Standart dışı voltaj nasıl elde edilir? DC ve AC gerilim nasıl artırılır 3 5 volt gerilim dönüştürücü devresi

MC34063'te dönüştürücüyü 3,6 - 5 volt artırın

MC34063 ve benzeri mikro devrelere dayanan dönüştürücüler hakkında yazılmış çok sayıda makale var. Neden bir tane daha yazayım ki? Dürüst olalım, bunu baskılı devre kartını yerleştirmek için yazdık. Belki birileri bunun başarılı olduğunu düşünecek ya da kendi çizimini yapamayacak kadar tembel olacaktır.

Böyle bir dönüştürücü, örneğin bazı ev yapımı ürünlere veya ölçüm cihazlarına lityum pilden güç sağlamak için gerekli olabilir. Bizim durumumuzda bu, Çin 1.5A/h dozimetrenin güç kaynağıdır. Devre, veri sayfasından bir destek dönüştürücü olan standart bir devredir.

Baskılı devre kartının sadece 2*2,5 cm kadar küçük olduğu ortaya çıktı. Daha azını yapabilirsiniz. Planlandığı gibi tüm parçalar SMD'dir. Ancak 1 nF'den daha düşük kapasiteye sahip bir seramik SMD kapasitör bulmanın o kadar kolay olmadığı ortaya çıktı; bir kurşun kapasitör takmak zorunda kaldım. Ayrıca gerekli akıma doymayan, gerekli endüktansa sahip nispeten küçük bir indüktör bulmanın da zor olduğu ortaya çıktı. Sonuç olarak, yaklaşık 100 kHz ve 47 µH indüktör gibi daha yüksek bir frekans kullanılmasına karar verildi. Sonuç olarak, tahtanın boyutlarından yalnızca üçte biri daha büyüktür.

5 volt'u stabilize etmek için voltaj bölücü, 3 ve 1 kOhm dirençlerden başarıyla yapıldı. Eğer denerseniz, voltajı ayarlayabilmek için NCP3063 dönüştürücüde yaptığımız gibi çok turlu bir potansiyometreyi dikkatlice yerine lehimleyebilirsiniz.

Bu devrenin uygulama kapsamı güç sağlayan cihazlarla sınırlı değildir. Ev yapımı el fenerlerinde, şarj cihazlarında, güç bankalarında, kısacası bir voltaj değerini diğerine dönüştürmeniz gereken her yerde başarıyla kullanılabilir. Bu çip çok güçlü olmasa da çoğu uygulamayı yönetebilir.

Ancak darbe dönüştürücüleri ölçüm cihazlarına ve hassas ekipmanlara güç sağlamak için kullanırken, bunların güç devreleri boyunca oluşturdukları gürültü seviyesini unutmamalısınız. Bu tür şeylere çok duyarlı devreler için tek çözümün dönüştürücü ile doğrudan onun beslediği devre arasında doğrusal bir dengeleyici kullanmak olduğu yönünde bir görüş var. Bizim durumumuzda, dönüştürücünün çıkışındaki kapasitörün bulabildiğimiz maksimum kapasitansını kullanarak minimum dalgalanma seviyesini elde ettik. 220 µF'de tantal olduğu ortaya çıktı. Gerekirse çıkışa birkaç seramik kondansatör takmak için kartta yer vardır.

MC34063'teki 3,6 - 5 voltluk güçlendirme dönüştürücü, iyi ve kararlı bir çalışma gösterdi ve kullanılması önerilebilir.

Bu voltaj dönüştürücüyü kullanarak 3,7 volt voltajı olan bir aküden 220 volt elde edebilirsiniz. Devre karmaşık değildir ve tüm parçalara erişilebilir; bu dönüştürücüler enerji tasarruflu veya LED lambayla çalıştırılabilir. Ne yazık ki, dönüştürücü düşük güçlü olduğundan ve ağır yüklere dayanamayacağından daha güçlü cihazları bağlamak mümkün olmayacaktır.

