DC kuchlanish kuchaytiruvchi konvertor davrlari. Kuchli 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.

61 V gacha kirish kuchlanishlari, 0,6 V dan chiqish kuchlanishlari, 4 A gacha bo'lgan chiqish oqimlari, chastotani tashqi sinxronlashtirish va sozlash qobiliyati, shuningdek cheklash oqimini sozlash, yumshoq ishga tushirish vaqtini sozlash, keng qamrovli yuk himoyasi, keng ish harorati oralig'i - zamonaviy manbalar quvvat manbalarining barcha bu xususiyatlari tomonidan ishlab chiqarilgan DC / DC konvertorlarining yangi liniyasi yordamida erishish mumkin.

Hozirgi vaqtda STMicro tomonidan ishlab chiqarilgan kommutatsiya regulyatori mikrosxemalari diapazoni (1-rasm) kirish kuchlanishi 61 V gacha va chiqish oqimlari 4 A gacha bo'lgan quvvat manbalarini (PS) yaratishga imkon beradi.

Voltajni konvertatsiya qilish vazifasi har doim ham oson emas. Har bir o'ziga xos qurilma voltaj regulyatori uchun o'z talablariga ega. Ba'zida narx (maishiy elektronika), o'lcham (portativ elektronika), samaradorlik (batareya bilan ishlaydigan qurilmalar) yoki hatto mahsulotni ishlab chiqish tezligi katta rol o'ynaydi. Bu talablar ko'pincha bir-biriga zid keladi. Shu sababli, ideal va universal kuchlanish konvertori mavjud emas.

Hozirgi vaqtda bir nechta turdagi konvertorlar qo'llaniladi: chiziqli (kuchlanish stabilizatorlari), impulsli DC / DC konvertorlari, zaryad o'tkazish sxemalari va hatto galvanik izolyatorlarga asoslangan quvvat manbalari.

Biroq, eng keng tarqalgan chiziqli voltaj regulyatorlari va pastga tushadigan DC / DC konvertorlari. Ushbu sxemalarning ishlashidagi asosiy farq nomdan ko'rinadi. Birinchi holda, quvvat tugmasi chiziqli rejimda, ikkinchisida - kalit rejimida ishlaydi. Ushbu sxemalarning asosiy afzalliklari, kamchiliklari va qo'llanilishi quyida keltirilgan.

Lineer kuchlanish regulyatorining xususiyatlari

Lineer kuchlanish regulyatorining ishlash printsipi yaxshi ma'lum. Klassik o'rnatilgan stabilizator mA723 1967 yilda R. Widlar tomonidan ishlab chiqilgan. O'shandan beri elektronika uzoq yo'lni bosib o'tganiga qaramay, ishlash tamoyillari deyarli o'zgarishsiz qoldi.

Standart chiziqli kuchlanish regulyatorining sxemasi bir qator asosiy elementlardan iborat (2-rasm): quvvat tranzistori VT1, mos yozuvlar kuchlanish manbai (VS) va operatsion kuchaytirgichda (OPA) kompensatsion qayta aloqa davri. Zamonaviy regulyatorlar qo'shimcha funktsional bloklarni o'z ichiga olishi mumkin: himoya qilish davrlari (haddan tashqari issiqlikdan, haddan tashqari oqimdan), quvvatni boshqarish sxemalari va boshqalar.

Bunday stabilizatorlarning ishlash printsipi juda oddiy. Op-ampdagi teskari aloqa davri mos yozuvlar kuchlanishining qiymatini R1 / R2 chiqish ajratgichining kuchlanishi bilan taqqoslaydi. Op-amp chiqishida nomuvofiqlik hosil bo'ladi, bu VT1 quvvat tranzistorining eshik manbai kuchlanishini aniqlaydi. Tranzistor chiziqli rejimda ishlaydi: op-ampning chiqishidagi kuchlanish qanchalik baland bo'lsa, eshik manbai kuchlanishi qanchalik past bo'lsa va VT1 ning qarshiligi shunchalik katta bo'ladi.

Ushbu sxema kirish voltajidagi barcha o'zgarishlarni qoplash imkonini beradi. Haqiqatan ham, Uin kirish kuchlanishi oshdi deylik. Bu quyidagi o'zgarishlar zanjiriga sabab bo'ladi: Uin ortdi → Uout ortadi → R1/R2 ajratgichdagi kuchlanish kuchayadi → op-ampning chiqish kuchlanishi ortadi → shlyuz manbai kuchlanishi pasayadi → VT1 qarshiligi oshirish → Uout kamayadi.

Natijada, kirish kuchlanishi o'zgarganda, chiqish voltaji biroz o'zgaradi.

Chiqish kuchlanishi pasayganda, kuchlanish qiymatlarida teskari o'zgarishlar sodir bo'ladi.

Pastga tushadigan DC/DC konvertorining ishlash xususiyatlari

Klassik pastga tushadigan DC/DC konvertorining soddalashtirilgan sxemasi (I turdagi konvertor, buk-konvertor, pastga tushiruvchi konvertor) bir nechta asosiy elementlardan iborat (3-rasm): quvvat tranzistori VT1, boshqaruv sxemasi (CS), filtr (Lph) -Cph), teskari diyot VD1.

Chiziqli regulyator sxemasidan farqli o'laroq, tranzistor VT1 kommutatsiya rejimida ishlaydi.

Sxemaning ish davri ikki fazadan iborat: nasos fazasi va tushirish fazasi (4...5-rasm).

Nasos bosqichida tranzistor VT1 ochiq va u orqali oqim o'tadi (4-rasm). Energiya lasan Lf va kondansatör Cfda saqlanadi.

Chiqarish bosqichida tranzistor yopiladi, u orqali oqim o'tmaydi. Lf bobini oqim manbai sifatida ishlaydi. VD1 - bu teskari oqim uchun zarur bo'lgan diod.

Ikkala fazada ham yukga Sph kondansatöridagi kuchlanishga teng kuchlanish qo'llaniladi.

Yuqoridagi sxema impuls davomiyligi o'zgarganda chiqish kuchlanishini tartibga solishni ta'minlaydi:

Uout = Uin × (ti/T)

Agar indüktans qiymati kichik bo'lsa, indüktans orqali tushirish oqimi nolga erishish uchun vaqtga ega. Ushbu rejim intervalgacha oqim rejimi deb ataladi. Bu kondansatkichdagi oqim va kuchlanish dalgalanmasining ortishi bilan tavsiflanadi, bu chiqish kuchlanishining sifati yomonlashishiga va kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Shu sababli, intervalgacha oqim rejimi kamdan-kam qo'llaniladi.

"Samarasiz" diod VD1 tranzistor bilan almashtiriladigan konvertor sxemasining bir turi mavjud. Ushbu tranzistor VT1 asosiy tranzistori bilan antifazada ochiladi. Bunday konvertor sinxron deb ataladi va katta samaradorlikka ega.

Voltaj konvertatsiya qilish davrlarining afzalliklari va kamchiliklari

Agar yuqoridagi sxemalardan biri mutlaq ustunlikka ega bo'lsa, ikkinchisi xavfsiz tarzda unutiladi. Biroq, bu sodir bo'lmaydi. Bu ikkala sxemaning ham afzalliklari va kamchiliklari borligini anglatadi. Sxemalarni tahlil qilish keng ko'lamli mezonlar bo'yicha amalga oshirilishi kerak (1-jadval).

Jadval 1. Voltaj regulyatori davrlarining afzalliklari va kamchiliklari

Xarakterli Lineer regulyator Buck DC/DC konvertori
Odatda kirish kuchlanish diapazoni, V 30 gacha 100 gacha
Odatda chiqish oqimi diapazoni yuzlab mA birliklar A
Samaradorlik qisqa yuqori
Chiqish kuchlanishini sozlashning aniqligi birliklar % birliklar %
Chiqish kuchlanishining barqarorligi yuqori o'rtacha
Yaratilgan shovqin qisqa yuqori
Sxemani amalga oshirishning murakkabligi past yuqori
PCB topologiyasining murakkabligi past yuqori
Narxi past yuqori

Elektr xususiyatlari. Har qanday konvertor uchun asosiy xususiyatlar samaradorlik, yuk oqimi, kirish va chiqish kuchlanish diapazoni hisoblanadi.

Lineer regulyatorlar uchun samaradorlik qiymati past va kirish kuchlanishiga teskari proportsionaldir (6-rasm). Bu chiziqli rejimda ishlaydigan tranzistorda barcha "qo'shimcha" kuchlanishning tushishi bilan bog'liq. Transistorning kuchi issiqlik sifatida chiqariladi. Past samaradorlik chiziqli regulyatorning kirish kuchlanishlari va chiqish oqimlari diapazoni nisbatan kichik bo'lishiga olib keladi: 30 V gacha va 1 A gacha.

Kommutatsiya regulyatorining samaradorligi ancha yuqori va kirish voltajiga kamroq bog'liq. Shu bilan birga, 60 V dan ortiq kirish kuchlanishlari va 1 A dan ortiq yuk oqimlari uchun odatiy hol emas.

Agar sinxron konvertor sxemasi ishlatilsa, unda samarasiz bo'lgan diodli tranzistor bilan almashtirilsa, unda samaradorlik yanada yuqori bo'ladi.

Chiqish kuchlanishining aniqligi va barqarorligi. Chiziqli stabilizatorlar juda yuqori aniqlik va parametrlarning barqarorligiga ega bo'lishi mumkin (foiz kasrlari). Chiqish kuchlanishining kirish kuchlanishidagi o'zgarishlarga va yuk oqimiga bog'liqligi bir necha foizdan oshmaydi.

Ishlash printsipiga ko'ra, impuls regulyatori dastlab chiziqli regulyator bilan bir xil xato manbalariga ega. Bunga qo'shimcha ravishda, chiqish kuchlanishining og'ishi oqim miqdori sezilarli darajada ta'sir qilishi mumkin.

Shovqin xususiyatlari. Chiziqli regulyator o'rtacha shovqin reaktsiyasiga ega. Yuqori aniqlikdagi o'lchash texnologiyasida ishlatiladigan past shovqinli nozik regulyatorlar mavjud.

Kommutatsiya stabilizatorining o'zi kuchli shovqin manbai hisoblanadi, chunki quvvat tranzistori kalit rejimida ishlaydi. Yaratilgan shovqin o'tkazuvchan (elektr uzatish liniyalari orqali uzatiladigan) va induktiv (o'tkazmaydigan muhit orqali uzatiladigan) ga bo'linadi.

O'tkazilayotgan shovqin past chastotali filtrlar yordamida yo'q qilinadi. Konverterning ish chastotasi qanchalik baland bo'lsa, shovqindan xalos bo'lish osonroq bo'ladi. O'lchash davrlarida kommutatsiya regulyatori ko'pincha chiziqli stabilizator bilan birgalikda ishlatiladi. Bunday holda, shovqin darajasi sezilarli darajada kamayadi.

Induktiv shovqinning zararli ta'siridan xalos bo'lish ancha qiyin. Bu shovqin induktordan kelib chiqadi va havo va o'tkazmaydigan muhit orqali uzatiladi. Ularni yo'q qilish uchun ekranlangan induktorlar va toroidal yadrodagi bobinlar ishlatiladi. Taxtani yotqizishda ular ko'pburchak bilan doimiy erni to'ldirishdan foydalanadilar va / yoki hatto ko'p qatlamli taxtalarda alohida tuproq qatlamini tanlaydilar. Bundan tashqari, impuls konvertorining o'zi o'lchash davrlaridan imkon qadar uzoqroqda joylashgan.

Ishlash xususiyatlari. Sxemani amalga oshirishning soddaligi va bosilgan elektron plataning joylashuvi nuqtai nazaridan chiziqli regulyatorlar juda oddiy. O'rnatilgan stabilizatorning o'ziga qo'shimcha ravishda, faqat bir nechta kondansatör talab qilinadi.

Kommutatsiya konvertoriga kamida tashqi L-C filtri kerak bo'ladi. Ba'zi hollarda tashqi quvvat tranzistori va tashqi erkin diyot talab qilinadi. Bu hisob-kitoblar va modellashtirish zarurligiga olib keladi va bosilgan elektron plataning topologiyasi sezilarli darajada murakkablashadi. Kengashning qo'shimcha murakkabligi EMC talablari tufayli yuzaga keladi.

Narxi. Shubhasiz, tashqi komponentlarning ko'pligi tufayli impuls konvertori yuqori narxga ega bo'ladi.

Xulosa sifatida, har ikkala turdagi konvertorlarni qo'llashning foydali sohalarini aniqlash mumkin:

  • Chiziqli regulyatorlar past quvvatli, past kuchlanishli davrlarda yuqori aniqlik, barqarorlik va past shovqin talablari bilan ishlatilishi mumkin. Misol sifatida o'lchov va aniqlik sxemalari bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, yakuniy yechimning kichik o'lchamlari va arzonligi portativ elektronika va arzon narxlardagi qurilmalar uchun ideal bo'lishi mumkin.
  • Kommutatsiya regulyatorlari avtomobil, sanoat va maishiy elektronikadagi yuqori quvvatli past va yuqori voltli sxemalar uchun ideal. Yuqori samaradorlik ko'pincha DC/DC dan foydalanishni portativ va akkumulyatorli qurilmalar uchun alternativa qilmaydi.

Ba'zan yuqori kirish kuchlanishlarida chiziqli regulyatorlardan foydalanish kerak bo'ladi. Bunday hollarda siz STMicroelectronics tomonidan ishlab chiqarilgan stabilizatorlardan foydalanishingiz mumkin, ular 18 V dan ortiq ish kuchlanishiga ega (2-jadval).

Jadval 2. Yuqori kirish kuchlanishli STMicroelectronics chiziqli regulyatorlari

Ism Tavsif Uin max, V Uout nom, V Iout nom, A Shaxsiy
tushish, B
35 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15 0.5 2
500 mA aniqlik regulyatori 40 24 0.5 2
2 Regulyator 35 0.225 2 2
, Sozlanishi regulyator 40 0.1; 0.5; 1.5 2
3 Regulyator 20 3 2
150 mA aniqlik regulyatori 40 0.15 3
KFxx 20 2.5: 8 0.5 0.4
Ultra past o'z-o'zidan tushish regulyatori 20 2.7: 12 0.25 0.4
5 Past tushish va chiqish voltajini sozlash bilan regulyator 30 1.5; 3; 5 1.3
LExx Ultra past o'z-o'zidan tushish regulyatori 20 3; 3.3; 4.5; 5; 8 0.1 0.2
Ultra past o'z-o'zidan tushish regulyatori 20 3.3; 5 0.1 0.2
Ultra past o'z-o'zidan tushish regulyatori 40 3.3; 5 0.1 0.25
85 mA regulyator past o'z-o'zidan tushishi bilan 24 2.5: 3.3 0.085 0.5
Nozik salbiy kuchlanish regulyatori -35 -5; -8; -12; -15 1.5 1.1; 1.4
Salbiy kuchlanish regulyatori -35 -5; -8; -12; -15 0.1 1.7
Sozlanishi mumkin bo'lgan salbiy kuchlanish regulyatori -40 1.5 2

Agar impulsli elektr ta'minotini qurish to'g'risida qaror qabul qilinsa, u holda mos konvertor chipini tanlash kerak. Tanlov bir qator asosiy parametrlarni hisobga olgan holda amalga oshiriladi.

Pastga tushadigan impulsli DC/DC konvertorlarining asosiy xarakteristikalari

Impuls konvertorlarining asosiy parametrlarini sanab o'tamiz.

Kirish kuchlanish diapazoni (V). Afsuski, har doim nafaqat maksimal, balki minimal kirish voltajida ham cheklov mavjud. Ushbu parametrlarning qiymati har doim bir oz chegara bilan tanlanadi.

Chiqish kuchlanish diapazoni (V). Pulsning minimal va maksimal davomiyligidagi cheklovlar tufayli chiqish kuchlanish qiymatlari diapazoni cheklangan.

Maksimal chiqish oqimi (A). Ushbu parametr bir qator omillar bilan cheklangan: maksimal ruxsat etilgan quvvat sarfi, quvvat kalitlari qarshiligining yakuniy qiymati va boshqalar.

Konverter ish chastotasi (kHz). Konvertatsiya chastotasi qanchalik baland bo'lsa, chiqish kuchlanishini filtrlash osonroq bo'ladi. Bu shovqinlarga qarshi kurashish va tashqi L-C filtri elementlarining qiymatlarini kamaytirish imkonini beradi, bu esa chiqish oqimlarining oshishiga va o'lchamning pasayishiga olib keladi. Shu bilan birga, konversiya chastotasining oshishi quvvat kalitlarining kommutatsiya yo'qotishlarini oshiradi va shovqinning induktiv komponentini oshiradi, bu aniq istalmagan.

Samaradorlik (%) - samaradorlikning ajralmas ko'rsatkichi va turli kuchlanish va oqimlar uchun grafiklar shaklida berilgan.

Qolgan parametrlar (integratsiyalashgan quvvat kalitlarining kanal qarshiligi (mOhm), o'z-o'zidan oqim iste'moli (µA), korpusning issiqlik qarshiligi va boshqalar) kamroq ahamiyatga ega, ammo ular ham hisobga olinishi kerak.

STMicroelectronics kompaniyasining yangi konvertorlari yuqori kirish kuchlanishi va samaradorligiga ega va ularning parametrlarini bepul eDesignSuite dasturi yordamida hisoblash mumkin.

ST Microelectronics kompaniyasidan impulsli DC/DC liniyasi

STMicroelectronics DC/DC portfeli doimiy ravishda kengayib bormoqda. Yangi konvertor mikrosxemalari 61 V (//) gacha kengaytirilgan kirish kuchlanish diapazoni, yuqori chiqish oqimlari, 0,6 V (//) dan chiqish kuchlanishiga ega (3-jadval).

Jadval 3. Yangi DC/DC STMicroelectronics

Xususiyatlari Ism
L7987; L7987L
Ramka VFQFPN-10L HSOP-8; VFQFPN-8L; SO8 HSOP-8; VFQFPN-8L; SO8 HTSSOP16 VFQFPN-10L; HSOP 8 VFQFPN-10L; HSOP 8 HSOP 8 HTSSOP 16
Kirish kuchlanishi Uin, V 4.0…18 4.0…18 4.0…18 4…38 4.5…38 4.5…38 4.5…38 4.5…61
Chiqish oqimi, A 4 3 4 2 2 3 3 2 (L7987L); 3 (L7987)
Chiqish kuchlanish diapazoni, V 0,8…0,88×Uin 0,8…Uin 0,8…Uin 0,85…Uin 0,6…Uin 0,6…Uin 0,6…Uin 0,8…Uin
Ishlash chastotasi, kHz 500 850 850 250…2000 250…1000 250…1000 250…1000 250…1500
Tashqi chastotali sinxronizatsiya (maks), kHz Yo'q Yo'q Yo'q 2000 1000 1000 1000 1500
Funksiyalar Silliq boshlash; haddan tashqari oqimdan himoya qilish; haddan tashqari issiqlikdan himoya qilish
Qo'shimcha funktsiyalar YOQISH; PGOOD YOQISH LNM; LCM; INHIBIT; Haddan tashqari kuchlanishdan himoya qilish YOQISH PGOOD; kuchlanishning pasayishidan himoya qilish; o'chirish oqimini sozlash
Kristal ish harorati oralig'i, °C -40…150

Barcha yangi impuls konvertori mikrosxemalar yumshoq ishga tushirish, haddan tashqari oqim va qizib ketishdan himoya qilish funktsiyalariga ega.

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.

Tusotek XL4016 Haydovchi MT3608
Kirish, V 6 - 35 V 6 - 32 V 5 - 32 V 2-24V
Kirish oqimi 10A gacha 10A gacha
Chiqish, V 6 - 55 V 6 - 32 V 6 - 60 V 28 V gacha
Chiqish oqimi 5A, maksimal 7A 5A, maksimal 8A maksimal 2A 1A, maksimal 2A
Narxi 260 rub 250 rub 270 rub 55rub

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.

Ehtimol, ko'pchilik mening dostonimni uy qurilishi laboratoriya quvvat manbai bilan eslaydi.
Lekin mendan bir necha marta shunga o'xshash narsa so'ralgan, faqat oddiyroq va arzonroq.
Ushbu sharhda men oddiy tartibga solinadigan elektr ta'minotining muqobil versiyasini ko'rsatishga qaror qildim.
Kiring, qiziqarli bo'ladi deb umid qilaman.

Men bu ko'rib chiqishni uzoq vaqtga qoldirdim, vaqtim yo'q edi, lekin nihoyat men bunga erishdim.
Ushbu quvvat manbai dan bir oz farq qiladigan xususiyatlarga ega.
Elektr ta'minotining asosi raqamli boshqaruvga ega DC-DC pastga tushadigan konvertor platasi bo'ladi.
Ammo hamma narsaning o'z vaqti bor va endi bir nechta standart fotosuratlar mavjud.
Sharf sigaret qutisidan unchalik katta bo'lmagan kichik qutida keldi.

Ichkarida, ikkita sumkada (pimply va antistatik) ushbu sharhning haqiqiy qahramoni - konvertor taxtasi edi.

Kengash juda oddiy dizaynga, quvvat bo'limiga va protsessorli kichik plataga ega (bu plata boshqa plataga o'xshaydi, kamroq kuchli konvertor), boshqaruv tugmalari va indikator.

Ushbu kengashning xususiyatlari
Kirish kuchlanishi - 6-32 volt
Chiqish kuchlanishi - 0-30 volt
Chiqish oqimi - 0-8 Amper
Voltajni sozlash / ko'rsatishning minimal ruxsati - 0,01 Volt
Joriy o'rnatish / displeyning minimal diskretligi - 0,001 Amper
Ushbu kengash yuk va quvvatga o'tkaziladigan sig'imni ham o'lchashi mumkin.
Yo'riqnomada ko'rsatilgan konvertatsiya chastotasi 150 KHz, kontroller ma'lumotlar varag'iga ko'ra - 300 KHz, o'lchangan - taxminan 270 KHz, bu ma'lumotlar varag'ida ko'rsatilgan parametrga sezilarli darajada yaqinroqdir.

Asosiy platada quvvat elementlari, PWM kontrolleri, quvvat diyoti va induktor, filtr kondansatkichlari (470 mkF x 50 volt), PWM mantiqiy va operatsion kuchaytirgich quvvat manbai boshqaruvchisi, operatsion kuchaytirgichlar, oqim shnuti, shuningdek kirish va chiqish mavjud. terminal bloklari.

Orqa tomonda deyarli hech narsa yo'q, faqat bir nechta quvvat izlari.

Qo'shimcha platada protsessor, mantiqiy chiplar, platani quvvatlantirish uchun 3,3 voltli stabilizator, indikator va boshqaruv tugmalari mavjud.
Protsessor -
Mantiq - 2 dona
Quvvat stabilizatori -

Quvvat platasida 2 ta operatsion kuchaytirgich o'rnatilgan (xuddi shu opamplar ZXY60xx da o'rnatilgan)
Adj platasining PWM quvvat boshqaruvchisi

Mikrosxema quvvat PWM boshqaruvchisi vazifasini bajaradi. Ma'lumotlar jadvaliga ko'ra, bu 12 Amper PWM kontrolleri, shuning uchun bu erda u to'liq quvvatda ishlamaydi, bu yaxshi yangilik. Biroq, kirish kuchlanishidan oshmaslik yaxshiroq ekanligini hisobga olish kerak, chunki bu ham xavfli bo'lishi mumkin.
Kengash uchun tavsif 32 voltlik maksimal kirish kuchlanishini ko'rsatadi, kontroller uchun chegara - 35 volt.
Ko'proq kuchli konvertorlar kuchli dala effektli tranzistorni boshqaradigan past oqim kontrolleridan foydalanadi; bu erda bularning barchasi bitta kuchli PWM kontrolleri tomonidan amalga oshiriladi.
Suratlar uchun uzr so'rayman, yaxshi sifatga erisha olmadim.

Internetda topilgan ko'rsatmalar xizmat rejimiga qanday kirishni tasvirlaydi, bu erda siz ba'zi parametrlarni o'zgartirishingiz mumkin. Xizmat ko'rsatish rejimiga kirish uchun OK tugmasi bosilganda quvvatni qo'llashingiz kerak; 0-2 raqamlari ekranda ketma-ket o'tadi; sozlashni o'zgartirish uchun tegishli raqam ko'rsatilganda tugmani qo'yib yuborishingiz kerak.
0 - plataga quvvat berilganda chiqishga kuchlanishni avtomatik etkazib berishni yoqadi.
1 - Kengaytirilgan rejimni yoqing, bu nafaqat oqim va kuchlanishni, balki yuk va chiqish quvvatiga o'tkaziladigan sig'imni ham ko'rsatadi.
2 - Ekranda yoki qo'lda ko'rsatilgan o'lchovlarni avtomatik tanlash.

Shuningdek, ko'rsatmalarda sozlamalarni eslab qolish misoli mavjud, chunki plata oqim va kuchlanishni o'rnatish chegarasini o'rnatishi mumkin va sozlamalar xotirasiga ega, lekin men bu o'rmonga boshqa kirmadim.
Men ham bortda joylashgan UART ulagichi uchun kontaktlarga tegmadim, chunki u erda biror narsa bo'lsa ham, men hali ham ushbu plata uchun dastur topa olmadim.

Xulosa.
pros.
1. Juda boy imkoniyatlar - oqim va kuchlanishni o'rnatish va o'lchash, sig'im va quvvatni o'lchash, shuningdek, chiqishga kuchlanishni avtomatik ravishda etkazib berish rejimining mavjudligi.
2. Chiqish kuchlanishi va oqim oralig'i ko'pchilik havaskor ilovalar uchun etarli.
3. Ishlash unchalik yaxshi emas, lekin aniq kamchiliklarsiz.
4. Komponentlar zaxira bilan o'rnatiladi, PWM 12 Amperda 8 e'lon qilingan, kondansatkichlar 50 Volt kirish va chiqishda, ko'rsatilgan 32 Voltda.

Minuslar
1. Ekran juda noqulay, u faqat 1 parametrni ko'rsatishi mumkin, masalan -
0,000 - joriy
00.00 - kuchlanish
P00.0 - Quvvat
C00.0 - Imkoniyat.
Oxirgi ikkita parametr bo'lsa, nuqta suzuvchidir.
2. Birinchi nuqtaga ko'ra, boshqaruv elementlari juda noqulay, valkoder juda foydali bo'ladi.

Mening fikrim.
Bu oddiy tartibga solinadigan elektr ta'minotini qurish uchun juda munosib taxta, ammo tayyor quvvat manbaidan foydalanish yaxshiroq va osonroq.
Menga sharh yoqdi +123 +268



Sizga maqola yoqdimi? Do'stlaringizga ulashing!