200Вт-аас 12В-аас 220В хүртэл DC-DC хөрвүүлэгч: 13 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Бүгдээрээ сайн уу:)

Энэхүү зааварчилгаанд тавтай морилно уу, би энэ 12 вольтоос 220 вольт DC-DC хөрвүүлэгчийг ямар ч микроконтроллер ашиглахгүйгээр гаралтын хүчдэл, батерей/ бага хүчдэлийн хамгаалалтыг тогтворжуулах зорилгоор хэрхэн яаж хийснийг харуулах болно. Хэдийгээр гаралт нь өндөр хүчдэлийн тогтмол гүйдэл (AC биш) боловч бид энэ төхөөрөмжөөс LED чийдэн, утасны цэнэглэгч болон бусад SMPS төхөөрөмжүүдийг ажиллуулж болно. Энэ хөрвүүлэгч нь AC мотор эсвэл сэнс гэх мэт индуктив эсвэл трансформатор дээр суурилсан ачааллыг ажиллуулж чадахгүй.

Энэ төслийн хувьд би алдартай SG3525 PWM хяналтын IC ашиглан тогтмол гүйдлийн хүчдэлийг нэмэгдүүлж, гаралтын хүчдэлийг хянахад шаардлагатай санал хүсэлтийг өгөх болно. Энэхүү төсөл нь маш энгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг бөгөөд заримыг нь хуучин компьютерийн цахилгаан хангамжаас авав. Барилга байгуулъя!

Хангамж

1. EI-33 феррит ороомогтой трансформатор (та үүнийг орон нутгийн цахилгаан барааны дэлгүүрээс худалдаж авах эсвэл компьютерийн PSU-аас аврах боломжтой)
2. IRF3205 MOSFETs - 2
3. 7809 хүчдэлийн зохицуулагч -1
4. SG3525 PWM хянагч IC
5. OP07/ IC741/ эсвэл бусад үйлдлийн өсгөгч IC
6. Конденсатор: 0.1uF (104)- 3
7. Конденсатор: 0.001uF (102)- 1
8. Конденсатор: 3.3uF 400V туйлгүй керамик конденсатор
9. Конденсатор: 3.3uF 400V туйлт электролит конденсатор (та илүү өндөр багтаамжийг ашиглаж болно)
10. Конденсатор: 47uF электролит
11. Конденсатор: 470uF электролит
12. Эсэргүүцэл: 10K эсэргүүцэл-7
13. Эсэргүүцэл: 470K
14. Эсэргүүцэл: 560K
15. Эсэргүүцэл: 22 Ом - 2
16. Хувьсах эсэргүүцэл/ Урьдчилан тохируулсан: 10K -2, 50K - 1
17. UF4007 хурдан сэргээх диодууд - 4
18. 16 зүү IC залгуур
19. 8 зүү IC залгуур
20. Шураг терминалууд: 2
21. MOSFET ба хүчдэлийн зохицуулагчийг суурилуулах зориулалттай халаагч (хуучин компьютерийн PSU -аас)
22. Perfboard эсвэл Veroboard
23. Утас холбох
24. Гагнуурын хэрэгсэл

Алхам 1: Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг цуглуулах

Энэхүү төслийг хийхэд шаардлагатай ихэнх эд ангиудыг компьютерын ажиллах чадваргүй цахилгаан хангамжийн нэгжээс авсан болно. Ийм тэжээлийн хангамжаас трансформатор, хурдан шулуутгагч диодыг MOSFETS -ийн өндөр хүчдэлийн конденсатор, халаагууртай хамт олох боломжтой.

Алхам 2: Трансформаторыг бидний техникийн үзүүлэлтэд нийцүүлэн хийх

Гаралтын хүчдэлийг зөв авах хамгийн чухал зүйл бол трансформаторын ороомгийн анхдагч ба хоёрдогч талын зөв харьцааг хангах, мөн утаснууд нь шаардлагатай хэмжээний гүйдэл дамжуулж чадах эсэхийг шалгах явдал юм. Би энэ зорилгоор EI-33 цөмийг боолтны хамт ашигласан. Энэ бол SMPS дотор орж ирдэг трансформатор юм. Та мөн EE-35 цөмийг олж болно.

