Els convertidors de tensió augmentats amb font d'alimentació a baix voltatge són molt sovint implementats en diversos productes casolans. Ara el mercat ens ofereix solucions preparades prou bones, però, d’alguna manera, és poc interessant prendre i utilitzar un tauler ja preparat. Molt més bonic quan ho fas fes-ho tu mateix.
L’autor d’aquest producte casolà és AKA KASYAN (canal de YouTube “AKA KASYAN”). El convertidor que es proposa pot implicar-se en la construcció de bancs elèctrics casolans, convertidors per a un multímetre, alimentar una línia de LED o banda LED de font de baixa tensió, etc.
Amb el xip mc34063, potser, tots els aficionats a la ràdio són familiars. Es tracta d’un xip especialitzat sobre la base del qual es poden crear convertidors de tensió continu-dc força bons que augmenten, disminueixen o inversen.
Un senzill circuit de conversió d'impulsos d'aquest xip serà així:
El microcircuit és bo, ja que té un transistor de potència al seu interior, de manera que el corrent de sortida pot pujar fins a 1,5A.
Però en forma equitativa, cal destacar que a un corrent de 1A, el microcircuit ja comença a escalfar-se molt. Aquest microcircuit compta amb comparadors interns i una font de tensió de referència pròpia, cosa que permet organitzar la retroalimentació de la tensió, és a dir, estabilitzar la tensió de sortida al nivell desitjat.
La tensió de sortida dependrà de la relació de les resistències del divisor de tensió.
El microcircuit té moltes bones coses, de les quals parlarem una altra vegada, però avui considerarem un circuit convertidor d’impulsió.
Aquest convertidor és bastant senzill i us permetrà carregar el telèfon intel·ligent a partir de, per exemple, bateries de liti.
Però hi ha un inconvenient: l'eficiència. El fet és que, tot i treballar en mode polsat, amb una proporció de tensió d’entrada i sortida, l’eficiència del convertidor és molt petita i ascendeix en el millor dels 60-65%, i això no és bo per a un dispositiu portàtil.
El xip d’aquest circuit és que la sortida del microcircuit s’amplifica mitjançant un transistor addicional. En el nostre cas, és bipolar.
Això millorarà les característiques de sortida del convertidor i descarregarà el xip. Dit d’una altra manera, el circuit permetrà la construcció de convertidors d’alta potència.El xip mc34063 comença a funcionar amb una tensió d’entrada a partir de 3V, és a dir, el circuit anterior es pot utilitzar com a convertidor d’impuls en un banc d’energia a casa. Per tant, l’autor té un port USB dual a la pissarra.
Ara sobre la placa de circuit. Inicialment, l’autor va desenvolupar el tauler per a un circuit diferent amb un transistor d’efecte de camp, però l’esperança no estava justificada. Amb transistors bipolars, el circuit funciona millor. El tauler va sortir força bé, amb la qualitat de fàbrica, certament no es pot comparar, però sí a casa la tecnologia no és gens dolenta i, si voleu que els vostres productes casolans semblin un producte de fàbrica, podeu demanar una placa de circuit imprès.
Endavant. No aprofundirem en el funcionament del convertidor DC-DC. Però aquest xip és lleugerament diferent dels controladors PWM habituals. El microcircuit genera una seqüència de polsos rectangulars que entren a la base de la clau, i funciona, tancant la font d’alimentació a l’inductor. Com a resultat, l’acumulació d’energia es produeix en aquest últim. A continuació, es tanquen les claus, la tensió d’auto-inducció de l’inductor és rectificada pel díode i s’acumula al condensador, i des del condensador ja es dirigeix al consumidor.
El divisor de resistència genera una tensió determinada, que s’aplica a una de les entrades del comparador intern del microcircuit. Allà, es compara aquesta tensió amb la tensió de la font de referència. En funció de la diferència de voltatge, el microcircuit augmenta o disminueix la durada i la freqüència del pols, i també la freqüència, ja que el microcircuit controla simultàniament tant el mode PWM (modulació d'amplada de pols) com el mode PFM (modulació de freqüència d'impuls).
El principi és clarament visible a la pantalla de l’oscil·loscopi:
Com més potent sigui la càrrega, més gran és l'atracció de la tensió de sortida. Un sistema de resposta respon a això i el microcircuit augmenta la durada del pols i la freqüència de commutació de la clau.
Diode rectificador de sortida. En principi, és adequat qualsevol díode Schottky amb un corrent de 3 examplificadors. L’autor va decidir prendre un muntatge de dos díodes del rectificador de sortida de la font d’energia de l’ordinador. Els díodes estan en paral·lel.
Prenem condensadors d’emmagatzematge a la sortida amb una tensió nominal de 10-16V. És molt aconsellable utilitzar condensadors amb baixa resistència interna, també es poden trobar en fonts d’alimentació per ordinador.
L'inductor s'enrotlla en anelles de ferro en pols, no en ferrita, és a dir, ferro en pols.
L'anell de ferrita no és adequat aquí. La mida de l’anell està ara al vostre davant:
El bobinat només conté 6 voltes, enrotllat amb un filferro de 1,2 mm i pot ser mil·límetre.
Amb aquest inductor, el màxim EMF d’auto-inducció va arribar als 20V. Així doncs, gràcies a la resistència d’afinació, que, per cert, es proporciona a la placa, és possible ajustar la tensió de sortida en un rang força ampli.
L’autor va posar el transistor TIP41, com l’opció més assequible. El corrent del col·lector només és de 6 A, si és possible, poseu les claus amb un corrent de col·leccionista de 10 amperes o més. Però, fins i tot amb un transistor tan poc abrupte, és possible obtenir un corrent d’uns 2A a la sortida del convertidor.
Naturalment, el transistor s’escalfa, de manera que tant la clau com el díode s’instal·len en un radiador comú. No oblideu aïllar els substrats d'aquests components del radiador amb juntes tèrmiques.
Si no cal protecció, es pot excloure el shunt actual.
Un dels avantatges d’aquest circuit és el dèbil corrent de ralentia (menys de 10 mA). El corrent de sortida 2A indicat no és el límit per a aquest circuit. Podeu extremar encara més, però no hi ha sentit a causa de la baixa eficiència de conversió.
Tot això. L’arxiu amb el circuit i la placa de circuit imprès es pot trobar a la descripció al vídeo original de l’autor (enllaç FONT).
Gràcies per la vostra atenció. Ens veiem aviat!
Vídeo: