Pastga tushirish uchun kuchlanish konvertori DC kuchaytirgichi. Yuqori kuchlanishli DC-DC konvertori

Xitoy savdo maydonchalarida qiziqarli XL4016 kuchlanishni pasaytiruvchi konvertor moduli paydo bo'ladi. Sxema kuchlanish (CV) va oqim (CC) regulyatsiyasi bilan ishlashga imkon beradi. Tizimga quvvat manbasini qo'shgandan so'ng (masalan, noutbukning keraksiz quvvat manbai, rektifikator va kondansatkichli transformator) modul sozlanishi quvvat manbai yoki qattiq chiqish kuchlanishiga ega stabilizator sifatida ishlatilishi mumkin.

O'chirish maksimal chiqish oqimini o'rnatish yoki oqim manbai (CC) sifatida ishlashga imkon beradi. CC rejimida ishlash, masalan, LEDlarni yoqish, batareyani (shu jumladan avtomobil akkumulyatorini) zaryad qilish yoki Peltier modulini quvvatlantirish uchun ishlatilishi mumkin. Bortga o'rnatilgan ko'p burilishli potensiometrlar tutqich bilan jihozlangan kattaroq va qulayroq bo'lganlar bilan almashtirilishi mumkin. Puls tizimi juda samarali, ammo yuqori quvvatlar majburiy havo aylanishini yoki kattaroq radiatorni talab qiladi.

DC-DC modulining ulanish sxemasi

Inverter modulini Aliexpress-da topish mumkin, uning tavsifi ko'pincha 9 A 300 Vt, 1,2 - 35 V parametrlarini o'z ichiga oladi. Keling, ushbu konvertorning elektron imkoniyatlarini batafsil ko'rib chiqamiz va sinovlarni o'tkazamiz. Issiqlik moslamalari ikkita 10A STPS2045 diodi va XL4016 pastga tushadigan invertor sxemasi bilan jihozlangan. Quvvatning kirish va chiqishini belgilash va potensiometrlarni taqsimlash quyidagi rasmda keltirilgan:

Yarimo'tkazgichlar sovutgichlardan ajratilgan bo'lib, bu qisqa tutashuv xavfini kamaytiradi, lekin issiqlik tarqalish samaradorligini ham kamaytirishi mumkin. Topilgan ma'lumotlar jadvaliga ko'ra, TO220 paketidagi XL4016 8 A oqim chegarasiga ega; ehtimol modulda yuqori e'lon qilingan samaradorlikka ega element ishlatilgan. Ikki rangli LED o'z rangini ko'kdan qizil rangga o'zgartiradi, chiqish oqimi >0,8 A. Chiqishni yopganimizdan so'ng, biz CC rejimida ampermetr yordamida chiqish oqimini 9 A ga moslashtira oldik. LEDlarning ishlashi juda qulay va ma'lumotli. Yuksiz oqim iste'moli taxminan 15 mA ni tashkil qiladi.

Elektrolitik kondansatkichlar radiatorlarga juda yaqin joylashgan va harorat ularning xizmat qilish muddatini qisqartirishi mumkin, katta indüktans shunchaki havoda osilib turadi, shuning uchun mexanik kuchlanish paytida bosilgan elektron plataga zarar bermaslik uchun uni elim bilan mahkamlash kerak. Kengashning boshqa tomonida 5V stabilizator, LM358 va rezistor lehimlanadi, chiqish oqimini o'lchashda ishlatiladi.

XL4016 modul sinovlari va sinovlari

Chiqish oqimlari bilan solishtirganda chiqish kuchlanishining barqarorligi qoniqarli, quyida yuk oqimiga qarab 3,3V ga o'rnatilgan chiqish kuchlanishining grafigiga misol keltirilgan.

Chiqish kuchlanishini o'rnatishda kirish kuchlanishining ta'siri juda kichik.

Konverter samaradorligining ikkita chiqish kuchlanishi uchun chiqish oqimining o'zgarishiga bog'liqligi.

Samaradorlikning kirish kuchlanishidagi o'zgarishlarga bog'liqligi.

Turli xil ish sharoitida to'lqinlanish va chiqish kuchlanishining og'ishi quyidagi oscillogramlarda ko'rsatilgan.

Buk konvertorini qo'llash

Ushbu modul o'yin noutbuki uchun zaryadlovchi sifatida ishlatilgan, u ajoyib ishlaydi va tanqidiy qizib ketmaydi. Kirish: 29V, chiqish 19V, Imax 4A original 220V AC adapter parametrlariga muvofiq.

Eng yuqori oqim radiotelefon uchun quvvat manbai sifatida ishlaydigan moduldan olingan bo'lib, u 28 V va 9 A ishlab chiqaradi, bu juda yaxshi.

Zaryadlovchi sifatida u XL ga katta sovutgich qo'shish yoki uni zaxiradan kattaroq sovutgich, shuningdek, kondansatörlarni sovutadigan fan bilan almashtirish orqali ishlaydi.

Uzluksiz yuk uchun xavfsiz oqim diapazoni taxminan 7 A ni tashkil qiladi; 32 V dan yuqori kuchlanishlarda stabilizator juda issiq. Konverter oldiga katta sig'imli quvvat manbai kondansatkichini qo'yish yaxshi bo'ladi.

Zamonaviy elektronikaning rivojlanishi tufayli maxsus oqim va kuchlanish stabilizatori mikrosxemalari ko'p miqdorda ishlab chiqariladi. Funktsionalligi bo'yicha ular ikkita asosiy turga bo'linadi, DC DC kuchlanishni oshiruvchi konvertor va pastga tushiruvchi konvertor. Ba'zilar ikkala turni birlashtiradi, ammo bu samaradorlikka yaxshiroq ta'sir qilmaydi.

Bir vaqtlar ko'plab radio havaskorlari puls stabilizatorlarini orzu qilishgan, ammo ular kamdan-kam va etishmayotgan edi. Xitoy do'konlaridagi assortiment ayniqsa yoqimli.

• 1. Ilova
• 2. Mashhur konvertatsiyalar
• 3. Kuchlanishni kuchaytiruvchi konvertorlar
• 4. Kuchaytirgichlarga misollar
• 5. Tusotek
• 6. XL4016 uchun
• 7. XL6009 da
• 8.MT3608
• 9. 220 da yuqori kuchlanish
• 10. Kuchli konvertorlar

Ilova

Men yaqinda 1W, 3W, 5W, 10W, 20W, 30W, 50W, 100W da turli xil LEDlarni sotib oldim. Ularning barchasi past sifatga ega, ularni yuqori sifatlilar bilan taqqoslash mumkin. Ushbu to'plamni ulash va quvvatlantirish uchun menda noutbuklardan 12 V va 19 V quvvat manbalari bor. Men past kuchlanishli LED drayverlarini qidirishda Aliexpress orqali faol ravishda qarashga majbur bo'ldim.

Zamonaviy kuchaytiruvchi kuchlanish konvertorlari DC DC va pastga tushadigan kuchlanish konvertorlari 1-2 Amper va kuchlilar 5-7 Amper sotib olindi. Bundan tashqari, ular noutbukni mashinada 12V ga ulash uchun juda mos keladi, ular 80-90 vattni tortadi. Ular 12V va 24V avtomobil akkumulyatorlari uchun zaryadlovchi sifatida juda mos keladi.

Xitoy onlayn-do'konlarida kuchlanish stabilizatorlari biroz qimmatroq.

Stabilizatorlarni bosqichma-bosqich almashtirish uchun mashhur mikrosxemalar:

1. LM2577, past samaradorlik bilan eskirgan;
2. XL4016, 2577 dan 2 barobar samaraliroq;
3. XL6009;
4. MT3608.

Stabilizatorlar shunday belgilanadi: AC-DC, DC-DC. AC - o'zgaruvchan tok, DC - to'g'ridan-to'g'ri oqim. Agar uni so'rovda ko'rsatsangiz, bu qidiruvni osonlashtiradi.

O'z qo'llaringiz bilan DC DC kuchaytirgich konvertorini qilish oqilona emas, men yig'ish va sozlash uchun juda ko'p vaqt sarflayman. Siz uni Xitoydan 50-250 rublga sotib olishingiz mumkin, bu narx yetkazib berishni o'z ichiga oladi. Ushbu miqdor uchun men imkon qadar tezroq yakunlanishi mumkin bo'lgan deyarli tayyor mahsulotni olaman.

Ushbu kommutatsiya IClari boshqalar bilan birgalikda ishlatiladi, elektr ta'minoti uchun mashhur IC uchun xarakteristikalar va ma'lumotlar jadvalini yozgan.

Ommabop konversiyalar

Stabilizatorlar - kuchaytirgichlar past kuchlanishli va yuqori kuchlanishli 220 dan 400 voltgacha bo'linadi. Albatta, belgilangan kuchga ega bo'lgan tayyor bloklar mavjud, ammo men odatiy bo'lganlarni afzal ko'raman, ular kengroq funksionallikka ega.

Eng ko'p talab qilinadigan transformatsiyalar:

1. 12V - 19V;
2. 12 - 24 volt;
3. 5 - 12 V;
4. 3 - 12 V
5. 12 - 220 V;
6. 24V - 220V.

Kuchaytirgichlar avtomobil invertorlari deb ataladi.

Kuchlanishni kuchaytiruvchi konvertorlar

Mening laboratoriyam quvvat manbai 19V 90 Vt quvvatga ega noutbuk blokidan ishlaydi, ammo bu ketma-ket ulangan LEDlarni sinab ko'rish uchun etarli emas. Seriyali LED simi 30V dan 50V gacha talab qiladi. 50-60 volt va 150 Vt uchun tayyor birlikni sotib olish biroz qimmatga tushdi, taxminan 2000 rubl. Shuning uchun, men 500 rubl uchun birinchi qadam stabilizatoriga buyurtma berdim. 50 V gacha ko'tarilishi bilan. Tekshirgandan so'ng, u maksimal 32V ga yetganligi ma'lum bo'ldi, chunki kirish va chiqishda 35V kondansatkichlar mavjud. Men sotuvchiga g'azabim haqida ishonchli tarzda yozdim va bir necha kundan keyin ular pulimni qaytarib berishdi.

Men Tusotek brendi ostida 55V gacha bo'lgan ikkinchisini 280 rublga buyurtma qildim, kuchaytirgich zo'r bo'lib chiqdi. 12V dan osongina 60V ga ko'tariladi, men qurilish rezistorini yuqoriga aylantirmadim, u to'satdan yonib ketadi. Radiator issiqlik o'tkazuvchi elim bilan yopishtirilgan, shuning uchun mikrosxemaning belgilarini ko'rishning iloji bo'lmadi. Sovutish biroz noto'g'ri bajarilgan, Schottky diodining issiqlik qabul qiluvchi yostig'i va boshqaruvchi radiatorga emas, balki taxtaga biriktirilgan.

Kuchaytirgichlarga misollar

XL4016

Keling, menda mavjud bo'lgan 4 ta modelni ko'rib chiqaylik. Men fotosuratlarga vaqt sarflamadim, sotuvchilarni ham oldim.

Xususiyatlari.

Men Xitoy tovarlari bilan ishlashda katta tajribaga egaman, ularning ko'pchiligida darhol kamchiliklar mavjud. Ishlatishdan oldin men butun strukturaning ishonchliligini oshirish uchun ularni tekshiraman va o'zgartiraman. Bu, asosan, mahsulotlarni tezda yig'ishda yuzaga keladigan yig'ish muammolari. Men LED yorug'lik chiroqlarini, uy uchun lampalarni, avtomobilning past va uzoq nurli lampalarini, kunduzi ishlaydigan chiroqlarni (DRL) boshqarish uchun kontrollerlarni yakunlayapman. Men hammaga buni qilishni maslahat beraman, minimal vaqt sarflagan holda xizmat muddatini ikki baravar oshirish mumkin.

Ehtiyot bo'ling, hamma ham qisqa tutashuv, qizib ketish, ortiqcha yuk va noto'g'ri ulanishdan himoyaga ega emas.

Haqiqiy quvvat rejimga bog'liq, texnik xususiyatlar maksimalni ko'rsatadi. Albatta, har bir ishlab chiqaruvchining xususiyatlari har xil bo'ladi, ular turli xil diodlarni o'rnatadilar va induktorni turli qalinlikdagi simlar bilan o'rashadi.

Tusotek

Menimcha, barcha kuchaytiruvchi stabilizatorlarning eng yaxshisi. Ba'zi elementlarda xarakteristikalar zaxirasi yo'q yoki ular PWM mikrosxemalariga qaraganda pastroqdir, shuning uchun ular va'da qilingan oqimning yarmini ham ta'minlay olmaydi. Tusotekning kirish qismida 1000 mF 35 V va chiqishda 470 mF 63 V kondansatör mavjud. Metall plastinka bilan issiqlik qabul qiluvchi tomoni taxtaga lehimlanadi. Ammo ular yomon lehimlangan va egilgan, taxtada faqat bir chekka yotadi, ikkinchisining ostida bo'shliq bor. Unga qaramasdan, ular qanchalik yaxshi muhrlanganligi aniq emas. Agar bu juda yomon bo'lsa, ularni demontaj qilish va bu tomonini radiatorga qo'yish yaxshiroqdir, sovutish 2 baravar yaxshilanadi.

O'zgaruvchan qarshilik kerakli miqdordagi voltni o'rnatadi. Agar siz kirish kuchlanishini o'zgartirsangiz, u o'zgarishsiz qoladi, bu unga bog'liq emas. Misol uchun, men chiqishda 50V ni o'rnatdim, uni kirishda 5V dan 12V gacha oshirdim, 50V o'zgarmadi.

XL4016 da

Ushbu konvertor shunday xususiyatga egaki, u faqat kirish voltlarini 50% gacha oshirishi mumkin. Agar siz 12V ni ulasangiz, u holda maksimal o'sish 18V bo'ladi. Tavsifda aytilishicha, u maksimal 19V quvvatga ega noutbuklar uchun ishlatilishi mumkin. Ammo uning asosiy maqsadi avtomobil akkumulyatoridan noutbuklar bilan ishlash bo'lib chiqdi. Ehtimol, ushbu rejimni o'rnatadigan rezistorlarni o'zgartirish orqali 50% cheklovni olib tashlash mumkin. Chiqish voltlari to'g'ridan-to'g'ri kirishlar soniga bog'liq.

Issiqlikni olib tashlash ancha yaxshi, radiatorlar to'g'ri o'rnatilgan. Faqat termal pasta o'rniga radiator bilan elektr aloqasini oldini olish uchun issiqlik o'tkazuvchi qistirma mavjud. Kirishda 470 mF 50 V, boshqa uchida 35 V da 470 mF kondansatör mavjud.

XL6009 da

LM2596-dagi eskirgan modellar kabi zamonaviy samarali konvertorlarning vakili miniatyuradan kuchlanish ko'rsatkichlari bo'lgan modellarga qadar bir nechta variantlarda mavjud.

Samaradorlikka misol:

• 12V dan 19V ga, 2A yukga aylantirilganda 92%.

Ma'lumotlar varaqasi zudlik bilan 10V dan 30V gacha bo'lgan avtomobildagi noutbuk uchun quvvat manbai sifatida foydalanish sxemasini ko'rsatadi. Shuningdek, XL6009 da +24 va -24V da bipolyar quvvat manbaini amalga oshirish oson. Ko'pgina konvertorlarda bo'lgani kabi, samaradorlik kuchlanish farqi qanchalik yuqori bo'lsa va amper qanchalik katta bo'lsa, kamayadi.

MT3608

97% gacha yaxshi samaradorlikka ega miniatyura modeli, PWM chastotasi 1,2 MGts. Kirish kuchlanishining oshishi bilan samaradorlik oshadi va oqim kuchayganda kamayadi. MT3608 kuchaytirgich konvertorida siz qisqa tutashuv holatida 4A bilan cheklangan kichik oqimga ishonishingiz mumkin. Voltga kelsak, 24 dan oshmasligi tavsiya etiladi.

220 da yuqori kuchlanish

12,24 voltdan 220 gacha bo'lgan konversiya birliklari kabi avtomobil ixlosmandlari orasida keng tarqalgan. 220V kuchlanishli qurilmalarni ulash uchun ishlatiladi. Xitoyliklar asosan bunday modullarning 7-10 modelini sotadilar, qolganlari tayyor qurilmalardir. Narxi 400 rubldan. Alohida ta'kidlashni istardimki, agar, masalan, tayyor qurilmada 500 Vt ko'rsatilgan bo'lsa, bu ko'pincha qisqa muddatli maksimal quvvat bo'ladi. Haqiqiy uzoq muddatli quvvat taxminan 240 Vt bo'ladi.

Kuchli konvertorlar

Maxsus holatlar uchun 10-20A va 120V gacha bo'lgan kuchli DC-DC kuchaytiruvchi konvertorlar kerak bo'ladi. Men sizga bir nechta mashhur va arzon modellarni ko'rsataman. Ularda asosan belgilar yo'q yoki sotuvchi ularni boshqa joydan sotib olmaslik uchun yashiradi. Men ularni shaxsan sinab ko'rmadim, kuchlanish nuqtai nazaridan ular va'da qilingan xususiyatlarga ko'ra birga yashaydilar. Ammo amper biroz kamroq bo'ladi. Ushbu narx toifasidagi mahsulotlar har doim belgilangan yukni ushlab tursa-da, men shunga o'xshash qurilmalarni faqat LCD displeylar bilan sotib oldim.

600 Vt

Kuchli №1:

1. quvvat 600 Vt;
2. 10-60V 12-80V ga aylanadi;
3. narxi 800 rubldan.

Siz uni “600W DC 10-60V dan 12-80V Boost Converter Step Up” qidiruvi orqali topishingiz mumkin.

400 Vt

Kuchli №2:

1. quvvat 400 Vt;
2. 6-40V 8-80V ga aylanadi;
3. 10A gacha chiqish;
4. narxi 1200 rubldan.

Qidirish uchun qidiruv tizimiga “DC 400W 10A 8-80V Boost Converter Step-Up” ni kiriting.

B900W

Kuchli №3:

1. quvvat 900 Vt;
2. 8-40V 10-120V ga aylanadi;
3. 15A gacha chiqish.
4. narxi 1400 rubldan.

B900W sifatida belgilangan va osongina topish mumkin bo'lgan yagona birlik.

Bugun biz universal DC-DC konvertorini yaratish bo'yicha bosqichma-bosqich ko'rsatmalarni ko'rib chiqamiz. Bu nima uchun?

Bu savolga to'liq javob berish uchun keling, xususiyatlarni ko'rib chiqaylik:

Xususiyatlardan ko'rinib turibdiki, bunday konvertor 12V kuchlanishni oshirish yoki kamaytirish uchun avtomobilda ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, bunday uy qurilishi DC / DC konvertorini kompyuter quvvat manbai chiqishiga ulashingiz va undan turli xil kuchlanishlarni o'zgartirmasdan olishingiz mumkin.

Xo'sh, yoki siz noutbukdan quvvat manbai olib, yana chiqishda har qanday kuchlanishni olishingiz mumkin. Bu juda qulay, chunki siz besleme zo'riqishida tashvishlanishingiz shart emas.

DC boost/buck konvertori - elektron diagrammasi

Aytgancha, biz allaqachon qanday yaratishni ko'rib chiqdik .

Avvaliga UC3843 da DC-DC konvertorini yaratish g'oyasi bor edi, ammo u muvaffaqiyatsiz bo'ldi. Bundan tashqari, agar siz oqimni moslashtirsangiz, ikkinchi shuntni o'rnatishingiz kerak va bu qurilmaning yakuniy samaradorligini pasaytiradi.

O'chirish sxemasiga ko'ra, mahsulot kuchlanish va oqim regulyatsiyasiga ega, shuningdek, maydon drayveri o'rnatilgan. Bu isitishni biroz pasaytirdi.

Yuklab olish uchun fayllar:

Diagramma bo'yicha DC DC konvertorining ishlash printsipi

Boshlanish nuqtasi - qurilma o'chirilgan.

O'z-o'zidan yuqoriga/pastga aylantiruvchi DC DC konvertorini o'rnatish

Yuqorida aytib o'tilganidek, sxemaning ba'zi tarkibiy qismlarini hisoblash kerak, xayriyatki, Internetda juda ko'p tayyor onlayn kalkulyatorlar mavjud.

• Shuningdek qarang

Batareya bilan ishlaydigan qurilmalar endi hech kimni ajablantirmaydi, har bir uyda batareyalar bilan ishlaydigan o'nlab turdagi o'yinchoqlar va gadjetlar mavjud. Ayni paytda, kam sonli odamlar standart batareyalardan kerakli kuchlanish yoki oqimlarni olish uchun ishlatiladigan turli xil konvertorlar soni haqida o'ylashgan. Xuddi shu konvertorlar har biri o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lgan bir necha o'nlab turli guruhlarga bo'lingan, ammo bu vaqtda biz past va yuqori kuchlanish konvertorlari haqida gapiramiz, ular ko'pincha AC/DC va DC/DC konvertorlari deb ataladi. . Aksariyat hollarda bunday konvertorlarni qurish uchun minimal miqdordagi simlar bilan ma'lum bir topologiyaning konvertorini qurishga imkon beradigan maxsus mikrosxemalar qo'llaniladi; xayriyatki, hozir bozorda juda ko'p elektr ta'minoti mikrosxemalari mavjud.

Siz ushbu mikrosxemalardan cheksiz uzoq vaqt davomida foydalanish xususiyatlarini ko'rib chiqishingiz mumkin, ayniqsa ishlab chiqaruvchilarning ma'lumotlar jadvallari va ilovalarining butun kutubxonasini, shuningdek, raqobatdosh kompaniyalar vakillarining har biri taqdim etishga harakat qiladigan son-sanoqsiz shartli reklama sharhlarini hisobga olgan holda. ularning mahsuloti eng yuqori sifatli va ko'p qirrali. Bu safar biz diskret elementlardan foydalanamiz, ularda biz 1,5 volt kuchlanishli 1 akkumulyatordan kichik kam quvvatli qurilmani, masalan, LEDni quvvatlantirish uchun xizmat qiluvchi bir nechta oddiy bosqichma-bosqich DC/DC konvertorlarini yig'amiz. Ushbu kuchlanish konvertorlarini osongina hafta oxiri loyihasi deb hisoblash mumkin va elektronikaning ajoyib dunyosiga birinchi qadamlarini qo'yayotganlar tomonidan yig'ish uchun tavsiya etiladi.

Ushbu diagrammada transformator sariqlarining qarama-qarshi ulanishi bilan blokirovka qiluvchi osilator bo'lgan gevşeme o'z-o'zidan osilator ko'rsatilgan. Ushbu konvertorning ishlash printsipi quyidagicha: yoqilganda, transformatorning sariqlaridan biri orqali o'tadigan oqim va tranzistorning emitent birikmasi uni ochadi, buning natijasida u ochiladi va ko'proq oqim o'ta boshlaydi. transformatorning ikkinchi o'rashi va ochiq tranzistor. Natijada, tranzistorning poydevoriga ulangan o'rashda EMF induktsiya qilinadi, bu tranzistorni o'chiradi va u orqali oqim to'xtatiladi. Ayni paytda transformatorning magnit maydonida to'plangan energiya, o'z-o'zidan induksiya hodisasi natijasida chiqariladi va LED orqali oqim o'ta boshlaydi, bu uning porlashiga olib keladi. Keyin jarayon takrorlanadi.

Ushbu oddiy kuchlanish konvertorini yig'ish mumkin bo'lgan komponentlar butunlay boshqacha bo'lishi mumkin. Xatolarsiz yig'ilgan sxema to'g'ri ishlash ehtimoli yuqori. Biz hatto MP37B tranzistoridan foydalanishga harakat qildik - konvertor juda yaxshi ishlaydi! Eng qiyin narsa transformator qilishdir - uni ferrit halqaga qo'sh sim bilan o'rash kerak, bunda burilishlar soni alohida rol o'ynamaydi va 15 dan 30 gacha. Kamroq har doim ham ishlamaydi, ko'proq ishlamaydi. ma'no bermoq. Ferrit - har qanday, mahalliy ishlab chiqarilgan M6000NNni qidirish kabi Epcos'dan N87 olish unchalik mantiqiy emas. Zanjirda oqayotgan oqimlar ahamiyatsiz, shuning uchun halqaning o'lchami juda kichik bo'lishi mumkin, tashqi diametri 10 mm dan ortiq bo'ladi. Qarshiligi taxminan 1 kilo ohm bo'lgan qarshilik (nominal qiymati 750 ohm va 1,5 kohm bo'lgan rezistorlar o'rtasida farq topilmadi). Minimal to'yinganlik kuchlanishiga ega bo'lgan tranzistorni tanlash tavsiya etiladi, u qanchalik past bo'lsa, batareya quvvati shunchalik ko'p ishlatilishi mumkin. Quyidagilar eksperimental tarzda sinovdan o'tkazildi: MP 37B, BC337, 2N3904, MPSH10. LED - har qanday mavjud bo'lib, kuchli ko'p chipli to'liq quvvat bilan yonmaydi.

Yig'ilgan qurilma quyidagicha ko'rinadi:

Kengash o'lchami 15 x 30 mm bo'lib, SMD komponentlari va etarlicha kichik transformator yordamida 1 kvadrat santimetrdan kamroqqa qisqartirilishi mumkin. Yuksiz, bu sxema ishlamaydi.

Ikkinchi sxema ikkita tranzistor bilan ishlab chiqarilgan odatiy kuchaytiruvchi konvertordir. Ushbu sxemaning afzalligi shundaki, uni ishlab chiqarish jarayonida transformatorni shamollashning hojati yo'q, faqat tayyor induktorni oling, lekin u avvalgisidan ko'ra ko'proq qismlarni o'z ichiga oladi.

Operatsion printsipi shundan iboratki, induktor orqali oqim vaqti-vaqti bilan VT2 tranzistori tomonidan uzilib qoladi va o'z-o'zidan induksiya energiyasi diod orqali C1 kondansatöriga yo'naltiriladi va yukga o'tkaziladi. Shunga qaramay, sxema butunlay boshqa komponentlar va element qiymatlari bilan ishlaydi. Transistor VT1 BC556 yoki BC327 va VT2 BC546 yoki BC337 bo'lishi mumkin, VD1 diodasi har qanday Schottky diodi bo'lishi mumkin, masalan, 1N5818. C1 kondensatori - sig'imi 1 dan 33 mF gacha bo'lgan har qanday turdagi, endi mantiqiy emas, ayniqsa siz usiz umuman qila olasiz. Rezistorlar - 0,125 yoki 0,25 Vt quvvatga ega (garchi siz kuchli sim bilan o'ralganlarni ham ta'minlashingiz mumkin, taxminan 10 vatt, lekin bu kerak bo'lgandan ko'ra ko'proq isrof qiladi): R1 - 750 Ohm, R2 - 220 KOhm, R3 - 100 KOhm. Shu bilan birga, barcha rezistor qiymatlari ko'rsatilganlarning 10-15% ichida mavjud bo'lganlar bilan to'liq erkin almashtirilishi mumkin; bu to'g'ri yig'ilgan kontaktlarning zanglashiga olib kelishiga ta'sir qilmaydi, lekin bu bizning konvertorimiz ishlaydigan minimal kuchlanishga ta'sir qiladi. faoliyat ko‘rsatishi mumkin.

Eng muhim qismi L1 induktoridir, uning reytingi 100 dan 470 mkH gacha (1 mH gacha bo'lgan qiymatlar eksperimental ravishda sinovdan o'tgan - sxema barqaror ishlaydi) va uni loyihalash kerak bo'lgan oqim 100 dan oshmaydi. mA. Har qanday LED, yana kontaktlarning zanglashiga olib chiqish quvvati juda kichik.To'g'ri yig'ilgan qurilma darhol ishlay boshlaydi va sozlashni talab qilmaydi.

Chiqish kuchlanishini kerakli qiymatdagi zener diyotini C1 kondansatkichiga parallel ravishda o'rnatish orqali barqarorlashtirish mumkin, ammo shuni esda tutish kerakki, iste'molchini ulashda kuchlanish pasayib ketishi va etarli bo'lmasligi mumkin.DIQQAT! Yuksiz, bu sxema o'nlab yoki hatto yuzlab voltli kuchlanishlarni ishlab chiqishi mumkin! Chiqishda stabillashadigan elementsiz ishlatilsa, C1 kondansatörü maksimal kuchlanishgacha zaryadlanadi, agar yuk keyinchalik ulangan bo'lsa, uning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin!

Konverter, shuningdek, 30 x 15 mm taxtada ishlab chiqariladi, bu uni AA o'lchamli batareya bo'linmasiga ulash imkonini beradi. PCB sxemasi quyidagicha ko'rinadi:

Ikkala oddiy kuchaytiruvchi konvertor sxemalari ham o'z qo'llaringiz bilan amalga oshirilishi mumkin va lager sharoitida, masalan, chodirni yoritish uchun chiroq yoki chiroqda, shuningdek, minimal miqdordagi batareyalardan foydalanish juda muhim bo'lgan turli xil elektron uy qurilishi mahsulotlarida muvaffaqiyatli ishlatilishi mumkin.

LM2596 kirish kuchlanishini (40 V gacha) kamaytiradi - chiqish tartibga solinadi, oqim 3 A. Avtomobildagi LEDlar uchun ideal. Juda arzon modullar - Xitoyda taxminan 40 rubl.

Texas Instruments kompaniyasi yuqori sifatli, ishonchli, hamyonbop va arzon, ishlatish uchun qulay LM2596 DC-DC kontrollerlarini ishlab chiqaradi. Xitoy zavodlari uning asosida juda arzon impulsli pasayish konvertorlarini ishlab chiqaradi: LM2596 uchun modulning narxi taxminan 35 rublni tashkil qiladi (etkazib berish bilan birga). Men sizga bir vaqtning o'zida 10 dona partiyani sotib olishingizni maslahat beraman - ular uchun har doim foydalanish bo'ladi va narx 32 rublga tushadi va 50 dona buyurtma berishda 30 rubldan kamroq bo'ladi. Mikrosxemaning sxemasini hisoblash, oqim va kuchlanishni sozlash, uni qo'llash va konvertorning ba'zi kamchiliklari haqida ko'proq o'qing.

Foydalanishning odatiy usuli stabillashtirilgan kuchlanish manbai hisoblanadi. Ushbu stabilizator asosida o'zgaruvchan quvvat manbai qilish oson, men uni qisqa tutashuvlarga bardosh beradigan oddiy va ishonchli laboratoriya quvvat manbai sifatida ishlataman. Ular sifatning barqarorligi (ularning barchasi bitta zavodda ishlab chiqarilganga o'xshaydi - va besh qismda xato qilish qiyin) va ma'lumotlar varag'i va e'lon qilingan xususiyatlarga to'liq muvofiqligi tufayli jozibali.

Boshqa dastur uchun impuls oqimi stabilizatori yuqori quvvatli LEDlar uchun quvvat manbai. Ushbu chipdagi modul sizga 10 vattli avtomobil LED matritsasini ulash imkonini beradi, qo'shimcha ravishda qisqa tutashuvdan himoya qiladi.

Men ulardan o'nlab sotib olishni maslahat beraman - ular albatta yordam beradi. Ular o'ziga xos tarzda noyobdir - kirish kuchlanishi 40 voltgacha va faqat 5 ta tashqi komponent talab qilinadi. Bu qulay - kabellarning kesimini qisqartirish orqali aqlli uy quvvat avtobusidagi kuchlanishni 36 voltgacha oshirishingiz mumkin. Biz bunday modulni iste'mol qilish joylariga o'rnatamiz va uni kerakli 12, 9, 5 voltga yoki kerak bo'lganda sozlaymiz.

Keling, ularni batafsil ko'rib chiqaylik.

Chip xususiyatlari:

• Kirish kuchlanishi - 2,4 dan 40 voltgacha (HV versiyasida 60 voltgacha)
• Chiqish kuchlanishi - sobit yoki sozlanishi (1,2 dan 37 voltgacha)
• Chiqish oqimi - 3 ampergacha (yaxshi sovutish bilan - 4,5A gacha)
• Konvertatsiya chastotasi - 150 kHz
• Korpus - TO220-5 (teshik orqali o'rnatish) yoki D2PAK-5 (sirtga o'rnatish)
• Samaradorlik - past kuchlanishda 70-75%, yuqori kuchlanishda 95% gacha

1. Stabillashtirilgan kuchlanish manbai
2. Konverter sxemasi
3. Tafsilotli ro'yxat
4. LM2596 asosidagi USB zaryadlovchi
5. Joriy stabilizator
6. Uy qurilishi qurilmalarida foydalaning
7. Chiqish oqimi va kuchlanishini sozlash
8. LM2596 ning takomillashtirilgan analoglari

Tarix - chiziqli stabilizatorlar

Boshlash uchun men LM78XX (masalan, 7805) yoki LM317 kabi standart chiziqli kuchlanish konvertorlari nima uchun yomon ekanligini tushuntirib beraman. Mana uning soddalashtirilgan diagrammasi.

Bunday konvertorning asosiy elementi kuchli bipolyar tranzistor bo'lib, uning "asl" ma'nosida - boshqariladigan rezistor sifatida yoqilgan. Ushbu tranzistor Darlington juftligining bir qismidir (oqim uzatish koeffitsientini oshirish va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan quvvatni kamaytirish uchun). Asosiy oqim operatsion kuchaytirgich tomonidan o'rnatiladi, bu chiqish voltaji va ION (mos yozuvlar kuchlanish manbai) tomonidan o'rnatilgan o'rtasidagi farqni kuchaytiradi, ya'ni. u klassik xato kuchaytirgich sxemasiga muvofiq ulanadi.

Shunday qilib, konvertor shunchaki yuk bilan ketma-ket rezistorni yoqadi va uning qarshiligini nazorat qiladi, masalan, yuk bo'ylab to'liq 5 volt o'chadi. Hisoblash oson, kuchlanish 12 voltdan 5 ga tushganda (7805 chipidan foydalanishning juda keng tarqalgan holati), kirish 12 volt stabilizator va yuk o'rtasida "stabilizatorda 7 volt + 5" nisbatida taqsimlanadi. yukdagi volt." Yarim amperlik oqimda yukda 2,5 vatt, 7805 da - 3,5 vattgacha chiqariladi.

Ma'lum bo'lishicha, "qo'shimcha" 7 volt stabilizatorda shunchaki o'chib, issiqlikka aylanadi. Birinchidan, bu sovutish bilan bog'liq muammolarni keltirib chiqaradi, ikkinchidan, quvvat manbaidan juda ko'p energiya oladi. Rozetkadan quvvat olganda, bu juda qo'rqinchli emas (garchi u hali ham atrof-muhitga zarar etkazsa ham), lekin batareya yoki qayta zaryadlanuvchi batareya bilan quvvatlansa, buni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi.

Yana bir muammo shundaki, bu usul yordamida kuchaytiruvchi konvertorni qilish umuman mumkin emas. Ko'pincha bunday ehtiyoj paydo bo'ladi va yigirma yoki o'ttiz yil oldin bu masalani hal qilishga urinishlar hayratlanarli - bunday sxemalarni sintez qilish va hisoblash qanchalik murakkab edi. Bunday turdagi eng oddiy sxemalardan biri surish-pull 5V->15V konvertordir.

Shuni tan olish kerakki, u galvanik izolyatsiyani ta'minlaydi, lekin u transformatorni samarali ishlatmaydi - har qanday vaqtda birlamchi o'rashning faqat yarmi ishlatiladi.

Keling, buni yomon tush kabi unutamiz va zamonaviy sxemaga o'tamiz.

Kuchlanish manbai

Sxema

Mikrosxemani pastga tushiruvchi konvertor sifatida ishlatish qulay: ichkarida kuchli bipolyar kalit joylashgan, regulyatorning qolgan qismlarini - tezkor diod, indüktans va chiqish kondansatkichini qo'shish qoladi. kirish kondensatorini o'rnatish - faqat 5 qism.

LM2596ADJ versiyasi, shuningdek, chiqish voltajini sozlash davrini talab qiladi, bu ikkita rezistor yoki bitta o'zgaruvchan qarshilik.

LM2596 asosidagi kuchlanishni pasaytirish konvertori sxemasi:

Barcha sxema birgalikda:

Bu yerda mumkin LM2596 maʼlumotlar jadvalini yuklab oling.

Ishlash printsipi: PWM signali bilan boshqariladigan qurilma ichidagi kuchli kalit kuchlanish impulslarini indüktansga yuboradi. A nuqtada x% vaqt to'liq kuchlanish bo'ladi va (1-x)% kuchlanish nolga teng. LC filtri x * ta'minot kuchlanishiga teng doimiy komponentni ajratib ko'rsatish orqali bu tebranishlarni tekislaydi. Diyot tranzistor o'chirilganda kontaktlarning zanglashiga olib keladi.

Batafsil ish tavsifi

Induktivlik u orqali oqimning o'zgarishiga qarshilik ko'rsatadi. A nuqtasida kuchlanish paydo bo'lganda, induktor katta manfiy o'z-o'zidan induksiya kuchlanishini hosil qiladi va yukdagi kuchlanish besleme zo'riqishida va o'z-o'zidan indüksiyon kuchlanishi o'rtasidagi farqga teng bo'ladi. Yukdagi indüktans oqimi va kuchlanish asta-sekin o'sib boradi.

A nuqtasida kuchlanish yo'qolganidan so'ng, induktor yuk va kondansatkichdan oqib chiqadigan oldingi oqimni saqlab qolishga intiladi va uni diyot orqali erga qisqartiradi - u asta-sekin tushadi. Shunday qilib, yuk kuchlanishi har doim kirish voltajidan kamroq bo'ladi va impulslarning ish aylanishiga bog'liq.

Chiqish kuchlanishi

Modul to'rtta versiyada mavjud: kuchlanish 3,3V (indeks -3,3), 5V (indeks -5,0), 12V (indeks -12) va sozlanishi LM2596ADJ versiyasi. Moslashtirilgan versiyadan hamma joyda foydalanish mantiqan to'g'ri keladi, chunki u elektron kompaniyalarning omborlarida ko'p miqdorda mavjud va siz uning etishmasligiga duch kelishingiz dargumon - va bu faqat qo'shimcha ikki tiyinlik rezistorni talab qiladi. Va, albatta, 5 voltli versiya ham mashhur.

Stokdagi miqdor oxirgi ustunda.

Chiqish kuchlanishini DIP kaliti shaklida o'rnatishingiz mumkin, buning yaxshi namunasi bu erda yoki aylanadigan kalit shaklida keltirilgan. Ikkala holatda ham sizga aniq rezistorlar batareyasi kerak bo'ladi - lekin siz voltmetrsiz kuchlanishni sozlashingiz mumkin.

Ramka

Ikkita korpus varianti mavjud: TO-263 planar o'rnatish korpusi (model LM2596S) va TO-220 teshikli korpus (model LM2596T). Men LM2596S ning planar versiyasidan foydalanishni afzal ko'raman, chunki bu holda radiator plataning o'zi bo'lib, qo'shimcha tashqi sovutgich sotib olishning hojati yo'q. Bundan tashqari, uning mexanik qarshiligi ancha yuqori, TO-220 dan farqli o'laroq, biror narsaga, hatto taxtaga ham vidalanishi kerak - ammo keyin planar versiyani o'rnatish osonroq. LM2596T-ADJ chipini quvvat manbalarida ishlatishni tavsiya qilaman, chunki uning korpusidan katta miqdorda issiqlikni olib tashlash osonroq.

Kirish kuchlanishining dalgalanishini tekislash

Joriy tuzatishdan so'ng samarali "aqlli" stabilizator sifatida foydalanish mumkin. Mikrosxema chiqish kuchlanishini to'g'ridan-to'g'ri nazorat qilganligi sababli, kirish kuchlanishidagi o'zgarishlar mikrosxemaning konversiya koeffitsientining teskari proportsional o'zgarishiga olib keladi va chiqish voltaji normal bo'lib qoladi.

Bundan kelib chiqadiki, LM2596-ni transformator va rektifikatordan keyin pastga tushiruvchi konvertor sifatida ishlatganda, kirish kondensatori (ya'ni, diodli ko'prikdan keyin darhol joylashgan) kichik sig'imga ega bo'lishi mumkin (taxminan 50-100 mkF).

Chiqish kondansatörü

Yuqori konversiya chastotasi tufayli chiqish kondansatörü ham katta quvvatga ega bo'lishi shart emas. Hatto kuchli iste'molchi ham ushbu kondansatkichni bir tsiklda sezilarli darajada kamaytirishga vaqt topa olmaydi. Keling, hisob-kitob qilaylik: 100 mkF kondansatör, 5 V chiqish kuchlanishi va 3 amperni iste'mol qiladigan yukni oling. Kondensatorning to'liq zaryadi q = C*U = 100e-6 µF * 5 V = 500e-6 mkC.

Bir konversiya siklida yuk kondensatordan dq = I*t = 3 A * 6,7 ms = 20 mkC ni oladi (bu kondansatörning umumiy zaryadining atigi 4% ni tashkil qiladi) va darhol yangi tsikl boshlanadi va konvertor energiyaning yangi qismini kondansatkichga qo'yadi.

Eng muhimi, tantal kondansatkichlarini kirish va chiqish kondansatkichlari sifatida ishlatmaslikdir. Ular to'g'ridan-to'g'ri ma'lumotlar varaqlarida yozadilar - "quvvat zanjirlarida foydalanmang", chunki ular hatto qisqa muddatli haddan tashqari kuchlanishlarga ham toqat qilmaydilar va yuqori impulsli oqimlarni yoqtirmaydilar. Oddiy alyuminiy elektrolitik kondansatkichlardan foydalaning.

Samaradorlik, samaradorlik va issiqlik yo'qotilishi

Samaradorlik unchalik yuqori emas, chunki bipolyar tranzistor kuchli kalit sifatida ishlatiladi - va u nolga teng bo'lmagan kuchlanish pasayishiga ega, taxminan 1,2V. Shuning uchun past kuchlanishlarda samaradorlikning pasayishi.

Ko'rib turganingizdek, kirish va chiqish kuchlanishlari orasidagi farq taxminan 12 volt bo'lganda maksimal samaradorlikka erishiladi. Ya'ni, kuchlanishni 12 voltga kamaytirish kerak bo'lsa, minimal energiya issiqlikka o'tadi.

Konverter samaradorligi nima? Bu joriy yo'qotishlarni tavsiflovchi qiymatdir - Joule-Lenz qonuniga muvofiq to'liq ochiq kuchli kalitda issiqlik hosil bo'lishi va vaqtinchalik jarayonlardagi shunga o'xshash yo'qotishlar - masalan, kalit faqat yarim ochiq bo'lganda. Ikkala mexanizmning ta'siri kattaligi bilan solishtirish mumkin, shuning uchun ikkala yo'qotish yo'lini ham unutmaslik kerak. Konvertorning "miyalarini" quvvatlantirish uchun oz miqdorda quvvat ham ishlatiladi.

Ideal holda, kuchlanishni U1 dan U2 ga va chiqish oqimi I2 ga aylantirganda, chiqish quvvati P2 = U2 * I2 ga teng, kirish quvvati unga teng (ideal holat). Bu shuni anglatadiki, kirish oqimi I1 = U2 / U1 * I2 bo'ladi.

Bizning holatda, konvertatsiya birlikdan past samaradorlikka ega, shuning uchun energiyaning bir qismi qurilma ichida qoladi. Misol uchun, samaradorlik ē bilan, chiqish quvvati P_out = ē*P_in bo'ladi va yo'qotishlar P_loss = P_in-P_out = P_in*(1-ē) = P_out*(1-ķ)/ē bo'ladi. Albatta, konvertor belgilangan chiqish oqimi va kuchlanishni saqlab turish uchun kirish oqimini oshirishi kerak bo'ladi.

12V -> 5V va 1A chiqish oqimini o'zgartirganda, mikrosxemadagi yo'qotishlar 1,3 vatt, kirish oqimi esa 0,52A bo'ladi deb taxmin qilishimiz mumkin. Qanday bo'lmasin, bu har qanday chiziqli konvertordan yaxshiroqdir, u kamida 7 vatt yo'qotishlarni beradi va kirish tarmog'idan 1 amperni iste'mol qiladi (shu jumladan, bu foydasiz vazifa uchun) - ikki baravar ko'p.

Aytgancha, LM2577 mikrosxemasi uch baravar past ish chastotasiga ega va uning samaradorligi biroz yuqoriroq, chunki vaqtinchalik jarayonlarda yo'qotishlar kamroq bo'ladi. Biroq, u induktor va chiqish kondansatkichlarining uch barobar yuqori ko'rsatkichlariga muhtoj, bu qo'shimcha pul va taxta hajmini bildiradi.

Chiqish oqimini oshirish

Mikrosxemaning juda katta chiqish oqimiga qaramay, ba'zida undan ham ko'proq oqim talab qilinadi. Bu vaziyatdan qanday chiqish mumkin?

1. Bir nechta konvertorlarni parallellashtirish mumkin. Albatta, ular bir xil chiqish voltajiga o'rnatilishi kerak. Bunday holda, siz Teskari aloqa kuchlanishini sozlash pallasida oddiy SMD rezistorlari bilan ishlay olmaysiz, siz 1% aniqlikdagi rezistorlardan foydalanishingiz yoki kuchlanishni o'zgaruvchan rezistor bilan qo'lda o'rnatishingiz kerak.

LM2596 uchun USB zaryadlovchi

Siz juda qulay sayohat USB zaryadlovchini yasashingiz mumkin. Buni amalga oshirish uchun regulyatorni 5V kuchlanishga o'rnatishingiz, uni USB port bilan ta'minlashingiz va zaryadlovchiga quvvat berishingiz kerak. Men Xitoyda sotib olingan radio modeli lityum polimer batareyadan foydalanaman, u 11,1 voltda 5 amper soatni ta'minlaydi. Bu juda ko'p - etarli 8 marta oddiy smartfonni zaryadlang (samaradorlikni hisobga olmagan holda). Samaradorlikni hisobga olgan holda, u kamida 6 marta bo'ladi.

Telefonga zaryadlovchiga ulanganligini va uzatiladigan oqim cheksiz ekanligini aytish uchun USB rozetkasining D+ va D-pinlarini qisqartirishni unutmang. Ushbu hodisasiz telefon kompyuterga ulangan deb o'ylaydi va 500 mA oqim bilan zaryadlanadi - juda uzoq vaqt davomida. Bundan tashqari, bunday oqim telefonning joriy iste'molini ham qoplamasligi mumkin va batareya umuman zaryadlanmaydi.

Shuningdek, siz sigaret zajigalka ulagichi bilan avtomobil akkumulyatoridan alohida 12V kirishni ta'minlashingiz va manbalarni qandaydir kalit bilan almashtirishingiz mumkin. To'liq zaryadlangandan keyin batareyani o'chirishni unutmaslik uchun sizga qurilma yoqilganligi haqida signal beradigan LEDni o'rnatishingizni maslahat beraman - aks holda konvertordagi yo'qotishlar bir necha kun ichida zaxira batareyani to'liq quritadi.

Ushbu turdagi batareyalar juda mos kelmaydi, chunki u yuqori oqimlar uchun mo'ljallangan - siz pastroq oqim batareyasini topishga harakat qilishingiz mumkin va u kichikroq va engilroq bo'ladi.

Joriy stabilizator

Chiqish oqimini sozlash

Faqat sozlanishi chiqish voltaji versiyasida (LM2596ADJ) mavjud. Aytgancha, xitoyliklar kuchlanish, oqim va barcha turdagi ko'rsatkichlarni tartibga soluvchi plataning ushbu versiyasini ishlab chiqaradilar - LM2596-da qisqa tutashuvdan himoyalangan tayyor oqim stabilizator modulini xw026fr4 nomi bilan sotib olish mumkin.

Agar siz tayyor moduldan foydalanishni istamasangiz va ushbu sxemani o'zingiz qilishni istasangiz, unda hech qanday murakkab narsa yo'q, bitta istisno: mikrosxema oqimni boshqarish qobiliyatiga ega emas, lekin siz uni qo'shishingiz mumkin. Men buni qanday qilishni tushuntiraman va yo'lda qiyin nuqtalarni aniqlab beraman.

Ilova

Joriy stabilizator kuchli LEDlarni quvvatlantirish uchun zarur bo'lgan narsadir (aytmoqchi - mening mikrokontroller loyiham yuqori quvvatli LED drayverlari), lazerli diodlar, elektrokaplama, batareyani zaryadlash. Voltaj stabilizatorlarida bo'lgani kabi, bunday qurilmalarning ikki turi mavjud - chiziqli va impulsli.

Klassik chiziqli oqim stabilizatori LM317 bo'lib, u o'z sinfida juda yaxshi - lekin uning maksimal oqimi 1,5A ni tashkil qiladi, bu ko'plab yuqori quvvatli LEDlar uchun etarli emas. Agar siz ushbu stabilizatorni tashqi tranzistor bilan quvvatlantirsangiz ham, undagi yo'qotishlar shunchaki qabul qilinishi mumkin emas. Butun dunyo kutish lampochkalarining energiya iste'moli haqida shov-shuv ko'tarmoqda, ammo bu erda LM317 30% samaradorlik bilan ishlaydi Bu bizning usulimiz emas.

Ammo bizning mikrosxema juda ko'p ish rejimlariga ega bo'lgan impulsli kuchlanish konvertori uchun qulay drayverdir. Yo'qotishlar minimaldir, chunki tranzistorlarning chiziqli ish rejimlari qo'llanilmaydi, faqat asosiylari.

U dastlab kuchlanishni barqarorlashtirish davrlari uchun mo'ljallangan edi, biroq bir nechta elementlar uni oqim stabilizatoriga aylantiradi. Gap shundaki, mikrosxema to'liq fikr-mulohaza sifatida "Tekshiruv" signaliga tayanadi, ammo uni nima bilan oziqlantirish bizga bog'liq.

Standart kommutatsiya pallasida kuchlanish bu oyoqqa chidamli chiqish kuchlanishini ajratuvchidan beriladi. 1,2V - bu muvozanat; Agar Teskari aloqa kamroq bo'lsa, haydovchi impulslarning ish aylanishini oshiradi; agar u ko'proq bo'lsa, uni kamaytiradi. Lekin siz joriy shuntdan ushbu kirishga kuchlanishni qo'llashingiz mumkin!

Shunt

Masalan, 3A oqimida siz nominal qiymati 0,1 Ohm dan oshmaydigan shuntni olishingiz kerak. Bunday qarshilikda bu oqim taxminan 1 Vtni chiqaradi, shuning uchun bu juda ko'p. 0,033 Ohm qarshilik, 0,1 V kuchlanish pasayishi va 0,3 Vt issiqlik chiqishi bilan uchta shuntani parallel qilish yaxshiroqdir.

Biroq, fikr-mulohaza kiritish uchun 1,2V kuchlanish kerak - va bizda faqat 0,1V bor. Yuqori qarshilikni o'rnatish mantiqiy emas (issiqlik 150 marta ko'proq chiqariladi), shuning uchun qolgan narsa bu kuchlanishni qandaydir tarzda oshirishdir. Bu operatsion kuchaytirgich yordamida amalga oshiriladi.

Inverting bo'lmagan op-amp kuchaytirgich

Klassik sxema, nima oddiyroq bo'lishi mumkin?

Biz birlashamiz

Endi biz LM358 op-amp yordamida an'anaviy kuchlanish o'zgartirgich pallasini va kuchaytirgichni birlashtiramiz, uning kirishiga biz oqim shlangini ulaymiz.

Kuchli 0,033 Ohm qarshilik - bu shunt. U uchta parallel ravishda ulangan 0,1 Ohm rezistorlardan tayyorlanishi mumkin va ruxsat etilgan quvvat sarfini oshirish uchun 1206 paketidagi SMD rezistorlaridan foydalaning, ularni kichik bo'shliq bilan joylashtiring (bir-biriga yaqin emas) va uning atrofida mis qatlamini iloji boricha ko'proq qoldirishga harakat qiling. rezistorlar va iloji boricha ularning ostida. Osilator rejimiga mumkin bo'lgan o'tishni bartaraf etish uchun Teskari aloqa chiqishiga kichik kondansatör ulangan.

Biz oqim va kuchlanishni ham tartibga solamiz

Keling, ikkala signalni ham Teskari aloqa kirishiga ulaymiz - ham oqim, ham kuchlanish. Ushbu signallarni birlashtirish uchun biz diodlarda odatiy "VA" ulanish sxemasidan foydalanamiz. Agar oqim signali kuchlanish signalidan yuqori bo'lsa, u ustunlik qiladi va aksincha.

Sxemaning qo'llanilishi haqida bir necha so'z

Chiqish kuchlanishini sozlay olmaysiz. Bir vaqtning o'zida chiqish oqimini ham, kuchlanishni ham tartibga solish mumkin bo'lmasa-da - ular bir-biriga mutanosib, "yuk qarshiligi" koeffitsienti bilan. Va agar elektr ta'minoti "doimiy chiqish voltaji" kabi stsenariyni amalga oshirsa, lekin oqim oshib ketganda, biz kuchlanishni kamaytirishni boshlaymiz, ya'ni. CC/CV allaqachon zaryadlovchi hisoblanadi.

O'chirish uchun maksimal besleme kuchlanishi 30V ni tashkil qiladi, chunki bu LM358 uchun chegaradir. Agar siz zener diyotidan op-ampni quvvatlantirsangiz, bu chegarani 40V (yoki LM2596-HV versiyasida 60V) ga uzaytirishingiz mumkin.

Oxirgi variantda yig'uvchi diodlar sifatida diodli birikmadan foydalanish kerak, chunki undagi ikkala diod ham bir xil texnologik jarayonda va bir xil kremniy gofretda ishlab chiqariladi. Ularning parametrlarining tarqalishi alohida diskret diodlar parametrlarining tarqalishidan ancha past bo'ladi - buning natijasida biz kuzatuv qiymatlarining yuqori aniqligini olamiz.

Bundan tashqari, op-amp davri qo'zg'almasligi va lasing rejimiga o'tmasligini diqqat bilan ta'minlashingiz kerak. Buni amalga oshirish uchun barcha o'tkazgichlarning uzunligini va ayniqsa LM2596 ning 2-piniga ulangan yo'lni qisqartirishga harakat qiling. Op kuchaytirgichni ushbu trekka yaqin joylashtirmang, lekin SS36 diyotini va filtr kondansatkichini LM2596 korpusiga yaqinroq joylashtiring va ushbu elementlarga ulangan tuproqli pastadirning minimal maydonini ta'minlang - minimal uzunligini ta'minlash kerak. joriy yo'lni qaytarish "LM2596 -> VD/C -> LM2596".

LM2596 ning qurilmalarda va mustaqil taxtali sxemasida qo'llanilishi

Men qurilmalarimda tayyor modul shaklida emas, balki mikrosxemalardan foydalanish haqida batafsil gapirib berdim. boshqa maqola, quyidagilarni o'z ichiga oladi: diod, kondansatörler, indüktör parametrlarini tanlash, shuningdek, to'g'ri simlar va bir nechta qo'shimcha fokuslar haqida gapirdi.

Keyingi rivojlanish imkoniyatlari

LM2596 ning takomillashtirilgan analoglari

Ushbu chipdan keyin eng oson yo'li o'tishdir LM2678. Aslida, bu bir xil pasaytiruvchi konvertor, faqat dala effektli tranzistor bilan, buning natijasida samaradorlik 92% gacha ko'tariladi. To'g'ri, uning 5 o'rniga 7 oyog'i bor va u pin-to-pin mos kelmaydi. Biroq, bu chip juda o'xshash va samaradorlikni oshiradigan oddiy va qulay variant bo'ladi.

L5973D- 2,5A gacha quvvatni ta'minlovchi va biroz yuqori samaradorlikni ta'minlovchi ancha eski chip. Bundan tashqari, konversiya chastotasi deyarli ikki baravar ko'p (250 kHz) - shuning uchun pastroq induktor va kondansatör ko'rsatkichlari talab qilinadi. Biroq, agar siz uni to'g'ridan-to'g'ri avtomobil tarmog'iga qo'ysangiz, nima bo'lishini ko'rdim - ko'pincha u shovqinni yo'q qiladi.

ST1S10- yuqori samaradorlik (90% samaradorlik) DC-DC sekinlashtiruvchi konvertor.

• 5–6 ta tashqi komponentni talab qiladi;

ST1S14- yuqori voltli (48 voltgacha) boshqaruvchi. Yuqori ish chastotasi (850 kHz), 4A gacha chiqish oqimi, Quvvat Yaxshi chiqish, yuqori samaradorlik (85% dan kam emas) va ortiqcha yuk oqimidan himoya qilish davri uni serverni 36 voltdan quvvatlantirish uchun eng yaxshi konvertorga aylantiradi. manba.

Agar maksimal samaradorlik talab qilinsa, siz birlashtirilgan bo'lmagan pastga tushadigan DC-DC kontrollerlariga murojaat qilishingiz kerak bo'ladi. Integratsiyalashgan kontrollerlar bilan bog'liq muammo shundaki, ular hech qachon salqin quvvatli tranzistorlarga ega emas - kanalning odatdagi qarshiligi 200 mOm dan yuqori emas. Biroq, agar siz o'rnatilgan tranzistorsiz kontrollerni olsangiz, har qanday tranzistorni, hatto kanal qarshiligi yarim milliohm bo'lgan AUIRFS8409–7P ham tanlashingiz mumkin.

Tashqi tranzistorli DC-DC konvertorlari

Keyingi qism