W tym domowej roboty AKA KASYAN wykona uniwersalny konwerter napięcia obniżający i podwyższający napięcie.
Ostatnio autor zmontował baterię litową. A dzisiaj ujawni tajemnicę, w jakim celu to zrobił.
Oto nowy konwerter napięcia, którego tryb działania to pojedynczy cykl.
Konwerter ma małe wymiary i wystarczająco dużą moc.
Konwertery konwencjonalne wykonują jedną z dwóch rzeczy. Zwiększają tylko lub obniżają napięcie dostarczane do wejścia.
Opcja stworzona przez autora może zarówno zwiększyć,
i obniż napięcie wejściowe do pożądanej wartości.
Autor ma różne regulowane zasilacze, z którymi testuje zmontowane produkty domowe.
Ładuje akumulatory i wykorzystuje je do różnych innych zadań.
Nie tak dawno temu pojawił się pomysł stworzenia przenośnego źródła zasilania.
Zadanie było następujące: urządzenie powinno mieć możliwość ładowania wszelkiego rodzaju przenośnych gadżetów.
Od zwykłych smartfonów i tabletów po laptopy i kamery wideo, poradziłem sobie również z mocą ulubionej lutownicy TS-100.
Oczywiście można po prostu używać uniwersalnych ładowarek z adapterami zasilania.
Ale wszystkie z nich są zasilane napięciem 220 V.
W przypadku autora potrzebne było przenośne źródło różnych napięć wyjściowych.
A autor nie znalazł tych na wyprzedaży.
Napięcie zasilania tych gadżetów ma bardzo szeroki zakres.
Na przykład smartfony potrzebują tylko 5 V, laptopy 18, niektóre nawet 24 V.
Bateria wykonana przez autora jest zaprojektowana na napięcie wyjściowe 14,8 V.
Dlatego potrzebny jest konwerter, który może zarówno zwiększać, jak i zmniejszać napięcie początkowe.
Należy pamiętać, że niektóre wartości elementów wskazanych na schemacie różnią się od wartości zainstalowanych na płycie.
To są kondensatory.
Wartości odniesienia podano na schemacie, a autor stworzył tablicę, aby rozwiązać swoje problemy.
Po pierwsze, interesowała mnie zwartość.
Po drugie, autorski konwerter mocy pozwala bezpiecznie wytworzyć prąd wyjściowy o wartości 3 amperów.
AKA KASYAN i więcej nie jest konieczne.
Wynika to z faktu, że pojemność zastosowanych kondensatorów jest niewielka, ale obwód jest w stanie dostarczyć prąd wyjściowy do 5 A.
Dlatego schemat jest uniwersalny. Parametry zależą od pojemności kondensatorów, parametrów cewki indukcyjnej, prostownika diodowego i charakterystyki klucza polowego.
Powiedzmy kilka słów o schemacie. Jest to konwerter jednocyklowy oparty na sterowniku PWM UC3843.
Ponieważ napięcie z akumulatora jest nieco wyższe niż standardowe zasilanie mikroukładu, do obwodu dodano stabilizator 12 V 7812 w celu zasilania sterownika PWM.
Na powyższym schemacie ten stabilizator nie został wskazany.
Zgromadzenie Informacje o zworkach zainstalowanych po stronie montażu płyty.
Są cztery z tych zworek, a dwie z nich to moc. Ich średnica musi wynosić co najmniej milimetr!
Transformator, a raczej dławik, jest uzwojony na żółtym pierścieniu sproszkowanego żelaza.
Takie pierścienie można znaleźć w filtrach wyjściowych zasilaczy komputerowych.
Wymiary zastosowanego rdzenia.
Średnica zewnętrzna wynosi 23,29 mm.
Średnica wewnętrzna wynosi 13,59 mm.
Grubość 10,33 mm.
Najprawdopodobniej grubość uzwojenia izolacji wynosi 0,3 mm.
Cewka składa się z dwóch równoważnych uzwojeń.
Oba uzwojenia są uzwojone drutem miedzianym o średnicy 1,2 mm.
