Als u op zoek was naar een universeel DC-DC-convertercircuit, dan is dit artikel iets voor u. Vandaag zullen we samen met Roman (auteur van het YouTube-kanaal "Open Frime TV") een converter samenstellen op basis van Sepic-topologie.
Als je de zoekopdracht gebruikt, denk ik dat de eerste in de lijst de video is van de beroemde videoblogger AKA KASYAN (YouTube-kanaal "AKA KASYAN") over de montage van een op / neer dc-dc-omzetter.
Alleen is er een circuit met één inductor en is er geen stroomregeling. De versie van de roman is verzameld op Sepische topologie, we zullen ons later in meer detail vertrouwd maken. Laten we nu eens kijken waarom zo'n converter nodig is.
Laten we beginnen met de kenmerken:
Ingangsspanning van 10V tot 25V;
Uitgangsspanning van 0 tot 30V;
De uitgangsstroom is maximaal 2A (er zijn enkele functies hier, we zullen ze bespreken bij het berekenen van de inductor).
Zoals je aan de kenmerken kunt zien, kan zo'n converter worden gebruikt auto om de spanning van 12V te verhogen of te verlagen. U kunt ook zo'n zelfgemaakte DC-DC-omzetter aansluiten op de uitgang van een computervoeding en er zonder wijziging verschillende spanningen van ontvangen.
Welnu, of u kunt de voeding van de laptop nemen en opnieuw spanning ontvangen aan de uitgang. Het is erg handig, u hoeft zich geen zorgen te maken over de voedingsspanning.
Ga nu direct naar apparaat diagram.
Hier kennen we allemaal tl494, ze is al vele jaren oud, maar ze geeft haar positie nog steeds niet op.
Vanaf het allereerste begin wilde de auteur een DC-DC-converter maken op de UC3843, maar ze bleken defect te zijn, ze waren iets anders, maar de auteur kon geen normaal werk doen.
Bovendien, als u de stroom aanpast, moet u een tweede shunt instellen en dit vermindert de uiteindelijke efficiëntie van het apparaat.
Roman (de auteur van het zelfgemaakte product van vandaag) kwam niet meteen tot dit schema, maar na een gesprek met de YouTube-auteur van het "RED Shade" -kanaal, dat suggereerde in welke richting te denken. En hier is het definitieve diagram van het apparaat:
Het heeft een aanpassing van spanning, stroom en ook een veldstuurprogramma is geïnstalleerd. Hiermee nam de warmte iets af.
Je kunt ook zien dat de maximale breedte van de uitgangspuls beperkt is, omdat bij maximaal vullen het circuit in een onbegrijpelijke modus ging, veel stroom at, maar de spanning daalde aan de uitgang.
De maximale uitgangsspanning is 30V.
Als u meer nodig heeft, moet u de waarde van deze weerstanden opnieuw berekenen:
Bovendien zodanig dat bij de gewenste uitgangsspanning op het verdeelpunt 5V was.
We hebben ook een beperkte stroom, het is 2A. Als je meer nodig hebt, moet je deze weerstand opnieuw tellen:
Het is al een beetje ingewikkelder. Eerst moet u weten hoeveel volt er op de shunt zal vallen.
We hebben bijvoorbeeld een stroom van 4A nodig. Dan kijken we, bij zo'n stroom, valt 0.4V op de weerstand.
Ok, nu vertellen we de weerstand. We hebben nodig dat op het punt van deling van de variabele weerstand en constante, de spanning 0,4V moet zijn.
Om dit te doen, ga naar de online calculator en begin met het oppakken van een weerstand.
Zoals je kunt zien, is dit niet moeilijk. Laten we het nu hebben over hoe het allemaal werkt. Referentiepunt - het apparaat is uitgeschakeld.
Dus we geven eten. De sleutel is open, wat betekent dat de stroom door de inductor, condensator en diode rechtstreeks in de laad- en uitgangscondensator stroomt.
Vervolgens wordt de sleutel vergrendeld.
Op dit moment wordt energie geaccumuleerd in de spoel L1. De doorvoercondensator werd opgeladen met de voedingsspanning en aangezien hij, nadat de sleutel is gesloten, parallel aangaat met de inductantie L2, laadt hij hem op.
De spanning met L2 kan niet in de belasting gaan, omdat er een diode is en de spanning aan de kathode hoger is dan aan de anode.
Nu is de sleutel weer open en wordt de spanning op L1 opgeteld bij de spanning van zelfinductie.
Er wordt dus al een verhoogde spanning aangelegd op de doorlaatcondensator en de belasting.
Door de PWM-werkcyclus te wijzigen, veranderen we de uitgangsspanning.
Als de pulsbreedte voldoende klein is, is de omvang van zelfinductie kleiner en neemt de uitgangsspanning af. Het voordeel van een dergelijk circuit ten opzichte van een gewone step-up dc-dc-omzetter is dat hier een doorvoercondensator is geïnstalleerd, waardoor het circuit in geval van kortsluiting niet zal falen.
Laten we nu verder gaan. Zoals hierboven vermeld, moeten sommige componenten van het schema worden berekend, omdat er al een website is met een kant-en-klare online rekenmachine, het maakt het leven onrealistisch.
Zoals u kunt zien, moet u hier uw gegevens invoeren.
De auteur probeerde te berekenen in een zo groot mogelijk bereik en dit is wat er gebeurde:
Bij de berekening hebben we enkele inductantiespoelen gekregen.
Maar hoe kunnen ze in het echt worden verwond met de vereiste inductie? De eigenaren van de ESR-meter zullen zeggen dat er niets ingewikkelds is, je windt en kijkt naar de parameters.
Maar deze ESR-meter geeft een zeer grote fout weer, dus stelt de auteur voor om het Old Man-programma te gebruiken.
We voeren alle noodzakelijke parameters erin in en geven ook aan welke kern we hebben. Als die er niet zijn, krijgen we 2 identieke gele ringen van de computervoeding.
Welnu, het blijft om onze chokes op te winden, het zal niet moeilijk zijn.
Het is vrij goed gelukt. Het lijkt erop dat alle problemen al achter de rug zijn, maar nee, er is nog steeds een PCB-layout. De auteur besteedde er één avond aan om alle elementen zo compact mogelijk te ordenen.
Voor montage kun je het bord iets groter maken en gaten aan de zijkanten toevoegen, maar dit is aan jou.
Het bord is klaar, de gaten zijn geboord, het is de beurt aan de sealmachine. Er is een belangrijk punt, het is noodzakelijk om de krachtelementen boven het bord te verheffen, omdat het dan onmogelijk is om een schroevendraaier te krijgen.
Nu moet je de transistor en diode op de radiator installeren. De auteur zal een dergelijk aluminium profiel gebruiken, het heeft goede afmetingen en kan het circuit normaal koelen.
Welnu, uiteindelijk hebben we traditioneel tests. Voer eerst het circuit in met een spanning van 12V. De output is aangesloten op een belasting in de vorm van een 100W gloeilamp, ontworpen voor een spanning van 36V. De multimeter bewaakt de uitgangsspanning.
Zoals je kunt zien, kunnen we eenvoudig elke spanning instellen die begint bij 0 en eindigt op bijna 30 volt, wat een grote inductantie beïnvloedt, die volgens de auteur te lui was om terug te spoelen.
Laten we nu de huidige limiet bekijken.
Zoals u kunt zien, doet ons circuit uitstekend werk. Maak nu een kortsluiting.
Dit is over het algemeen zonder problemen, er is gewoon een beperking van de eerder ingestelde stroom. Welnu, de belangrijkste test is om de uitvoer in te stellen op een gemiddelde waarde van 15V en de ingangsspanning te veranderen.
Zoals je kunt zien, hebben we het eerst verlaagd, maar nu zijn we begonnen het te verhogen, maar de uitgangsspanning wordt op een bepaald niveau gehouden.
Nou, dat is alles, ik hoop dat je het leuk vond. Bedankt voor je aandacht. Tot binnenkort!
Video: