Los convertidores de voltaje elevadores con fuente de alimentación de bajo voltaje se implementan muy a menudo en una variedad de productos caseros. Ahora el mercado nos ofrece soluciones listas para usar, pero tomar y usar una tabla preparada no es interesante. Mucho mejor cuando lo haces hazlo tu mismo.
El autor de este producto casero es AKA KASYAN (canal de YouTube "AKA KASYAN"). El convertidor propuesto puede participar en la construcción de bancos de energía caseros, convertidores para un multímetro, alimentar una línea de LED o tira de LED desde una fuente de bajo voltaje, etc.
Con el chip mc34063, tal vez, todos los radioaficionados están familiarizados. Este es un chip especializado en base al cual puede construir convertidores de voltaje CC-CC bastante buenos que aumentan, disminuyen o invierten.
Un circuito convertidor de impulso simple en este chip se verá así:
El microcircuito es bueno porque ya tiene un transistor de potencia en el interior, por lo que la corriente de salida puede subir hasta 1.5A.
Pero para ser justos, debe tenerse en cuenta que a una corriente de 1A, el microcircuito ya está comenzando a calentarse mucho. Este microcircuito tiene comparadores internos y su propia fuente de voltaje de referencia, lo que permite organizar la retroalimentación de voltaje, o en otras palabras, estabilizar el voltaje de salida al nivel deseado.
El voltaje de salida dependerá de la relación de las resistencias del divisor de voltaje.
El microcircuito tiene muchas ventajas, de las que hablaremos en otro momento, pero hoy consideraremos un circuito convertidor de impulso.
Este convertidor es bastante simple y le permitirá cargar su teléfono inteligente, por ejemplo, con baterías de litio.
Pero hay un inconveniente: la eficiencia. El hecho es que, a pesar de trabajar en modo pulsado, con una relación de voltaje de entrada y salida de este tipo, la eficiencia del convertidor es muy pequeña y, en el mejor de los casos, alcanza el 60-65%, y esto no es bueno para un dispositivo portátil.
El chip de este circuito es que la salida del microcircuito es amplificada por un transistor adicional. En nuestro caso, es bipolar.
Esto mejorará las características de salida del convertidor y descargará el chip. En otras palabras, el circuito permitirá la construcción de convertidores de alta potencia.El chip mc34063 comienza a funcionar con un voltaje de entrada a partir de 3V, es decir, el circuito anterior se puede usar como un convertidor de refuerzo en un banco de energía hecho en casa. Por lo tanto, el autor tiene un doble puerto USB en la placa.
Ahora sobre la placa de circuito. Inicialmente, el autor desarrolló la placa para un circuito diferente con un transistor de efecto de campo, pero la esperanza no estaba justificada. Con transistores bipolares, el circuito funciona mejor. El tablero salió bastante bien, con calidad de fábrica ciertamente no se puede comparar, pero por casa la tecnología no es mala en absoluto, y si desea que sus productos caseros se vean como un producto de fábrica, puede solicitar una placa de circuito impreso.
Adelante No profundizaremos en el funcionamiento del convertidor dc-dc. Pero este chip es ligeramente diferente de los controladores PWM comunes. El microcircuito genera una secuencia de pulsos rectangulares que ingresan a la base de la llave, y funciona, cerrando la fuente de energía al inductor. Como resultado, la acumulación de energía ocurre en este último. Luego, se cierran las teclas, el diodo rectifica la sobretensión en el voltaje de autoinducción del inductor y se acumula en el condensador, y desde el condensador ya está yendo al consumidor.
El divisor resistivo genera un cierto voltaje, que se aplica a una de las entradas del comparador interno del microcircuito. Allí, este voltaje se compara con el voltaje de la fuente de referencia. Según la diferencia de voltaje, el microcircuito aumenta o disminuye la duración y frecuencia del pulso, y también la frecuencia, ya que el microcircuito controla simultáneamente tanto el modo PWM (modulación de ancho de pulso) como el modo PFM (modulación de frecuencia de pulso).
El principio es claramente visible en la pantalla del osciloscopio:
Cuanto más poderosa sea la carga, mayor será la reducción del voltaje de salida. Un sistema de retroalimentación responde a esto, y el microcircuito aumenta la duración del pulso y la frecuencia de conmutación de teclas.
Salida de diodo rectificador. En principio, cualquier diodo Schottky con una corriente de 3 amperios ex es adecuado. El autor decidió tomar un conjunto de diodos dobles del rectificador de salida de la fuente de alimentación de la computadora. Los diodos están en paralelo.
Tomamos condensadores de almacenamiento en la salida con un voltaje nominal de 10-16V. Es muy recomendable utilizar condensadores con baja resistencia interna, también se pueden encontrar en las fuentes de alimentación de la computadora.
El inductor está enrollado en anillos de hierro en polvo, no ferrita, es decir, polvo de hierro.
El anillo de ferrita no es adecuado aquí. El tamaño del anillo ahora está frente a ti:
El devanado contiene solo 6 vueltas, enrollado con un cable de 1,2 mm y puede ser milimétrico.
Fue con este inductor que el EMF máximo de autoinducción alcanzó 20V. Entonces, gracias a la resistencia de sintonización, que, por cierto, se proporciona en la placa, es posible ajustar el voltaje de salida en un rango bastante amplio.
El autor puso el transistor TIP41, como la opción más económica. La corriente del colector es solo 6A, si es posible, coloque las llaves con una corriente del colector de 10 amperios o más. Pero incluso con un transistor no tan empinado, es posible obtener una corriente de aproximadamente 2 A en la salida del convertidor.
Naturalmente, el transistor se calienta, por lo que tanto la llave como el diodo se instalan en un radiador común. No olvide aislar los sustratos de estos componentes del radiador con juntas conductoras de calor.
La derivación de corriente se puede excluir del circuito si no se necesita protección.
Una de las ventajas de este circuito es la escasa corriente de ralentí (menos de 10 mA). La corriente de salida de 2A indicada no es el límite para dicho circuito. Puede bombear aún más, pero esto no tiene sentido debido a la baja eficiencia de conversión.
Eso es todo. El archivo con el circuito y la placa de circuito impreso se puede encontrar en la descripción debajo del video original del autor (enlace FUENTE).
Gracias por su atencion Hasta pronto!
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