Yani, dönüştürücüyü monte etmek için ihtiyacımız var:

• Eski bir telefon şarj cihazından transformatör.
• Transistör 882P veya yerli analogları KT815, KT817.
• Diyot IN5398, KD226'nın bir analogu veya 10 volta kadar orta veya yüksek güce kadar ters akım için tasarlanmış başka bir diyot.
• Direnç (direnç) 1 kOhm.
• Ekmek tahtası.

Doğal olarak lehim ve akı içeren bir havyaya, tel kesicilere, tellere ve bir multimetreye (test cihazı) da ihtiyacınız olacak. Elbette bir baskılı devre kartı yapabilirsiniz, ancak birkaç parçadan oluşan bir devre için, parçaların düzenini geliştirmek, çizmek ve PCB veya getinax folyosunu aşındırmak için zaman kaybetmemelisiniz. Transformatörün kontrol edilmesi. Eski şarj panosu.

Transformatörü dikkatlice lehimleyin.

Daha sonra transformatörü kontrol etmemiz ve sargılarının terminallerini bulmamız gerekiyor. Bir multimetre alın ve onu ohmmetre moduna geçirin. Tüm sonuçları tek tek kontrol ediyoruz, çiftler halinde "çalın" olanları buluyoruz ve dirençlerini yazıyoruz.
1. İlk 0,7 Ohm.

2. İkinci 1,3 Ohm.

3. Üçüncü 6,2 Ohm.

En büyük dirence sahip sargı birincil sargıydı, ona 220 V verildi. Cihazımızda ikincil yani çıkış olacaktır. Geri kalanlar azaltılmış voltajdan kurtuldu. Bizim için birincil (0,7 ohm dirençli) ve jeneratörün bir parçası (1,3 dirençli) olarak hizmet edecekler. Farklı transformatörler için ölçüm sonuçları farklılık gösterebilir; bunların birbirleriyle olan ilişkilerine odaklanmanız gerekir.

Cihaz şeması

Gördüğünüz gibi en basit olanıdır. Kolaylık sağlamak için sargı dirençlerini işaretledik. Bir transformatör doğru akımı dönüştüremez. Bu nedenle, bir transistöre ve onun sargılarından birine bir jeneratör monte edilir. Girişten (akü) birincil sargıya titreşimli bir voltaj sağlar, ikincilden yaklaşık 220 voltluk bir voltaj çıkarılır.

Dönüştürücünün montajı

Bir ekmek tahtası alıyoruz.

Üzerine transformatörü takıyoruz. 1 kiloohm'luk bir direnç seçiyoruz. Transformatörün yanındaki tahtadaki deliklere yerleştiriyoruz. Direncin uçlarını, transformatörün ilgili kontaklarına bağlayacak şekilde büküyoruz. Lehimliyoruz. Tahtayı fotoğrafta olduğu gibi bir tür kelepçeyle sabitlemek uygundur, böylece "üçüncü elin" eksik olması sorunu ortaya çıkmaz. Lehimli direnç. Çıktının fazla uzunluğunu ısırıyoruz. Isırılmış direnç uçları olan kart. Sonra transistörü alıyoruz. Ekran görüntüsündeki gibi transformatörün diğer tarafındaki panoya monte ediyoruz (Parçaların yerini devre şemasına göre bağlamanın daha uygun olması için seçtim). Transistörün terminallerini büküyoruz. Onları lehimliyoruz. Takılı transistör. Bir diyot alalım. Transistöre paralel olarak panoya yerleştiriyoruz. Lehimleyin. Şemamız hazır.

Sabit voltajı (DC girişi) bağlamak için kabloları lehimleyin. Ve titreşimli yüksek voltajı (AC çıkışı) almak için teller.

Kolaylık sağlamak için "timsah" ile 220 volt kablo alıyoruz.

Cihazımız hazır.

Dönüştürücünün test edilmesi

Gerilim sağlamak için 3-4 voltluk bir pil seçin. Yine de başka herhangi bir güç kaynağını kullanabilirsiniz.

Polariteyi gözlemleyerek alçak gerilim giriş kablolarını buna lehimleyin. Cihazımızın çıkışındaki voltajı ölçüyoruz. 215 volt çıkıyor.

Dikkat. Güç bağlıyken parçalara dokunmanız önerilmez. Özellikle kalple ilgili sağlık problemleriniz yoksa (iki yüz volt, akım zayıf olmasına rağmen) bu o kadar da tehlikeli değildir, ancak hoş olmayan bir şekilde "sıkışabilir".
220 volt enerji tasarruflu floresan lamba bağlayarak testi tamamlıyoruz. "Timsahlar" sayesinde bunu havya olmadan yapmak kolaydır. Gördüğünüz gibi lamba yanıyor.

Cihazımız hazır.
Tavsiye. Radyatöre bir transistör takarak dönüştürücünün gücünü artırabilirsiniz.
Doğru, pil kapasitesi uzun sürmeyecek. Eğer dönüştürücüyü sürekli kullanacaksanız o zaman daha yüksek kapasiteli bir pil seçin ve buna kılıf bulun.

Herkes lityum iyon AA pillerin yalnızca standart 3,7 volta sahip olmadığını, aynı zamanda nikel-kadmiyum piller gibi normal bir buçuk volt veren modeller de olduğunu duymamıştır. Evet, kutuların kimyası 1,5 voltluk hücrelerin oluşturulmasına izin vermiyor, bu nedenle içeride kademeli bir stabilizatör var. Bu şekilde çoğu cihaz ve en önemlisi oyuncaklar için standart voltaja sahip klasik bir şarj edilebilir pil elde edersiniz. Bu pillerin avantajı çok hızlı şarj olmaları ve kapasite olarak daha güçlü olmalarıdır. Bu nedenle, bu tür pillerin popülaritesinin artacağını rahatlıkla varsayabiliriz. Test örneğini inceleyelim ve dolgusunu analiz edelim.

Pilin kendisi, üstteki pozitif terminal dışında normal AA hücrelerine benziyor. Üst kısmında Li-ion hücresine doğrudan bağlantı sağlayan girintili bir halka bulunmaktadır.

Etiketi yırttıktan sonra basit bir çelik kasayla karşılaştık. Minimum dahili kısa devre riskiyle hücrenin sökülmesi istendiğinde, kaynağın dikkatli bir şekilde sökülmesi için küçük bir boru kesici kullanıldı.

Kapağın içinde 3,7 - 1,5 volt üreten baskılı devre kartı bulunmaktadır.

Bu dönüştürücü, 1,5 V çıkış sağlamak için 1,5 MHz DC-DC invertör kullanır. Veri sayfasına bakılırsa bu, tüm güç yarı iletken bileşenlerini içeren tam entegre bir dönüştürücüdür. Dönüştürücü, Li-ion hücrenin çalışma aralığı dahilinde olan 2,5-5,5 volt girişi için tasarlanmıştır. Ayrıca kendi kendine akım tüketimi yalnızca 20 mikroamperdir.

Pil, Li-ion hücresini çevreleyen esnek bir devre kartı üzerinde yer alan bir koruma devresine sahiptir. İnverter gibi tamamen entegre bir cihaz olan XB3633A çipini kullanır; Hücreyi devrenin geri kalanından ayıracak harici MOSFET yoktur. Genel olarak, eşlik eden tüm bu elektroniklerle birlikte lityum hücre, sıradan, tam teşekküllü bir 1,5 V aküye dönüştü.

Önsöz.

İki multimetrem var ve her ikisinin de aynı dezavantajı var - 9 voltluk Krona pille çalışıyorlar.

Her zaman stokta yeni bir 9 voltluk pil bulundurmaya çalıştım, ancak bir nedenden ötürü, bir şeyi işaretçi cihazdan daha yüksek bir doğrulukla ölçmek gerektiğinde, Krona'nın ya çalışmadığı ya da yalnızca bir süre dayandığı ortaya çıktı. birkaç saatlik çalışma.

Darbe transformatörünü sarma prosedürü.

Bu kadar küçük boyutlardaki bir halka göbeğe conta sarmak çok zordur ve çıplak bir göbeğe tel sarmak zahmetli ve tehlikelidir. Halkanın keskin kenarları kablo izolasyonuna zarar verebilir. Yalıtımın hasar görmesini önlemek için, manyetik devrenin keskin kenarlarını anlatıldığı gibi köreltin.

Tel döşenirken sarımların birbirinden ayrılmasını önlemek için çekirdeğin ince bir tabaka “88N” tutkalla kaplanması ve sarmadan önce kurutulması yararlı olur.

İlk olarak, ikincil sargılar III ve IV sarılır (dönüştürücü şemasına bakın). Aynı anda iki kabloya sarılmaları gerekiyor. Bobinler, örneğin "BF-2" veya "BF-4" gibi yapıştırıcıyla sabitlenebilir.

Uygun bir telim yoktu ve hesaplanan çapı 0,16 mm olan tel yerine 0,18 mm çapında tel kullandım, bu da birkaç dönüşlü ikinci bir katmanın oluşmasına yol açtı.

Daha sonra birincil sargılar I ve II de iki kabloya sarılır. Birincil sargıların dönüşleri de tutkalla sabitlenebilir.

Dönüştürücüyü daha önce transistörleri, kapasitörleri ve transformatörü pamuk ipliğiyle bağlayarak menteşeli montaj yöntemini kullanarak monte ettim.

Dönüştürücünün girişi, çıkışı ve ortak veri yolu esnek telli bir kabloyla bağlandı.

Dönüştürücüyü ayarlama.

İstenilen çıkış voltajı seviyesini ayarlamak için ayarlama yapılması gerekebilir.

Dönüş sayısını, 1,0 Volt akü voltajında ​​dönüştürücünün çıkışının yaklaşık 7 Volt olacağı şekilde seçtim. Bu voltajda multimetrede düşük pil göstergesi yanar. Bu şekilde pilin çok derinden boşalmasını önleyebilirsiniz.

Önerilen KT209K transistörleri yerine diğerleri kullanılıyorsa, transformatörün sekonder sargısının dönüş sayısının seçilmesi gerekecektir. Bunun nedeni, farklı transistör tipleri için p-n bağlantılarındaki voltaj düşüşünün farklı büyüklüğünden kaynaklanmaktadır.

Bu devreyi, transformatör parametreleri değişmeden KT502 transistörleri kullanarak test ettim. Çıkış voltajı bir volt kadar düştü.

Üretim gerçekleşmezse tüm bobinlerin fazlarını kontrol edin. Dönüştürücü şemasındaki noktalar (yukarıya bakın) her sarımın başlangıcını işaretler.

Halka manyetik devrenin bobinlerini fazlandırırken karışıklığı önlemek için, tüm sargıların başlangıcını alın, Örneğin, tüm kablolar alttan çıkıyor ve tüm sargıların sonunun ötesinde, tüm kablolar üstten çıkıyor.

Darbe voltaj dönüştürücüsünün son montajı.

Son montajdan önce devrenin tüm elemanları çok telli kabloyla bağlandı ve devrenin enerji alma ve iletme yeteneği test edildi.

Kısa devreleri önlemek için darbe voltaj dönüştürücünün kontak tarafı silikon dolgu ile yalıtıldı.

Daha sonra tüm yapısal elemanlar Krona gövdesine yerleştirildi. Konektörün bulunduğu ön kapağın içeriye girmesini önlemek için ön ve arka duvarlar arasına selüloit plaka yerleştirildi. Daha sonra arka kapak “88N” yapıştırıcı ile sabitlendi.

Modernize edilmiş Krona'yı şarj etmek için bir ucunda 3,5 mm'lik jak bulunan ek bir kablo yapmak zorunda kaldık. Kablonun diğer ucuna kısa devre olasılığını azaltmak için benzer fişler yerine standart cihaz prizleri takıldı.

Multimetrenin iyileştirilmesi.

DT-830B multimetre, yükseltilmiş Krona ile hemen çalışmaya başladı. Ancak M890C+ test cihazının biraz değiştirilmesi gerekiyordu.

Gerçek şu ki çoğu modern multimetrenin otomatik kapanma işlevi vardır. Resimde multimetre kontrol panelinin bu fonksiyonun gösterildiği kısmı gösterilmektedir.

Otomatik Kapanma devresi aşağıdaki gibi çalışır. Akü bağlandığında C10 kondansatörü şarj edilir. Güç açıldığında, C10 kondansatörü R36 direnci üzerinden boşaltılırken, IC1 karşılaştırıcısının çıkışı yüksek bir potansiyelde tutulur, bu da VT2 ve VT3 transistörlerinin açılmasına neden olur. Açık transistör VT3 aracılığıyla besleme voltajı multimetre devresine girer.

Gördüğünüz gibi devrenin normal çalışması için, ana yük açılmadan önce bile C10'a güç sağlamanız gerekir ki bu imkansızdır, çünkü modernize edilmiş "Krona"mız tam tersine yalnızca yük göründüğünde açılacaktır. .

Genel olarak, tüm değişiklik ek bir atlama telinin takılmasından ibaretti. Onun için bunu yapmanın en uygun olduğu yeri seçtim.

Ne yazık ki, elektrik şemasındaki elemanların tanımları multimetremin baskılı devre kartındaki tanımlarla eşleşmedi, bu yüzden jumper'ı bu şekilde takma noktalarını buldum. Numarayı çevirerek anahtarın gerekli çıkışını belirledim ve işlem yükselticisi IC1'in (L358) 8. ayağını kullanarak +9V güç veriyolunu belirledim.

Küçük detaylar.

Tek bir pil satın almak zordu. Çoğunlukla ikili veya dörtlü gruplar halinde satılırlar. Ancak bazı kitler, örneğin "Varta", bir kabarcıklı kutuda beş pille birlikte gelir. Eğer siz de benim kadar şanslıysanız böyle bir seti birisiyle paylaşabileceksiniz. Pili yalnızca 3,3 dolara satın aldım, bir “Krona”nın fiyatı ise 1 ile 3,75 dolar arasında değişiyor. Bununla birlikte, 0,5 dolarlık “Taçlar” da vardır, ancak bunlar tamamen ölü doğmuştur.

Standart aralığa uymayan standart dışı bir voltaj nasıl elde edilir?

Standart voltaj, elektronik cihazlarınızda çok yaygın olarak kullanılan voltajdır. Bu voltaj 1,5 Volt, 3 Volt, 5 Volt, 9 Volt, 12 Volt, 24 Volt vb.'dir. Örneğin tufan öncesi MP3 çalarınızda bir adet 1,5 Volt pil bulunuyordu. TV uzaktan kumandası zaten seri bağlı iki adet 1,5 Volt pil kullanıyor, bu da 3 Volt anlamına geliyor. USB konektöründe en dıştaki kontaklar 5 Voltluk bir potansiyele sahiptir. Muhtemelen herkesin çocukluğunda bir Dandy vardı? Dandy'ye güç sağlamak için ona 9 voltluk bir voltaj sağlamak gerekiyordu. Neredeyse tüm arabalarda 12 Volt kullanılıyor. 24 Volt halihazırda esas olarak endüstride kullanılmaktadır. Ayrıca, bunun için, nispeten konuşursak, standart seri, bu voltajın çeşitli tüketicileri "keskinleştirilmiştir": ampuller, plak çalarlar vb.

Ama ne yazık ki dünyamız ideal değil. Bazen gerçekten standart aralıkta olmayan bir voltaj almanız gerekir. Örneğin 9,6 Volt. Ne öyle ne de bu... Evet, güç kaynağı burada bize yardımcı oluyor. Ancak yine hazır bir güç kaynağı kullanıyorsanız, onu elektronik bibloyla birlikte taşımanız gerekecektir. bu sorunu nasıl çözeriz? Bu yüzden size üç seçenek sunacağım:

Seçenek 1

Bu şemaya göre elektronik biblo devresinde bir voltaj regülatörü yapın (daha ayrıntılı olarak):

Seçenek No.2

Üç terminalli voltaj stabilizatörlerini kullanarak stabil bir standart dışı voltaj kaynağı oluşturun. Stüdyoya yönelik planlar!

Sonuç olarak ne görüyoruz? Bir voltaj dengeleyici ve dengeleyicinin orta terminaline bağlı bir zener diyotu görüyoruz. XX, sabitleyicinin üzerinde yazılı olan son iki rakamdır. 05, 09, 12, 15, 18, 24 sayıları olabilir. Hatta 24'ten fazlası bile olabilir. Bilmiyorum, yalan söylemeyeceğim. Bu son iki rakam bize klasik bağlantı şemasına göre dengeleyicinin üreteceği voltajı anlatıyor:

Burada 7805 stabilizatör bu şemaya göre çıkışta bize 5 Volt veriyor. 7812 12 Volt, 7815 - 15 Volt üretecektir. Stabilizatörler hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

U Zener diyot – bu, zener diyotundaki stabilizasyon voltajıdır. 3 Volt stabilizasyon voltajına ve voltaj regülatörü 7805'e sahip bir zener diyotu alırsak, çıkış 8 Volt olacaktır. 8 Volt zaten standart olmayan bir voltaj aralığıdır ;-). Doğru dengeleyiciyi ve doğru zener diyotu seçerek standart olmayan bir voltaj aralığından kolayca çok kararlı bir voltaj elde edebileceğiniz ortaya çıktı ;-).

Bütün bunlara bir örnekle bakalım. Sadece stabilizatörün terminallerindeki voltajı ölçtüğüm için kapasitör kullanmıyorum. Yüke güç veriyor olsaydım kapasitörleri de kullanırdım. Kobayımız 7805 stabilizatörüdür. Bu stabilizatörün girişine buldozerden 9 Volt veriyoruz:

Bu nedenle çıkış 5 Volt olacaktır, sonuçta dengeleyici 7805'tir.

Şimdi U stabilizasyonu için = 2,4 Volt bir zener diyot alıyoruz ve bu devreye göre takıyoruz, kapasitörler olmadan da mümkün, sonuçta sadece voltajı ölçüyoruz.

Ah, 7,3 Volt! 5+2,4 Volt. İşler! Zener diyotlarım yüksek hassasiyetli (hassas) olmadığından, zener diyotunun voltajı isim plakasındakinden (üretici tarafından beyan edilen voltaj) biraz farklı olabilir. Neyse bence sorun değil. 0,1 Volt bizim için hiçbir fark yaratmayacaktır. Daha önce de söylediğim gibi, bu şekilde sıra dışı herhangi bir değeri seçebilirsiniz.

Seçenek No.3

Benzer bir yöntem daha var ama burada diyotlar kullanılıyor. Belki bir silikon diyotun ileri bağlantısındaki voltaj düşüşünün 0,6-0,7 Volt ve germanyum diyotunkinin 0,3-0,4 Volt olduğunu biliyorsunuzdur? Kullanacağımız diyotun bu özelliğidir ;-).

O halde diyagramı stüdyoya taşıyalım!

Bu yapıyı şemaya göre birleştiriyoruz. Dengelenmemiş giriş DC voltajı da 9 Voltta kaldı. Sabitleyici 7805.

Peki sonuç ne?

Neredeyse 5,7 Volt;-), bunun kanıtlanması gerekiyordu.

İki diyot seri olarak bağlanırsa, her birinde voltaj düşecektir, bu nedenle toplanacaktır:

Her bir silikon diyot 0,7 Volt düşer, bu da 0,7 + 0,7 = 1,4 Volt anlamına gelir. Aynı şey germanyum için de geçerli. Üç veya dört diyot bağlayabilirsiniz, ardından her birinin voltajını toplamanız gerekir. Pratikte üçten fazla diyot kullanılmaz. Diyotlar düşük güçte bile kurulabilir, çünkü bu durumda içlerinden geçen akım hala küçük olacaktır.