Autor zaleca użycie drutu o średnicy nieco większej, 1,5-2,0 mm.
Uzwojenie ma dziesięć zwojów, oba druty są uzwojone jednocześnie, w jednym kierunku.
Przed zainstalowaniem zworek przepustnicy uszczelniamy taśmą nylonową.
Działanie obwodu polega na prawidłowej instalacji przepustnicy.
Konieczne jest prawidłowe lutowanie przewodów uzwojenia.
Wystarczy zainstalować przepustnicę, jak pokazano na zdjęciu.
Tranzystor polowy mocy N-kanałowy, odpowiedni do prawie każdego niskiego napięcia.
Prąd tranzystora jest nie mniejszy niż 30A.
Autor zastosował tranzystor IRFZ44N.
Prostownik wyjściowy to podwójna dioda YG805C w pakiecie TO220.
Ważne jest stosowanie diod Schottky'ego, ponieważ zapewniają one minimalny spadek napięcia (0,3 V vs. 0,7) na złączu, co wpływa na straty i ogrzewanie. Można je również łatwo znaleźć w znanych zasilaczach komputerowych.
W blokach stoją w prostowniku wyjściowym.
W jednym przypadku - dwie diody, które w obwodzie autora są równoległe do siebie, aby zwiększyć przepływający prąd.
Konwerter jest ustabilizowany, występuje sprzężenie zwrotne.
Napięcie wyjściowe ustawia rezystor R3
Można go zastąpić zdalnym rezystorem zmiennym dla łatwej obsługi.
Konwerter jest również wyposażony w zabezpieczenie przeciwzwarciowe. Rezystor R10 jest stosowany jako czujnik prądu.
Jest to bocznik o niskiej impedancji, a im wyższa jego rezystancja, tym niższy prąd zadziałania zabezpieczenia. Zainstalowana opcja SMD z boku torów.
Jeśli ochrona przed zwarciem nie jest potrzebna, węzeł ten jest po prostu wykluczony.
Kolejna obrona. Na wejściu obwodu znajduje się bezpiecznik 10 A.
Nawiasem mówiąc, zabezpieczenie przed zwarciem jest już zainstalowane na płycie sterowania akumulatorami.
Kondensatory zastosowane w obwodzie są wysoce zalecane przy niskiej rezystancji wewnętrznej.
Stabilizator, tranzystor polowy i prostownik diodowy są przymocowane do aluminiowego radiatora w formie wygiętej płyty.
Należy odizolować podłoża tranzystora i stabilizatora od chłodnicy za pomocą plastikowych tulei i przewodzących ciepło uszczelek izolacyjnych. Nie zapomnij o smarze termicznym. A dioda zainstalowana w obwodzie ma już izolowaną obudowę.
Dzięki sterowaniu PWM wydajność konwertera jest bardzo wysoka.
Na przykład prąd w obwodzie otwartym, w zależności od napięcia zasilania, mieści się w zakresie od 20 mA do 40 mA.
Zacznijmy testy.
Najpierw sprawdź zakresy napięcia wyjściowego.
Do wejścia doprowadzamy 12 V. Napięcie wyjściowe osiąga dwadzieścia pięć. Nie można podnieść wyżej, kondensatory wyjściowe mają 25 V.
Minimalne napięcie wyjściowe wynosi 4,85 V. Dlatego można ładować wszystkie gadżety USB.
Stabilizacja działa świetnie! Zwiększając napięcie wejściowe do 22,2 V, wyjście mieści się dokładnie w określonych granicach.
Dzięki kompaktowym wymiarom stabilizator zapewnia prąd wyjściowy o wartości 2,5 - 3 A, praktycznie bez obniżenia napięcia wyjściowego.
Ważne jest lutowanie szerokich ścieżek zasilania na płytce drukowanej. Tam płyną duże prądy.
Ogromne podziękowania dla AKA KASYAN za wykonaną pracę!
Linki do komponentów znajdują się w opisie oryginalnego wideo.
Link do oryginalnego wideo - pod tekstem znajduje się przycisk „źródło”.