Om du letade efter en universell DC-DC-omvandlare-krets är den här artikeln åt dig. Idag kommer vi tillsammans med Roman (författare till YouTube-kanalen ”Open Frime TV”) att sätta ihop en omvandlare baserad på Sepic-topologi.
Om du använder sökningen tror jag att den första i listan kommer att vara videon från den berömda videobloggaren AKA KASYAN (YouTube-kanalen “AKA KASYAN”) om montering av upp / ner dc-dc-omvandlare.
Endast det finns en krets med en induktor och det finns ingen strömreglering. Versionen av romanen samlas på Sepic topologi, vi kommer att bekanta oss mer i detalj senare. Låt oss nu räkna ut varför en sådan omvandlare behövs.
Låt oss börja med egenskaperna:
Ingångsspänning från 10V till 25V;
Utgångsspänning från 0 till 30V;
Utströmmen är upp till 2A (det finns vissa funktioner här, vi kommer att påverka dem när beräknar induktorn).
Som du ser av egenskaperna kan en sådan omvandlare användas i bil för att öka eller minska spänningen på 12V. Du kan också ansluta en sådan hemmagjord dc-dc-omvandlare till utgången från datorns strömförsörjning och ta emot olika spänningar från den utan förändring.
Tja, eller så kan du ta strömförsörjningen från den bärbara datorn och återigen få all spänning vid utgången. Det är mycket bekvämt, ingen anledning att oroa sig för matningsspänningen.
Gå nu direkt till enhetsdiagram.
Här vet vi alla tl494, hon är redan många år gammal, men hon lämnar fortfarande inte upp sin position.
Från början ville författaren skapa en DC-DC-omvandlare på UC3843, men de visade sig vara defekta, de var något annat, men författaren kunde inte uppnå normalt arbete.
Dessutom, om du justerar strömmen, måste du ställa in en andra shunt, vilket minskar enhetens slutliga effektivitet.
Roman (författaren till dagens hemlagade produkt) kom inte till detta schema direkt, men efter att ha pratat med YouTube-författaren till kanalen ”RED Shade”, som föreslog i vilken riktning man tänker. Och här är det sista diagrammet för enheten:
Den har en justering av spänning, ström och en fältdrivrutin är installerad. Med den minskade värmen något.
Du kan också se att den maximala bredden på utgångspulsen är begränsad, eftersom kretsen vid maximal fyllning gick i ett obegripligt läge, åt mycket ström, men spänningen sjönk vid utgången.
Den maximala utspänningen är 30V.
Om du behöver mer måste du beräkna värdet på dessa motstånd igen:
Dessutom, på ett sådant sätt att vid önskad utgångsspänning vid delningspunkten var 5V.
Vi har också begränsad ström, det är 2A. Om du behöver mer måste du berätta om motståndet:
Det är redan lite mer komplicerat. Först måste du ta reda på hur många volt som kommer att falla på shunten.
Vi behöver till exempel en ström på 4A. Då tittar vi på en sådan ström faller 0,4V på motståndet.
OK, nu berättar vi motståndet. Vi behöver att spänningen ska vara 0,4V vid det variabla motståndets och konstantens delningspunkt.
För att göra detta, gå till online-kalkylatorn och börja plocka upp ett motstånd.
Som ni ser är detta inte svårt. Låt oss nu prata om hur det fungerar. Referenspunkt - enheten är avstängd.
Så vi ger mat. Nyckeln är öppen, vilket innebär att ström flyter genom induktorn, kondensatorn och dioden direkt in i last- och utgångskondensatorn.
Sedan låses nyckeln.
Just nu ackumuleras energi i spolen L1. Genomföringskondensatorn laddades med matningsspänningen, och efter att nyckeln är stängd tänds den parallellt med induktansen L2, laddar den.
Spänningen med L2 kan inte gå in i belastningen, eftersom det finns en diod och dess spänning vid katoden är högre än vid anoden.
Nu är nyckeln öppen igen och spänningen på L1 läggs till självinduktionsspänningen.
Således appliceras en ökad spänning redan på passagekondensatorn och lasten.
Genom att ändra PWM-arbetscykeln ändrar vi utgångsspänningen.
Om pulsbredden är tillräckligt liten, är självinduktionens storlek mindre och följaktligen minskar utspänningen. Fördelen med en sådan krets jämfört med en vanlig steg-upp-DC-omvandlare är att en genomströmningskondensator är installerad här, vilket i fallet med en kortslutning inte kommer att tillåta kretsen att misslyckas.
Nu ska vi gå vidare. Som nämnts ovan måste vissa komponenter i schemat beräknas, eftersom det redan finns en webbplats med en färdig online-kalkylator, det gör livet orealistiskt.
Som ni ser måste du ange dina data här.
Författaren försökte beräkna så bred som möjligt och det här är vad som hände:
Vid beräkningen fick vi några induktansspolar.
Men hur i verkligheten kan de lindas med den nödvändiga induktansen? Ägarna till ESR-mätaren kommer att säga att det inte är något komplicerat, du snurrar och tittar på parametrarna.
Men den här ESR-mätaren visar med ett mycket stort fel, så författaren föreslår att man använder programmet Old Man.
Vi anger alla nödvändiga parametrar i den och anger också vilken kärna vi har. Om det inte finns några till hands får vi två identiska gula ringar från datorns strömförsörjning.
Det återstår att rulla våra choker, det kommer inte att bli svårt.
Det visade sig ganska bra. Det verkar som att alla svårigheter redan ligger bakom, men nej, det finns fortfarande en PCB-layout. Författaren tillbringade en enda kväll på det för att ordna alla element så kompakt som möjligt.
För montering kan du göra kortet lite större och lägga till hål på sidorna, men det är upp till dig.
Brädet är klart, hålen borras, det är tätningsmaskinens tur. Det finns en viktig punkt, det är nödvändigt att lyfta kraftelementen ovanför brädan, eftersom det då blir omöjligt att få en skruvmejsel.
Nu måste du installera transistorn och dioden på kylaren. Författaren kommer att använda en sådan aluminiumprofil, den har goda dimensioner och kan kyla kretsen normalt.
I slutändan har vi traditionellt tester. Mata först kretsen med en spänning på 12V. Utgången är ansluten till en belastning i form av en 100W glödlampa, konstruerad för en spänning på 36V. Multimetern övervakar utgångsspänningen.
Som ni ser kan vi enkelt ställa in vilken spänning som helst från 0 och slutar med nästan 30 volt, vilket påverkar en stor induktans, som enligt författaren var för lat för att spola tillbaka.
Låt oss nu se den aktuella gränsen.
Som ni ser är vår krets ett utmärkt jobb. Gör nu en kortslutning.
Detta är vanligtvis utan problem, det finns helt enkelt en begränsning av den tidigare inställda strömmen. Det viktigaste testet är att ställa in utgången till ett medelvärde på 15V och börja ändra ingångsspänningen.
Som ni kan se minskade vi det först, men nu började vi öka det, men utspänningen hålls på en viss nivå.
Det är allt, jag hoppas att du gillade det. Tack för din uppmärksamhet. Vi ses snart!
videor: