Naponi 7 5 V 3. Kako povećati DC i AC napon. AC Voltage Boost

Boost pretvarač 3,6 - 5 volti na MC34063

Mnogo je članaka napisanih o pretvaračima baziranim na MC34063 i sličnim mikro krugovima. Zašto napisati još jednu? Budimo iskreni, napisali smo ga da postavimo štampanu ploču. Možda će ga neko smatrati uspješnim ili je jednostavno previše lijen da nacrta svoje.


Takav pretvarač može biti potreban, na primjer, za napajanje nekog domaćeg proizvoda ili mjernog instrumenta iz litijumske baterije. U našem slučaju, ovo je napajanje dozimetra od kineskog 1,5A/h. Krug je standardni, iz datasheeta, pojačani pretvarač.


Ispostavilo se da je štampana ploča mala, samo 2*2,5 cm. Možeš manje. Svi dijelovi, kako je planirano, su SMD. Međutim, pokazalo se da nije tako lako pronaći keramički SMD kondenzator kapaciteta manjeg od 1 nF; morao sam instalirati olovni kondenzator. Također se pokazalo da je teško pronaći relativno mali induktor potrebne induktivnosti koji se ne zasiti na potrebnoj struji. Kao rezultat toga, odlučeno je da se koristi veća frekvencija - oko 100 kHz i induktor od 47 µH. Kao rezultat toga, samo je za jednu trećinu veća od dimenzija ploče.


Razdjelnik napona za stabilizaciju 5 volti uspješno je napravljen od otpornika od 3 i 1 kOhm. Ako pokušate, možete pažljivo zalemiti višeokretni potenciometar na njihovo mjesto, kao što smo to učinili u NCP3063 pretvaraču, kako biste mogli podesiti napon.

Opseg primjene ovog kola nije ograničen na uređaje za napajanje. Može se uspješno koristiti u domaćim baterijskim lampama, punjačima, power bankama, jednom riječju - bilo gdje gdje trebate pretvoriti jednu vrijednost napona u drugu. Ovaj čip nije jako moćan, ali može podnijeti većinu aplikacija.

Međutim, kada koristite impulsne pretvarače za napajanje mjernih instrumenata i osjetljive opreme, trebali biste zapamtiti razinu buke koju stvaraju duž strujnih kola. Postoji mišljenje da je za kola koja su vrlo osjetljiva na takve stvari jedino rješenje korištenje linearnog stabilizatora između pretvarača i kola koje se njime direktno napaja. U našem slučaju, minimalni nivo talasanja smo dobili koristeći maksimalnu kapacitivnost kondenzatora na izlazu pretvarača koju smo mogli pronaći. Ispostavilo se da je to tantal na 220 µF. Na ploči ima mjesta za ugradnju nekoliko keramičkih kondenzatora na izlaz ako je potrebno.

Pojačani pretvarač od 3,6 - 5 volti na MC34063 pokazao je dobar stabilan rad i može se preporučiti za upotrebu.

Predstavljam recenziju mikroenergetskog naponskog pretvarača, koji je od male koristi.

Prilično dobro napravljen, kompaktne veličine 34x15x10mm




Navedeno:
Ulazni napon: 0.9-5V
Sa jednom AA baterijom, izlazna struja do 200mA
Sa dvije AA baterije, izlazna struja 500~600mA
Efikasnost do 96%
Pravo kolo pretvarača


Ono što vam odmah upada u oči je vrlo mali kapacitet ulaznog kondenzatora - samo 0,15 µF. Obično ga postavljaju više puta na 100, očigledno naivno računaju na nizak unutrašnji otpor baterija :) Pa ovu su ugradili i Bog blagoslovio, ako treba, možete i promijeniti - odmah sam podesio na 10 μF . Ispod na slici je originalni kondenzator.


Dimenzije leptira za gas su također vrlo male, što vas tjera da razmislite o istinitosti deklariranih karakteristika
Na ulaz pretvarača spojena je crvena LED dioda koja počinje svijetliti kada je ulazni napon veći od 1,8V

Test je urađen za sljedeće stabilizovano ulazni naponi:
1.25V - napon Ni-Cd i Ni-MH baterija
1,5V - napon jedne galvanske ćelije
3.0V - napon dva galvanska ćelija
3.7V - Napon Li-Ion baterije
Istovremeno sam učitavao pretvarač sve dok napon nije pao na razumnih 4,66V

Napon otvorenog kola 5.02V
- 0,70V - minimalni napon pri kojem pretvarač počinje da radi u praznom hodu. LED dioda prirodno ne svijetli - nema dovoljno napona.
- 1,25V struja praznog hoda 0,025mA, maksimalna izlazna struja samo 60mA pri naponu od 4,66V. Ulazna struja je 330mA, efikasnost je oko 68%. LED prirodno ne svijetli na ovom naponu.


- 1.5V struja praznog hoda 0.018mA, maksimalna izlazna struja 90mA pri naponu od 4.66V. Ulazna struja je 360mA, efikasnost je oko 77%. LED prirodno ne svijetli na ovom naponu.


- 3.0V struja praznog hoda 1.2mA (troši uglavnom LED), maksimalna izlazna struja 220mA pri naponu od 4.66V. Ulazna struja je 465mA, efikasnost je oko 74%. LED dioda svijetli normalno na ovom naponu.


- 3.7V struja mirovanja 1.9mA (troši uglavnom LED), maksimalna izlazna struja 480mA pri naponu od 4.66V. Ulazna struja je 840mA, efikasnost je oko 72%. LED dioda svijetli normalno na ovom naponu. Pretvarač se počinje lagano zagrijavati.


Radi jasnoće, rezultate sam sažeo u tabelu.


Dodatno, na ulaznom naponu od 3.7V, provjerio sam ovisnost efikasnosti konverzije od struje opterećenja
50mA - efikasnost 85%
100mA - efikasnost 83%
150mA - efikasnost 82%
200mA - efikasnost 80%
300mA - efikasnost 75%
480mA - efikasnost 72%
Kao što je lako vidjeti, što je manje opterećenje, to je veća efikasnost
Daleko je ispod navedenih 96%

Mreškanje izlaznog napona pri opterećenju od 0,2A


Mreškanje izlaznog napona pri opterećenju od 0,48 A


Kao što je lako vidjeti, pri maksimalnoj struji amplituda talasanja je vrlo velika i prelazi 0,4V.
Najvjerovatnije je to zbog malog izlaznog kondenzatora s visokim ESR (izmjereno 1,74 Ohma)
Radna frekvencija konverzije oko 80 kHz
Dodatno sam zalemio keramiku od 20 µF na izlaz pretvarača i dobio 5 puta smanjenje talasa pri maksimalnoj struji!




Zaključak: pretvarač je vrlo male snage - to svakako treba uzeti u obzir pri odabiru za napajanje vaših uređaja

Planiram da kupim +20 Dodaj u favorite Svidjela mi se recenzija +37 +69

Koristeći ovaj pretvarač napona možete dobiti 220 volti iz baterije sa naponom od 3,7 volti. Kolo nije komplicirano i svi dijelovi su dostupni; ovi pretvarači se mogu napajati štedljivom ili LED lampom. Nažalost, neće biti moguće povezati snažnije uređaje, jer je pretvarač male snage i neće izdržati velika opterećenja.

Dakle, za sastavljanje pretvarača potrebno nam je:

  • Transformator sa punjaca starog telefona.
  • Tranzistor 882P ili njegovi domaći analozi KT815, KT817.
  • Dioda IN5398, analog KD226, ili bilo koja druga dioda dizajnirana za obrnutu struju do 10 volti srednje ili velike snage.
  • Otpornik (otpor) 1 kOhm.
  • Bread board.

Naravno, trebat će vam i lemilica s lemom i fluksom, rezači žice, žice i multimetar (tester). Možete, naravno, napraviti štampanu ploču, ali za kolo koje se sastoji od nekoliko dijelova, ne biste trebali gubiti vrijeme na razvijanje rasporeda staza, njihovo crtanje i graviranje folijom PCB-a ili getinaxa. Provjera transformatora. Stara ploča punjača.

Pažljivo zalemite transformator.


Zatim moramo provjeriti transformator i pronaći terminale njegovih namotaja. Uzmite multimetar i prebacite ga u način rada ohmmetra. Provjeravamo sve zaključke jedan po jedan, pronalazimo one koji “zvone” u paru i zapisujemo njihov otpor.
1. Prvih 0,7 oma.


2. Sekunda 1,3 Ohma.


3. Treći 6,2 oma.


Namotaj sa najvećim otporom bio je primarni namotaj, na njega je napajano 220 V. U našem uređaju to će biti sekundarni, odnosno izlazni. Ostali su rasterećeni sniženog napona. Za nas će služiti kao primarni (onaj otpora 0,7 oma) i dio generatora (sa otporom 1,3). Rezultati mjerenja za različite transformatore mogu se razlikovati; morate se usredotočiti na njihov međusobni odnos.

Dijagram uređaja


Kao što vidite, najjednostavniji je. Radi praktičnosti, označili smo otpore namotaja. Transformator ne može pretvoriti jednosmernu struju. Stoga je generator sastavljen na tranzistoru i jednom od njegovih namotaja. Napaja pulsirajući napon od ulaza (baterije) do primarnog namotaja, napon od oko 220 volti se uklanja sa sekundarnog.

Sastavljanje pretvarača

Uzimamo matičnu ploču.


Na njega ugrađujemo transformator. Biramo otpornik od 1 kilooma. Ubacujemo ga u rupe na ploči, pored transformatora. Savijamo vodove otpornika tako da ih povežemo na odgovarajuće kontakte transformatora. Mi ga lemimo. Pogodno je pričvrstiti ploču u neku vrstu stezaljke, kao na fotografiji, tako da se ne pojavi problem nedostajuće "treće ruke". Zalemljeni otpornik. Odgrizemo višak dužine izlaza. Ploča sa ugrizenim vodovima otpornika. Zatim uzimamo tranzistor. Instaliramo ga na ploču s druge strane transformatora, kao na snimku zaslona (odabrao sam lokaciju dijelova tako da bi ih bilo prikladnije povezati prema dijagramu strujnog kola). Savijamo terminale tranzistora. Lemimo ih. Instaliran tranzistor. Uzmimo diodu. Instaliramo ga na ploču paralelno s tranzistorom. Zalemi ga. Naša šema je spremna.



Zalemite žice za povezivanje konstantnog napona (DC ulaz). I žice za prikupljanje pulsirajućeg visokog napona (AC izlaz).


Radi praktičnosti, uzimamo žice od 220 volti s "krokodilima".


Naš uređaj je spreman.

Testiranje pretvarača

Za napajanje naponom odaberite bateriju od 3-4 volta. Iako možete koristiti bilo koji drugi izvor napajanja.


Zalemite niskonaponske ulazne žice na njega, poštujući polaritet. Mjerimo napon na izlazu našeg uređaja. Ispada 215 volti.


Pažnja. Nije preporučljivo dirati dijelove dok je napajanje priključeno. To i nije toliko opasno ako nemate zdravstvenih problema, posebno sa srcem (iako dvjesto volti, struja je slaba), ali može neugodno "štipnuti".
Testiranje završavamo povezivanjem štedljive fluorescentne lampe od 220 volti. Zahvaljujući "krokodilima" to je lako učiniti bez lemilice. Kao što vidite, lampa je upaljena.


Naš uređaj je spreman.
Savjet. Snagu pretvarača možete povećati ugradnjom tranzistora na radijator.
Istina, kapacitet baterije neće dugo trajati. Ako ćete konverter stalno koristiti, onda odaberite bateriju većeg kapaciteta i napravite kućište za nju.

Kako dobiti nestandardni napon koji se ne uklapa u standardni raspon?

Standardni napon je napon koji se vrlo često koristi u vašim elektronskim uređajima. Ovaj napon je 1,5 volti, 3 volti, 5 volti, 9 volti, 12 volti, 24 volti, itd. Na primjer, vaš pretpotopni MP3 plejer je sadržavao jednu bateriju od 1,5 V. Daljinski upravljač za TV već koristi dvije baterije od 1,5 volta povezane u seriju, što znači 3 volta. U USB konektoru krajnji kontakti imaju potencijal od 5 volti. Verovatno je svako imao Dendija u detinjstvu? Za napajanje Dandyja bilo je potrebno napajati ga naponom od 9 volti. Pa, 12 volti se koriste u skoro svim automobilima. 24 volta se već koristi uglavnom u industriji. Takođe, za ovu, relativno rečeno, standardnu ​​seriju, „naoštravaju“ se razni potrošači ovog napona: sijalice, gramofoni itd.

Ali, nažalost, naš svijet nije idealan. Ponekad jednostavno trebate dobiti napon koji nije iz standardnog raspona. Na primjer, 9,6 volti. Pa, ni ovako ni onako... Da, napajanje nam ovdje pomaže. Ali opet, ako koristite gotovi izvor napajanja, onda ćete ga morati nositi zajedno s elektroničkom sitnicom. Kako riješiti ovaj problem? Dakle, daću vam tri opcije:

Opcija #1

Napravite regulator napona u krugu elektroničkih sitnica prema ovoj shemi (detaljnije):

Opcija br. 2

Izgradite stabilan izvor nestandardnog napona koristeći stabilizatore napona sa tri terminala. Šeme u studio!


Šta vidimo kao rezultat? Vidimo stabilizator napona i zener diodu spojenu na srednji terminal stabilizatora. XX su posljednje dvije cifre ispisane na stabilizatoru. Mogu postojati brojevi 05, 09, 12, 15, 18, 24. Možda ih je već više od 24. Ne znam, neću lagati. Ove posljednje dvije znamenke nam govore o naponu koji će stabilizator proizvesti prema klasičnoj shemi povezivanja:


Ovdje nam stabilizator 7805 daje 5 volti na izlazu prema ovoj shemi. 7812 će proizvoditi 12 volti, 7815 - 15 volti. Možete pročitati više o stabilizatorima.

U Zener dioda – ovo je stabilizacijski napon na zener diodi. Ako uzmemo zener diodu sa stabilizacijskim naponom od 3 volta i regulatorom napona 7805, tada će izlaz biti 8 volti. 8 volti je već nestandardni raspon napona ;-). Ispostavilo se da se odabirom pravog stabilizatora i prave zener diode lako može dobiti vrlo stabilan napon iz nestandardnog raspona napona ;-).

Pogledajmo sve ovo na primjeru. Pošto jednostavno mjerim napon na terminalima stabilizatora, ne koristim kondenzatore. Da sam napajao opterećenje, onda bih koristio i kondenzatore. Naš zamorac je stabilizator 7805. Napajamo 9 volti iz buldožera na ulaz ovog stabilizatora:


Stoga će izlaz biti 5 volti, na kraju krajeva, stabilizator je 7805.


Sada uzmemo zener diodu za U stabilizaciju = 2,4 volta i ubacimo je prema ovom krugu, moguće je i bez kondenzatora, na kraju krajeva, samo mjerimo napon.



Ups, 7,3 volta! 5+2,4 volti. Works! Budući da moje zener diode nisu visoke preciznosti (precizne), napon zener diode može se malo razlikovati od natpisne pločice (napon deklariran od strane proizvođača). Pa, mislim da nije problem. 0,1 volt neće napraviti razliku za nas. Kao što sam već rekao, na ovaj način možete odabrati bilo koju vrijednost koja nije uobičajena.

Opcija #3

Postoji još jedna slična metoda, ali ovdje se koriste diode. Možda znate da je pad napona na prednjem spoju silikonske diode 0,6-0,7 volti, a germanijumske diode 0,3-0,4 volta? To je ovo svojstvo diode koje ćemo koristiti ;-).

Dakle, ubacimo dijagram u studio!


Sastavljamo ovu strukturu prema dijagramu. Nestabilizirani ulazni DC napon je također ostao 9 Volti. Stabilizator 7805.


Dakle, kakav je ishod?


Skoro 5,7 volti;-), što je trebalo dokazati.

Ako su dvije diode spojene u seriju, tada će napon pasti na svakoj od njih, stoga će se zbrojiti:


Svaka silikonska dioda pada 0,7 volti, što znači 0,7 + 0,7 = 1,4 volta. Isto je i sa germanijumom. Možete spojiti tri ili četiri diode, a zatim trebate zbrojiti napone na svakoj. U praksi se ne koriste više od tri diode. Diode se mogu instalirati čak i pri maloj snazi, jer će u tom slučaju struja kroz njih i dalje biti mala.

Nakon mojih članaka o inverterima male snage za punjenje mobilnih uređaja, na forumu sam dobio lične poruke u kojima se tražio inverterski krug od 3,7-5 volti. Nakon kratke pretrage na Internetu, shvatio sam da ne postoje normalni sklopovi; sve što je bilo dostupno je sastavljeno pomoću specijaliziranih drajvera - nedostupni su mnogim korisnicima (posebno početnicima). Stoga sam odlučio stvoriti možda najjednostavniji inverterski krug koji je sposoban puniti sve prijenosne elektroničke uređaje s ugrađenom litijum-jonskom baterijom od 3,7 volti.

Univerzalni izlazni napon od 5 volti omogućava punjenje svih poznatih mobilnih telefona, plejera i tablet računara, drugim riječima, odabran je izlazni napon od 5 volti.
Glavni parametri su sljedeći
Ulazni napon 3,5-6 Volti
Potrošnja struje kada je telefon povezan nije veća od 500mA
Izlazni napon 5 volti
Izlazna struja ne veća od 80 mA

Kasnije sam izvršio neke eksperimente, kao rezultat toga uspio sam dobiti izlaznu struju do 120 mA uz potrošnju od 650 mA, iako krug može isporučiti mnogo više, za to je potrebno povećati poprečni presjek žice u oba namotaja, ali istovremeno se potrošnja naglo povećava i efikasnost pretvarača se smanjuje.

Kao ispravljač preporučljivo je koristiti Schottky diodu ili bilo koje impulsne diode s radnim naponom većim od 20 Volti i strujom iznad 500 mA; najčešće su FR107/207 i bilo koje druge sa navedenim parametrima.
Iako snaga ovakvog pretvarača nije velika, telefon se puni prilično brzo, skoro kao kod standardnog punjača.
Na izlazu iz invertera za punjenje nalazi se i elektrolitički kondenzator za izglađivanje buke nakon ispravljača, nakon čega se napon dovodi do linearnog stabilizatora napona napravljenog na mikrokrugu 7805, na čijem izlazu dobijamo stabilan napon od 5 Volti; zener dioda ispred mikrokola u ovom slučaju nije potrebna, jer izlazni napon nakon diode ne prelazi 15 Volti.
Baterija u mom slučaju se koristi sa tablet računara kapaciteta 2000 mAh, kapacitet je dovoljan za 4-5 sati neprekidnog rada invertera.
Tada sam odlučio napuniti punjač silikonskom fotoćelijom. Takav modul isporučuje napon do 9 volti pri maksimalnoj struji od 50 mA, čak i po oblačnom vremenu napon na izlazu modula iznosi najmanje 7 volti pri struji od 30-35 mA. Modul nije najsnažniji, ali kao opcija je sasvim prikladan za punjenje baterije.
Inverter je dizajniran specijalno za radio amatere početnike koji su se nedavno zainteresovali za radio opremu.Siguran sam da svako može sklopiti takav punjač, ​​jednostavna je, jeftina i korisna stvar, radi besprijekorno i ne zahtijeva nikakvo podešavanje.