Hvis du lette etter en universell DC-DC-omformerkrets, er denne artikkelen noe for deg. I dag, sammen med Roman (forfatter av YouTube-kanalen “Open Frime TV”), vil vi sette sammen en omformer basert på Sepic-topologi.
Hvis du bruker søket, tror jeg at den første på listen vil være videoen til den berømte videobloggeren AKA KASYAN (YouTube-kanalen “AKA KASYAN”) om montering av opp / ned dc-dc-omformer.
Bare det er en krets med en induktor, og det er ingen gjeldende regulering. Versjonen av romanen er samlet på Sepic topologi, vi vil gjøre oss kjent mer detaljert senere. La oss nå finne ut hvorfor en slik omformer er nødvendig.
La oss starte med egenskapene:
Inngangsspenning fra 10V til 25V;
Utgangsspenning fra 0 til 30V;
Utgangsstrømmen er opptil 2A (det er noen funksjoner her, vi vil berøre dem når du beregner induktoren).
Som du ser av egenskapene, kan en slik omformer brukes i bil for å øke eller redusere spenningen på 12V. Du kan også koble en slik hjemmelaget DC-DC-omformer til utgangen på en datamaskinens strømforsyning og motta forskjellige spenninger fra den uten endring.
Vel, eller du kan ta strømforsyningen fra den bærbare datamaskinen og igjen motta all spenning ved utgangen. Det er veldig praktisk, ingen grunn til å bekymre deg for forsyningsspenningen.
Gå nå direkte til enhetsdiagram.
Her vet vi alle tl494, hun er allerede mange år gammel, men hun gir fortsatt ikke opp sin stilling.
Helt fra begynnelsen ønsket forfatteren å lage en DC-DC-omformer på UC3843, men de viste seg å være mangelfulle, de var noe annet, men forfatteren kunne ikke oppnå normalt arbeid.
I tillegg, hvis du justerer strømmen, må du stille inn en ny shunt, og dette reduserer den endelige effektiviteten til enheten.
Roman (forfatteren av dagens hjemmelagde produkt) kom ikke til denne ordningen med en gang, men etter å ha snakket med YouTube-forfatteren av RED Shade-kanalen, som antydet i hvilken retning å tenke. Og her er det endelige diagrammet av enheten:
Den har en justering av spenning, strøm, og også en feltdriver er installert. Med den sank varmen litt.
Du kan også se at maksimal bredde på utgangspulsen er begrenset, siden ved maksimal fylling gikk kretsen i en uforståelig modus, spiste mye strøm, men spenningen falt ved utgangen.
Maksimal utgangsspenning er 30V.
Hvis du trenger mer, må du beregne verdien på disse motstandene på nytt:
Videre på en slik måte at ved ønsket utgangsspenning ved delingspunktet var 5V.
Vi har også begrenset strøm, det er 2A. Hvis du trenger mer, må du fortelle denne motstanden:
Det er allerede litt mer komplisert. Først må du finne ut hvor mange volt som faller på shunten.
For eksempel trenger vi en strøm på 4A. Så ser vi på en slik strøm faller 0,4V på motstanden.
OK, nå forteller vi motstanden. Vi trenger at spenningen skal være 0,4V ved punktet for inndeling av variabel motstand og konstant.
For å gjøre dette, gå til den elektroniske kalkulatoren og begynn å plukke opp en motstand.
Som du ser er dette ikke vanskelig. La oss snakke om hvordan det hele fungerer. Referansepunkt - enheten er slått av.
Så vi gir mat. Nøkkelen er åpen, noe som betyr at strøm flyter gjennom induktoren, kondensatoren og dioden direkte inn i lasten og utgangskondensatoren.
Da er nøkkelen låst.
I dette øyeblikket akkumuleres det energi i spolen L1. Gjennomføringskondensatoren ble ladet med forsyningsspenningen, og siden etter at nøkkelen er lukket, slås den på parallelt med induktansen L2, lader den den.
Spenningen med L2 kan ikke gå inn i belastningen, siden det er en diode og dens spenning ved katoden er høyere enn ved anoden.
Nå er nøkkelen åpen igjen, og spenningen på L1 legges til selvinduksjonsspenningen.
Dermed blir en økt spenning allerede påført passasjekondensatoren og lasten.
Ved å endre PWM-driftssyklus, endrer vi utgangsspenningen.
Hvis pulsbredden er tilstrekkelig liten, er størrelsen på selvinduksjon mindre, og følgelig avtar utgangsspenningen. Fordelen med en slik krets i forhold til en vanlig step-up DC-omformer er at det blir installert en gjennomføringskondensator her, som i tilfelle kortslutning ikke vil tillate kretsløpet å svikte.
La oss gå videre. Som nevnt ovenfor, må noen komponenter i ordningen beregnes, siden det allerede finnes en nettside med en ferdig online kalkulator, det gjør livet urealistisk.
Som du kan se, her må du legge inn dataene dine.
Forfatteren prøvde å beregne i størst mulig rekkevidde, og det var dette som skjedde:
I beregningen fikk vi noen induktansspoler.
Men hvordan i det virkelige liv kan de bli såret med den nødvendige induktansen? Eierne av ESR-måleren vil si at det ikke er noe komplisert, du snor deg og ser på parametrene.
Men denne ESR-meteren viser med en veldig stor feil, så forfatteren foreslår å bruke Old Man-programmet.
Vi legger inn alle nødvendige parametere i den, og angir også hvilken kjerne vi har. Hvis det ikke er noen for hånden, får vi to identiske gule ringer fra datamaskinens strømforsyning.
Det gjenstår å spole chokerne våre, det vil ikke være vanskelig.
Det viste seg ganske bra. Det ser ut til at alle vanskeligheter allerede ligger bak, men nei, det er fremdeles en PCB-layout. Forfatteren brukte en eneste kveld på det for å arrangere alle elementene så kompakte som mulig.
For montering kan du gjøre brettet litt større og legge hull på sidene, men dette er opp til deg.
Brettet er klart, hullene blir boret, det er tetningsmaskinens tur. Det er et viktig poeng, det er nødvendig å heve kraftelementene over brettet, siden det vil være umulig å få en skrutrekker.
Nå må du installere transistoren og dioden på radiatoren. Forfatteren vil bruke en slik aluminiumsprofil, den har gode dimensjoner og kan avkjøle kretsløpet normalt.
Vel, til slutt har vi tradisjonelt tester. Først må du mate kretsen med en spenning på 12V. Utgangen er koblet til en belastning i form av en glødelampe på 100 W, designet for en spenning på 36V. Multimeteret overvåker utgangsspenningen.
Som du ser, kan vi enkelt stille inn hvilken som helst spenning som starter fra 0 og slutter med nesten 30 volt, noe som påvirker en stor induktans, som ifølge forfatteren var for lat til å spole tilbake.
La oss nå se gjeldende grense.
Som du ser, gjør kretsen vår en utmerket jobb. Lag nå en kortslutning.
Dette er vanligvis uten problemer, det er ganske enkelt en begrensning av den tidligere innstilte strømmen. Vel, den viktigste testen er å sette utgangen til en gjennomsnittsverdi på 15V og begynne å endre inngangsspenningen.
Som du ser, reduserte vi det først, men nå begynte vi å øke det, men utgangsspenningen holdes på et gitt nivå.
Vel, det er alt, jeg håper du likte det. Takk for oppmerksomheten. Vi ses snart!
videoer: