe IV (shih diagramin), të cilat përmbajnë 28 rrotullime teli me diametër 0,16 mm, pastaj, gjithashtu në dy tela, mbështjelljet I dhe II, të cilat përmbajnë 4 rrotulla teli me diametër 0,25 mm. .

Fat dhe suksese për të gjithë ata që vendosin të përsërisin konvertuesin! :)

Konvertuesit DC/DC përdoren gjerësisht për të fuqizuar pajisje të ndryshme elektronike. Ato përdoren në pajisje kompjuterike, pajisje komunikimi, qarqe të ndryshme kontrolli dhe automatizimi etj.

Furnizimet me energji të transformatorit

Në furnizimin me energji tradicionale të transformatorit, voltazhi i rrjetit të furnizimit konvertohet, më së shpeshti zvogëlohet, në vlerën e dëshiruar duke përdorur një transformator. Nëntensioni dhe zbutet nga një filtër kondensator. Nëse është e nevojshme, një stabilizues gjysmëpërçues është instaluar pas ndreqësit.

Furnizimet me energji të transformatorit zakonisht janë të pajisura me stabilizues linearë. Stabilizues të tillë kanë të paktën dy përparësi: kosto të ulët dhe një numër të vogël pjesësh në parzmore. Por këto avantazhe janë gërryer nga efikasiteti i ulët, pasi një pjesë e konsiderueshme e tensionit të hyrjes përdoret për të ngrohur transistorin e kontrollit, gjë që është plotësisht e papranueshme për fuqizimin e pajisjeve elektronike portative.

Konvertuesit DC/DC

Nëse pajisja furnizohet me energji nga qelizat galvanike ose bateritë, atëherë konvertimi i tensionit në nivelin e kërkuar është i mundur vetëm duke përdorur konvertuesit DC/DC.

Ideja është mjaft e thjeshtë: tensioni i drejtpërdrejtë shndërrohet në tension alternativ, zakonisht me një frekuencë prej disa dhjetëra apo edhe qindra kilohertz, rritet (zvogëlohet), dhe më pas korrigjohet dhe furnizohet me ngarkesë. Konvertuesit e tillë shpesh quhen konvertues pulsi.

Një shembull është një konvertues përforcues nga 1.5V në 5V, vetëm voltazhi i daljes së një kompjuteri USB. Një konvertues i ngjashëm me fuqi të ulët shitet në Aliexpress.

Oriz. 1. Konverter 1.5V/5V

Konvertuesit e pulsit janë të mirë sepse kanë efikasitet të lartë, duke filluar nga 60..90%. Një avantazh tjetër i konvertuesve të pulsit është një gamë e gjerë e tensioneve hyrëse: tensioni i hyrjes mund të jetë më e ulët se prodhimi ose shumë më e lartë. Në përgjithësi, konvertuesit DC/DC mund të ndahen në disa grupe.

Klasifikimi i konvertuesve

Ulje, në terminologjinë angleze step-down or buck

Tensioni i daljes së këtyre konvertuesve, si rregull, është më i ulët se voltazhi i hyrjes: pa ndonjë humbje të konsiderueshme për shkak të ngrohjes së tranzistorit të kontrollit, mund të merrni një tension prej vetëm disa volt me ​​një tension të hyrjes 12...50 V. . Rryma e daljes së konvertuesve të tillë varet nga kërkesa e ngarkesës, e cila nga ana tjetër përcakton modelin e qarkut të konvertuesit.

Një tjetër emër në anglisht për një konvertues në rënie është chopper. Një nga opsionet e përkthimit për këtë fjalë është ndërprerësi. Në literaturën teknike, një konvertues i zbritjes nganjëherë quhet "hapësirë". Tani për tani, le të kujtojmë vetëm këtë term.

Rritje, në terminologjinë angleze step-up ose boost

Tensioni i daljes së këtyre konvertuesve është më i lartë se tensioni i hyrjes. Për shembull, me një tension të hyrjes prej 5 V, tensioni i daljes mund të jetë deri në 30 V, dhe rregullimi dhe stabilizimi i tij i qetë është i mundur. Shumë shpesh, konvertuesit përforcues quhen përforcues.

Konvertuesit universal - SEPIC

Tensioni i daljes së këtyre konvertuesve mbahet në një nivel të caktuar kur voltazhi i hyrjes është ose më i lartë ose më i ulët se tensioni i hyrjes. Rekomandohet në rastet kur voltazhi i hyrjes mund të ndryshojë brenda kufijve të konsiderueshëm. Për shembull, në një makinë, voltazhi i baterisë mund të ndryshojë brenda 9 ... 14 V, por ju duhet të merrni një tension të qëndrueshëm prej 12 V.

Konvertuesit përmbysës

Funksioni kryesor i këtyre konvertuesve është të prodhojnë një tension dalës me polaritet të kundërt në lidhje me burimin e energjisë. Shumë i përshtatshëm në rastet kur kërkohet fuqi bipolare, për shembull.

Të gjithë konvertuesit e përmendur mund të stabilizohen ose të pastabilizohen, voltazhi i daljes mund të lidhet në mënyrë galvanike me tensionin e hyrjes ose të ketë izolim të tensionit galvanik. E gjitha varet nga pajisja specifike në të cilën do të përdoret konverteri.

Për të kaluar në një histori të mëtejshme rreth konvertuesve DC/DC, duhet të paktën skicë e përgjithshme kuptojnë teorinë.

Buck converter chopper - buck converter

Diagrami i tij funksional është paraqitur në figurën më poshtë. Shigjetat në tela tregojnë drejtimet e rrymave.

Fig.2. Diagrami funksional i stabilizatorit të helikopterit

Tensioni i hyrjes Uin furnizohet me filtrin e hyrjes - kondensatorin Cin. Tranzistori VT përdoret si element kyç ai kryen ndërrimin e rrymës me frekuencë të lartë. Mund të jetë ose. Përveç pjesëve të treguara, qarku përmban një diodë shkarkimi VD dhe një filtër dalës - LCout, nga i cili voltazhi furnizohet me ngarkesën Rн.

Është e lehtë të shihet se ngarkesa është e lidhur në seri me elementët VT dhe L. Prandaj, qarku është sekuencial. Si ndodh rënia e tensionit?

Modulimi i gjerësisë së pulsit - PWM

Qarku i kontrollit prodhon impulse drejtkëndëshe me një frekuencë konstante ose periudhë konstante, që në thelb është e njëjta gjë. Këto impulse janë paraqitur në figurën 3.

Fig.3. Kontrolloni pulset

Këtu t është koha e pulsit, transistori është i hapur, t është koha e pauzës dhe transistori është i mbyllur. Raporti ti/T quhet cikli i punës i ciklit të punës, i shënuar me shkronjën D dhe i shprehur në %% ose thjesht në numra. Për shembull, me D të barabartë me 50%, rezulton se D=0.5.

Kështu, D mund të ndryshojë nga 0 në 1. Me një vlerë prej D=1, tranzistori kyç është në gjendje përçueshmërie të plotë, dhe me D=0 në gjendje ndërprerjeje, thënë thjesht, ai është i mbyllur. Nuk është e vështirë të merret me mend se në D=50% tensioni i daljes do të jetë i barabartë me gjysmën e hyrjes.

Është mjaft e qartë se rregullimi i tensionit të daljes ndodh duke ndryshuar gjerësinë e pulsit të kontrollit t dhe, në fakt, duke ndryshuar koeficientin D. Ky parim rregullimi quhet (PWM). Pothuajse në të gjitha blloqe pulsi furnizimi me energji elektrike, është me ndihmën e PWM që tensioni i daljes stabilizohet.

Në diagramet e paraqitura në figurat 2 dhe 6, PWM është "i fshehur" në drejtkëndësha të emërtuar "Qarku i kontrollit", i cili kryen disa funksione shtesë. Për shembull, kjo mund të jetë një fillim i butë i tensionit të daljes, ndezje në distancë ose mbrojtje nga qarku i shkurtër i konvertuesit.

Në përgjithësi, konvertuesit morën kaq shumë aplikim të gjerë se prodhuesit e komponentëve elektronikë kanë nisur prodhimin e kontrollorëve PWM për të gjitha rastet. Asortimenti është aq i madh sa që vetëm për t'i renditur do t'ju duhet një libër i tërë. Prandaj, askujt nuk i shkon mendja të montojë konvertues duke përdorur elementë diskretë, ose siç thonë shpesh në formë "të lirshme".

Për më tepër, konvertuesit e gatshëm me fuqi të ulët mund të blihen në Aliexpress ose Ebay me një çmim të ulët. Në këtë rast, për instalim në një dizajn amator, mjafton të bashkoni telat e hyrjes dhe daljes në tabelë dhe të vendosni tensionin e kërkuar të daljes.

Por le të kthehemi në figurën tonë 3. Në këtë rast, koeficienti D përcakton se sa kohë do të jetë e hapur (faza 1) ose e mbyllur (faza 2). Për këto dy faza, qarku mund të përfaqësohet në dy vizatime. Shifrat NUK TREGOJNË ato elemente që nuk përdoren në këtë fazë.

Fig.4. Faza 1

Kur transistori është i hapur, rryma nga burimi i energjisë (qeliza galvanike, bateria, ndreqësi) kalon përmes mbytjes induktive L, ngarkesës Rn dhe kondensatorit të karikimit Cout. Në të njëjtën kohë, rryma rrjedh nëpër ngarkesë, kondensatori Cout dhe induktori L grumbullojnë energji. Rryma iL GRADDALE RRITET, për shkak të ndikimit të induktivitetit të induktorit. Kjo fazë quhet pompim.

Pasi tensioni i ngarkesës të arrijë vlerën e caktuar (të përcaktuar nga cilësimet e pajisjes së kontrollit), transistori VT mbyllet dhe pajisja kalon në fazën e dytë - fazën e shkarkimit. Transistori i mbyllur në figurë nuk tregohet fare, sikur të mos ekzistonte. Por kjo do të thotë vetëm se transistori është i mbyllur.

Fig.5. Faza 2

Kur transistori VT është i mbyllur, nuk ndodh rimbushje e energjisë në induktor, pasi burimi i energjisë është i fikur. Induktiviteti L tenton të parandalojë ndryshimet në madhësinë dhe drejtimin e rrymës (vetë-induksioni) që rrjedh nëpër mbështjelljen e induktorit.

Prandaj, rryma nuk mund të ndalet menjëherë dhe mbyllet përmes qarkut "diodë-ngarkesë". Për shkak të kësaj, dioda VD quhet diodë shkarkimi. Si rregull, kjo është një diodë Schottky me shpejtësi të lartë. Pas periudhës së kontrollit, faza 2, qarku kalon në fazën 1 dhe procesi përsëritet përsëri. Tensioni maksimal në daljen e qarkut të konsideruar mund të jetë i barabartë me hyrjen, dhe asgjë më shumë. Për të marrë një tension dalës më të madh se sa hyrja, përdoren konvertuesit përforcues.

Tani për tani, ne vetëm duhet të kujtojmë vlerën aktuale të induktancës, e cila përcakton dy mënyrat e funksionimit të helikopterit. Nëse induktiviteti është i pamjaftueshëm, konverteri do të funksionojë në modalitetin e rrymës së ndërprerjes, gjë që është plotësisht e papranueshme për furnizimin me energji elektrike.

Nëse induktiviteti është mjaft i madh, atëherë funksionimi ndodh në modalitetin e rrymës së vazhdueshme, gjë që bën të mundur, duke përdorur filtrat e daljes, për të marrë një tension konstant me një nivel të pranueshëm të valëzimit. Konvertuesit përforcues, të cilët do të diskutohen më poshtë, funksionojnë gjithashtu në modalitetin e rrymës së vazhdueshme.

Për të rritur pak efikasitetin, dioda e shkarkimit VD zëvendësohet me një transistor MOSFET, i cili hapet në kohën e duhur nga qarku i kontrollit. Konvertuesit e tillë quhen sinkron. Përdorimi i tyre justifikohet nëse fuqia e konvertuesit është mjaft e madhe.

Konvertuesit rritës ose përforcues

Konvertuesit përforcues përdoren kryesisht për furnizim me energji elektrike me tension të ulët, për shembull, nga dy ose tre bateri, dhe disa komponentë të projektimit kërkojnë një tension prej 12 ... 15 V me konsum të ulët aktual. Shumë shpesh, një konvertues përforcues quhet shkurtimisht dhe qartë fjala "përforcues".

Fig.6. Diagrami funksional i një konverteri përforcues

Tensioni i hyrjes Uin aplikohet në filtrin e hyrjes Cin dhe aplikohet në L të lidhur në seri dhe transistor komutues VT. Një diodë VD është e lidhur me pikën e lidhjes midis spirales dhe kullimit të transistorit. Ngarkesa Rn dhe kondensatori i shunt Cout janë të lidhur me terminalin tjetër të diodës.

Transistori VT kontrollohet nga një qark kontrolli që prodhon një sinjal kontrolli të një frekuence të qëndrueshme me një cikël funksioni të rregullueshëm D, ashtu siç u përshkrua pak më lart kur përshkruhej qarku i helikopterit (Fig. 3). Dioda VD bllokon ngarkesën nga tranzistori kryesor në kohën e duhur.

Kur transistori kyç është i hapur, dalja e djathtë e spirales L sipas diagramit lidhet me polin negativ të burimit të energjisë Uin. Një rrymë në rritje (e ndikuar nga ndikimi i induktivitetit) nga burimi i energjisë rrjedh përmes spirales dhe tranzistorit të hapur, dhe energjia grumbullohet në spirale.

Në këtë kohë, dioda VD bllokon ngarkesën dhe kondensatorin e daljes nga qarku i kalimit, duke parandaluar kështu shkarkimin e kondensatorit të daljes përmes transistorit të hapur. Ngarkesa në këtë moment mundësohet nga energjia e akumuluar në kondensatorin Cout. Natyrisht, voltazhi në kondensatorin e daljes bie.

Sapo voltazhi i daljes të bjerë pak nën vlerën e caktuar (të përcaktuar nga cilësimet e qarkut të kontrollit), tranzistori i kyçit VT mbyllet dhe energjia e ruajtur në induktor, përmes diodës VD, rikarik kondensatorin Cout, i cili jep energji ngarkesës. Në këtë rast, emf i vetë-induksionit të spirales L i shtohet tensionit të hyrjes dhe transferohet në ngarkesë, prandaj, voltazhi i daljes është më i madh se voltazhi i hyrjes.

Kur voltazhi i daljes arrin nivelin e vendosur të stabilizimit, qarku i kontrollit hap transistorin VT dhe procesi përsëritet nga faza e ruajtjes së energjisë.

Konvertuesit universalë - SEPIC (konvertues me induktor primar me një fund ose konvertues me një induktancë parësore të ngarkuar asimetrikisht).

Konvertuesit e tillë përdoren kryesisht kur ngarkesa ka fuqi të parëndësishme, dhe tensioni i hyrjes ndryshon në lidhje me tensionin e daljes lart ose poshtë.

Fig.7. Diagrami funksional i konvertuesit SEPIC

Shumë i ngjashëm me qarkun e konvertuesit përforcues të paraqitur në figurën 6, por ka elemente shtesë: kondensatori C1 dhe spiralja L2. Janë këta elementë që sigurojnë funksionimin e konvertuesit në mënyrën e uljes së tensionit.

Konvertuesit SEPIC përdoren në aplikacione ku voltazhi i hyrjes ndryshon shumë. Një shembull është rregullatori i konvertuesit të rritjes/poshtës së tensionit të rritjes nga 4V-35V në 1.23V-32V. Është nën këtë emër që konverteri shitet në dyqanet kineze, diagrami i të cilit tregohet në Figurën 8 (kliko mbi figurën për ta zmadhuar).

Fig.8. Diagrami skematik Konvertuesi SEPIC

Figura 9 tregon pamjen e tabelës me përcaktimin e elementeve kryesore.

Fig.9. Pamja e jashtme Konvertuesi SEPIC

Figura tregon pjesët kryesore në përputhje me Figurën 7. Vini re se ka dy mbështjellje L1 L2. Bazuar në këtë veçori, mund të përcaktoni se ky është një konvertues SEPIC.

Tensioni i hyrjes së tabelës mund të jetë brenda 4...35V. Në këtë rast, tensioni i daljes mund të rregullohet brenda 1.23 ... 32 V. Frekuenca e funksionimit të konvertuesit është 500 KHz Me dimensione të vogla 50 x 25 x 12 mm, bordi siguron fuqi deri në 25 W. Rryma maksimale e daljes deri në 3A.

Por këtu duhet bërë një vërejtje. Nëse tensioni i daljes është vendosur në 10 V, atëherë rryma e daljes nuk mund të jetë më e lartë se 2.5A (25W). Me një tension daljeje prej 5V dhe një rrymë maksimale prej 3A, fuqia do të jetë vetëm 15W. Gjëja kryesore këtu është të mos e teproni: ose mos e tejkaloni fuqinë maksimale të lejueshme, ose mos shkoni përtej kufijve të lejuar të rrymës.

Ndonjëherë ju duhet të merrni tension të lartë nga e ulëta. Për shembull, për një programues me tension të lartë të mundësuar nga një USB 5 volt, ju nevojiten diku rreth 12 volt.

Çfarë duhet të bëj? Për këtë ekzistojnë qarqe konvertimi DC-DC. Dhe gjithashtu mikroqarqe të specializuara që ju lejojnë ta zgjidhni këtë problem në një duzinë pjesë.

Parimi i funksionimit
Pra, si mund të bëni, për shembull, pesë volt diçka më shumë se pesë? Mund të gjeni shumë mënyra - për shembull, ngarkoni kondensatorët paralelisht, dhe pastaj ndërroni ato në seri. Dhe kaq shumë herë në sekondë. Por ekziston një mënyrë më e thjeshtë, duke përdorur vetitë e induktivitetit, për të ruajtur forcën aktuale.

Për ta bërë shumë të qartë, fillimisht do të tregoj një shembull për hidraulikët.

Faza 1

Amortizatori mbyllet befas. Rrjedha nuk ka ku të shkojë tjetër, dhe turbina, duke u përshpejtuar, vazhdon ta shtyjë lëngun përpara, sepse nuk mund të ngrihet menjëherë. Për më tepër, e shtyp atë me një forcë më të madhe se sa mund të zhvillojë burimi. E drejton llumin përmes valvulës në akumulatorin e presionit. Ku shkon një pjesë e tij (tashmë me presion të shtuar) te konsumatori? Nga ku, falë valvulës, nuk kthehet më.

Faza 3

Dhe përsëri amortizuesi mbyllet dhe turbina fillon të shtyjë me dhunë lëngun në bateri. Kompensimi i humbjeve që ndodhën atje në fazën 3.

Kthehu te diagramet
Ne dalim nga bodrumi, heqim xhupin e hidraulikut, hedhim çelësin e gazit në qoshe dhe, me njohuri të reja, fillojmë të ndërtojmë diagramin.

Në vend të një turbine, induktiviteti në formën e një mbytjeje është mjaft i përshtatshëm. Një çelës i zakonshëm (në praktikë, një transistor) përdoret si një amortizues, një diodë përdoret natyrshëm si valvul dhe një kondensator merr rolin e një akumuluesi presioni. Kush tjetër veç tij është i aftë të grumbullojë potencial. Kjo është ajo, konverteri është gati!

Faza 1

Çelësi hapet, por spiralja nuk mund të ndalet. Energjia e ruajtur në fushën magnetike del me shpejtësi, rryma tenton të mbahet në të njëjtin nivel me atë në momentin e hapjes së çelësit. Si rezultat, voltazhi në dalje nga spiralja kërcen ndjeshëm (për t'i hapur rrugë rrymës) dhe, duke thyer diodën, paketohet në kondensator. Epo, një pjesë e energjisë shkon në ngarkesë.

Faza 3

Çelësi hapet dhe energjia nga spiralja përsëri depërton përmes diodës në kondensator, duke rritur tensionin që ka rënë gjatë fazës 3. Cikli ka përfunduar.

Siç shihet nga procesi, është e qartë se për shkak të rrymës më të madhe nga burimi, ne rrisim tensionin tek konsumatori. Pra, barazia e pushtetit këtu duhet respektuar rreptësisht. Në mënyrë ideale, me një efikasitet të konvertuesit prej 100%:

Burimi U *I burimi = U konsumimi *I konsumi

Pra, nëse konsumatori ynë kërkon 12 volt dhe konsumon 1A, atëherë nga një burim 5 volt në konvertues ju duhet të ushqeni deri në 2.4A Në të njëjtën kohë, unë nuk kam marrë parasysh humbjet e burimit, megjithëse ato janë zakonisht jo shumë i madh (efikasiteti është zakonisht rreth 80-90%).

Nëse burimi është i dobët dhe nuk është në gjendje të furnizojë 2.4 amper, atëherë në 12 volt do të ketë valëzime të egra dhe një rënie të tensionit - konsumatori do të hajë përmbajtjen e kondensatorit më shpejt sesa burimi do ta hedhë atje.

Dizajni i qarkut
Ka shumë zgjidhje të gatshme DC-DC. Si në formën e mikroblloqeve ashtu edhe në mikroqarqet e specializuara. Unë nuk do të ndaj qimet dhe, për të demonstruar përvojën time, do të jap një shembull të një qarku në MC34063A që kam përdorur tashmë në shembull.

  • Kunjat SWC/SWE të ndërprerësit të transistorit të çipit SWC janë kolektori i tij dhe SWE është emituesi i tij. Rryma maksimale që mund të tërheqë është 1.5A e rrymës hyrëse, por gjithashtu mund të lidhni një transistor të jashtëm për çdo rrymë të dëshiruar (për më shumë detaje, shihni fletën e të dhënave për çipin).
  • DRC - kolektor i përbërë i tranzistorit
  • Ipk - hyrja e mbrojtjes aktuale. Atje voltazhi hiqet nga shunt Rsc nëse rryma tejkalohet dhe voltazhi në shunt (Upk = I*Rsc) bëhet më i lartë se 0.3 volt, konverteri do të ngecë. Ato. Për të kufizuar rrymën hyrëse në 1A, duhet të instaloni një rezistencë 0.3 Ohm. Unë nuk kisha një rezistencë 0.3 ohm, kështu që vendosa një kërcyes atje. Do të funksionojë, por pa mbrojtje. Nëse ka ndonjë gjë, do të më vrasë mikroqarkun.
  • TC është hyrja e kondensatorit që përcakton frekuencën e funksionimit.
  • CII është hyrja e krahasuesit. Kur voltazhi në këtë hyrje është nën 1,25 volt, çelësi gjeneron impulse dhe konverteri funksionon. Sapo bëhet më i madh, fiket. Këtu, përmes një ndarësi në R1 dhe R2, aplikohet tensioni kthyes nga dalja. Për më tepër, ndarësi zgjidhet në atë mënyrë që kur voltazhi që na nevojitet të shfaqet në dalje, do të ketë saktësisht 1.25 volt në hyrjen e krahasuesit. Atëherë gjithçka është e thjeshtë - a është tensioni i daljes më i ulët se sa duhet? Ne jemi duke shirë. E morët atë që ju nevojitej? Le të fikim.
  • Vcc - Fuqia e qarkut
  • GND - Tokë

Të gjitha formulat për llogaritjen e emërtimeve janë dhënë në fletën e të dhënave. Unë do të kopjoj prej saj këtu tabelën më të rëndësishme për ne:

E gdhendur, e salduar...

Pikërisht ashtu. Një skemë e thjeshtë, por ju lejon të zgjidhni një sërë problemesh.

Ndoshta shumë kujtojnë epikën time me një furnizim me energji laboratorike të bërë vetë.
Por mua më është kërkuar vazhdimisht diçka e ngjashme, vetëm më e thjeshtë dhe më e lirë.
Në këtë përmbledhje, vendosa të tregoj një version alternativ të një furnizimi me energji të thjeshtë të rregulluar.
Ejani, shpresoj se do të jetë interesante.

E shtyva këtë rishikim për një kohë të gjatë, nuk pata kohë, por më në fund e arrita.
Ky furnizim me energji elektrike ka karakteristika paksa të ndryshme nga .
Baza e furnizimit me energji elektrike do të jetë një pllakë konvertuesi me rënie DC-DC me kontroll dixhital.
Por çdo gjë ka kohën e vet, dhe tani ka disa fotografi standarde.
Shamia mbërriti në një kuti të vogël, jo shumë më të madhe se një paketë cigare.

Brenda, në dy thasë (pucrra dhe antistatike) ishte heroina aktuale e këtij rishikimi, bordi i konvertuesit.

Bordi ka mjaft dizajn i thjeshtë, një seksion energjie dhe një tabelë e vogël me një procesor (kjo tabelë është e ngjashme me një tabelë nga një konvertues tjetër më pak i fuqishëm), butona kontrolli dhe një tregues.

Karakteristikat e këtij bordi
Tensioni i hyrjes - 6-32 volt
Tensioni i daljes - 0-30 volt
Rryma e daljes - 0-8 Amper
Rezolucioni minimal i vendosjes/ekranit të tensionit - 0,01 Volt
Diskretiteti minimal i instalimit/ekranit aktual - 0,001 Amper
Ky bord gjithashtu mund të masë kapacitetin që transferohet në ngarkesë dhe fuqi.
Frekuenca e konvertimit e specifikuar në udhëzime është 150 KHz, sipas fletës së të dhënave të kontrolluesit - 300 KHz, e matur - rreth 270 KHz, e cila është dukshëm më afër parametrit të treguar në fletën e të dhënave.

Pllaka kryesore përmban elementë të energjisë, një kontrollues PWM, një diodë dhe induktor të rrymës, kondensatorë filtri (470 µF x 50 volt), një kontrollues të furnizimit me energji logjike dhe amplifikator operacional PWM, përforcues operacional, një shant aktual, si dhe hyrje dhe dalje blloqe terminale.

Praktikisht nuk ka asgjë në pjesën e pasme, vetëm disa shina rryme.

Pllaka shtesë përmban një procesor, çipa logjikë, një stabilizues 3.3 Volt për fuqizimin e tabelës, një tregues dhe butona kontrolli.
Procesori -
Logjika - 2 copë
Stabilizuesi i fuqisë -

Ka 2 amplifikatorë operacionalë të instaluar në tabelën e energjisë (të njëjtat opamps janë instaluar në ZXY60xx)
Kontrolluesi i fuqisë PWM i vetë bordit adj

Një mikroqark vepron si një kontrollues i fuqisë PWM. Sipas fletës së të dhënave, ky është një kontrollues PWM 12 Amper, kështu që këtu nuk funksionon me kapacitet të plotë, gjë që është një lajm i mirë. Sidoqoftë, vlen të merret parasysh se është më mirë të mos e tejkaloni tensionin e hyrjes, pasi kjo mund të jetë gjithashtu e rrezikshme.
Përshkrimi për tabelën tregon një tension maksimal të hyrjes prej 32 volt, kufiri për kontrolluesin është 35 volt.
Konvertuesit më të fuqishëm përdorin një kontrollues me rrymë të ulët që kontrollon një kontrollues të fuqishëm tranzistor me efekt fushor, këtu e gjithë kjo bëhet nga një kontrollues i fuqishëm PWM.
Kërkoj falje për fotot, nuk arrita të merrja cilësi të mirë.

Udhëzimet që gjeta në internet përshkruajnë se si të hyni në modalitetin e shërbimit, ku mund të ndryshoni disa parametra. Për të hyrë në modalitetin e shërbimit, duhet të aplikoni energjinë ndërsa shtypet butoni OK, numrat 0-2 do të kalojnë në mënyrë sekuenciale në ekran për të ndërruar cilësimin, duhet të lëshoni butonin ndërsa shfaqet numri përkatës;
0 - Mundëson furnizimin automatik të tensionit në dalje kur fuqia aplikohet në tabelë.
1 - Aktivizo modalitetin e avancuar, duke shfaqur jo vetëm rrymën dhe tensionin, por edhe kapacitetin e transferuar në ngarkesën dhe fuqinë dalëse.
2 - Zgjedhja automatike e matjeve të shfaqura në ekran ose manual.

Gjithashtu në udhëzimet ka një shembull të kujtimit të cilësimeve, pasi bordi mund të vendosë kufirin për vendosjen e rrymës dhe tensionit dhe ka një memorie të cilësimeve, por unë nuk hyra më në këtë xhungël.
Unë gjithashtu nuk i preka kontaktet për lidhësin UART të vendosur në tabelë, sepse edhe nëse kishte diçka atje, nuk mund të gjeja një program për këtë tabelë.

Rezyme.
Pro.
1. Mundësi mjaft të pasura - vendosja dhe matja e rrymës dhe tensionit, matja e kapacitetit dhe fuqisë, si dhe prania e një regjimi për furnizimin automatik të tensionit në dalje.
2. Diapazoni i tensionit në dalje dhe i rrymës është i mjaftueshëm për shumicën e aplikacioneve amatore.
3. Puna nuk është aq e mirë, por pa të meta të dukshme.
4. Komponentët janë instaluar me një rezervë, PWM në 12 Amps në 8 të deklaruar, kondensatorë në 50 Volt në hyrje dhe dalje, në 32 Volt të deklaruar.

Kundër
1. Ekrani është shumë i papërshtatshëm, ai mund të shfaqë vetëm 1 parametër, për shembull -
0.000 - Rryma
00.00 - Tensioni
P00.0 - Fuqia
C00.0 - Kapaciteti.
Në rastin e dy parametrave të fundit, pika është lundruese.
2. Bazuar në pikën e parë, kontrollet janë mjaft të papërshtatshme një valkoder do të ishte shumë i dobishëm.

Mendimi im.
Është një tabelë mjaft e mirë për ndërtimin e një furnizimi të thjeshtë të rregulluar me energji elektrike, por është më mirë dhe më e lehtë të përdorni një furnizim të gatshëm të energjisë.
Më pëlqeu rishikimi +123 +268

Në thelb, energjia furnizohet me pajisje dhe instrumente të ndryshme nga një stabilizues linear. Kjo është për shkak të zakonit dhe thjeshtësisë së skemës. Por me këtë metodë ka një pengesë serioze: ngrohja dhe, si pasojë, konsumi më i lartë i energjisë. Një mënyrë e mirë për të dalë nga kjo situatë është përdorimi i mikroqarqeve të specializuara që janë mjaft të zakonshme sot, të cilat konvertojnë tensionin nominal DC në të dy drejtimet.

Rezistorët R3, R2 janë një ndarës klasik që ushqehen në pinin e pestë të reagimit të konvertuesit.


Funksionimi i qarkut: Për të vendosur vlerën e dëshiruar në volt në daljen e mikroqarkut mc34063, thjesht zgjidhni vlerat e kërkuara të rezistencës R3, R2. Vlerat e tyre mund të llogariten duke përdorur një program të veçantë llogaritjeje për mc34063, arkivi nga i cili mund të shkarkoni nga lidhja e mësipërme. Rezistenca R1 kufizon rrymën në daljen e mikroqarkut dhe e mbron atë nga qarqet e shkurtra.

3.3V nga 1.2/1.5V në MCP1640

Në praktikën radio amatore, lindin rastet kur nevojitet një tension prej 3.3 V për të fuqizuar një produkt të bërë në shtëpi, por vetëm AA ose AAA tip 1.2 - 1.5 V janë të disponueshme


MCP1640 ka efikasitet të shkëlqyeshëm deri në 96% dhe mbështet nivele të hyrjes prej 0,35 Volt ose më shumë. Dalja është e rregullueshme në intervalin nga 2,0 V në 5,5 V. Në diagram, vlerësimet e komponentëve të radios janë zgjedhur për të marrë 3,3 V nga një bateri tipike AA. Kunja VFB përdoret për rregullim duke përdorur një ndarës rezistent. Tensioni nominal i reagimit të këtij konverteri DC/DC është 1,21 V kur rregullon daljen. Rryma maksimale e daljes është 150 mA.

Në çipin LTC3400

Efikasiteti i këtij mikromontimi është 92%. Tensioni fillestar është 0.85 V, dhe voltazhi i daljes varion nga 2.5 V në 5 V dhe rregullohet duke përdorur formulën:

V OUT = 1,23V ×

Kunja e mikromontimit LTC3400 SHDN duhet të lidhet me V-në përmes një rezistence tërheqëse me vlerë nominale 1 MΩ. Rryma maksimale që mund të merret në dalje është 100 mA. Kështu, LTC3400 ose MCP1640 në qarkun e konvertuesit DC DC është ideal për mikrokontrolluesit tuaj të bërë vetë, ku energjia furnizohet nga bateritë standarde.

Skema është shumë e ngjashme, por ka dallime të vogla.


Vlerësimet për qarkun e konvertuesit përforcues DC-DC korrespondojnë me daljen "U" prej 12 volt, nëse kërkohet një vlerësim i ndryshëm, përdorni të njëjtin program llogaritjeje si për qarkun e mësipërm.

mbi qarqet e integruara të specializuara, shihni këtu.

Një qark standard DC-DC me puls me shtytje-tërheqje në çipin TL494, që funksionon në një frekuencë prej 112 kHz. Në daljen e qarkut ka dioda ndreqës të tensionit të lartë që dyfishojnë volt. Në qark, një transformator i gatshëm me frekuencë të lartë i markës EL33-ASH nga furnizimi me energji elektrike i një printeri të djegur përdoret si T1. Pas matjes së rezistencës së mbështjelljeve, doli se raporti i tyre (I me II) është 1:20.


Mbrojtja e qarkut nga mbingarkesa dhe furnizimi i kundërt me energji mund të bëhet përmes një sigurese dhe një diodë të lidhur në drejtimin përpara në hyrje.

Qarku DC nga 12 V DC në 1000 V

Funksionimi i qarkut: qëndrueshmëria e nivelit të daljes është e tillë që kur rryma e ngarkesës luhatet nga 0 në 200 μA, një ndryshim në daljen "U" nuk mund të zbulohet me katër shifra. voltmetër dixhital, d.m.th. nuk kalon 0.1%. Qarku i konvertuesit DC DC është montuar sipas versionit tradicional duke përdorur nxjerrjen e kundërt "U" të vetë-induksionit. Transistori VT1, që funksionon në modalitetin e ndërrimit, furnizon mbështjelljen parësore të transformatorit T1 me tensionin e burimit të energjisë për një kohë të barabartë me 10...16 μs. Në momentin që tranzistori mbyllet, energjia e akumuluar në qarkun magnetik të transformatorit shndërrohet në një impuls me një amplitudë prej rreth 250 V në mbështjelljen dytësore (rreth 40 V në primare).

Ndonjëherë bëhet e nevojshme për të marrë një tension të madh vetëm me një furnizim me energji 1.5 volt. Në këtë rast, konvertuesit e nxitjes DC DC do të vijnë në shpëtim. Qarku i konvertuesit i paraqitur në figurën më poshtë tregon një metodë për marrjen e 90 V nga një bateri e thjeshtë 1.5 V.

Çipi LT1073 (Teknologji Lineare) i përdorur në qarkun e konvertuesit DC DC funksionon në modalitetin e rritjes dhe në një nivel hyrje prej një volt. Një tranzistor komutues, brenda mikromontimit ndërmjet terminaleve SW1 dhe SW2, lidh njërin skaj të induktivitetit L1 me kabinën. Fusha magnetike grumbullohet në spirale, dhe pasi transistori është fikur, një rrymë fillon të rrjedhë përmes diodës D1, duke ngarkuar kondensatorin C3. Një fazë diodë me D1, D2, D3 (dioda të shpejta me tension të kundërt 200V, si MUR120), C2, C3 dhe C4 katërfishon tensionin e daljes.


Qarku i konvertuesit mbyllet përmes një ndarësi të tensionit (në rezistorët me një rezistencë prej 10 MOhm dhe 24 kOhm). Këto rezistenca duhet të jenë domosdoshmërisht film metalik me një gabim jo më shumë se 1%. Kur përdorni komponentët e treguar në diagramin DC dhe induktorin Coilcraft DO1608C-154, mund të merrni një tension daljeje deri në 90 V, por rryma do të jetë vetëm disa miliamp.

Artikujt më të mirë mbi këtë temë