Одоо бидний зорилго бол 12 вольтын оролтын хүчдэлийг 250-300 вольт хүртэл нэмэгдүүлэх бөгөөд үүний тулд би 3+3 эргэлтийг төв товшилтоор, хоёрдогч талд 75 орчим эргэлтийг ашигласан. Трансформаторын үндсэн тал нь хоёрдогч талаас илүү их гүйдэл дамжуулдаг тул би 4 тусгаарлагдсан зэс утсыг хамтад нь хийж, ороомгийн эргэн тойронд ороосон. Энэ бол орон нутгийн тоног төхөөрөмжийн дэлгүүрээс авсан 24 AWG утас юм. Ганц утас хийхийн тулд 4 утсыг хамтад нь авах болсон шалтгаан нь эргэлтийн гүйдлийн нөлөөг бууруулж, илүү сайн гүйдэл дамжуулагч болгох явдал юм. Анхдагч ороомог нь 3 эргэлтээс бүрдэх бөгөөд төвийн товчлууртай.

Хоёрдогч ороомог нь 23 AWG тусгаарлагдсан зэс утсан 75 орчим эргэлтээс бүрдэнэ.

Анхдагч болон хоёрдогч ороомогыг ороомгийн эргэн тойронд тусгаарлагч соронзон хальс ашиглан тусгаарладаг.

Би трансформаторыг яг яаж хийсэн тухай дэлгэрэнгүй мэдээллийг энэ зааврын төгсгөлд байгаа видеог үзнэ үү.

Алхам 3: Осцилляторын үе шат

SG3525 нь трансформаторын анхдагч ороомогоор гүйдэл гүйж, гүйдэг MOSFETS -ийг жолоодох, гаралтын хүчдэлийг тогтворжуулахын тулд санал хүсэлтийн хяналтыг хангах зориулалттай ээлжит импульс үүсгэхэд ашиглагддаг. Шилжүүлгийн давтамжийг цаг хугацааны резистор ба конденсатор ашиглан тохируулж болно. Бидний хэрэглээний хувьд 50 кГц давтамжтай байх бөгөөд үүнийг 5 -р зүү дээрх 1nF конденсатор ба 10К эсэргүүцэл дээр 6 -р хувьсах эсэргүүцэлтэй хамт тохируулна. Хувьсах эсэргүүцэл нь давтамжийг нарийн тохируулахад тусалдаг.

SG3525 IC -ийн ажлын талаар илүү дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл IC -ийн мэдээллийн хуудасны холбоосыг эндээс авна уу.

www.st.com/resource/en/datasheet/sg2525.pd…

Алхам 4: Шилжүүлэх үе шат

ХОУХ -ны хянагчийн 50 кГц -ийн импульсийн гаралтыг MOSFET -ийг өөр хувилбараар жолоодоход ашигладаг. Би хаалганы конденсаторыг зайлуулахын тулд MOSFET -ийн хаалганы терминал дээр жижиг 22 ом гүйдлийн хязгаарлагч резисторыг 10K доош татах эсэргүүцэлтэй нэмсэн. Бид мөн SG3525 -ийг MOSFET -ийг солих хооронд бага зэрэг хугацаа оруулахаар тохируулж болно, ингэснээр тэд нэгэн зэрэг асахгүй байна. IC -ийн 5 ба 7 -р зүү хооронд 33 ом эсэргүүцэл нэмэх замаар хийгддэг. Трансформаторын төв товшилт нь эерэг тэжээлд холбогдсон бол нөгөө хоёр үзүүр нь газардуулгын замыг үе үе холбодог MOSFET ашиглан солигддог.

Алхам 5: Гаралтын үе шат ба санал хүсэлт

Трансформаторын гаралт нь өндөр хүчдэлийн импульсийн тогтмол гүйдлийн дохио бөгөөд үүнийг засах, тэгшлэх шаардлагатай. Үүнийг хурдан сэргээх диод UF4007 ашиглан бүрэн гүүр шулуутгагчийг нэвтрүүлэх замаар хийдэг. Дараа нь тус бүр нь 3.3uF багтаамжтай конденсаторууд (туйл ба туйлын бус) нь ямар ч долгионгүй тогтвортой DC гаралтыг өгдөг. Бүрхүүлүүдийн хүчдэлийн уншилт нь үүсгэсэн хүчдэлийг тэсвэрлэх, хадгалах хангалттай өндөр байгаа эсэхийг шалгах ёстой.

Миний өгсөн санал хүсэлтийг хэрэгжүүлэхийн тулд 560KiloOhms ба 50K хувьсах эсэргүүцэл бүхий хүчдэл хуваагч сүлжээг ашигласан бөгөөд потенциометрийн гаралт нь SG3525 алдааны өсгөгчийн оролт руу ордог бөгөөд ингэснээр потенциометрийг тохируулснаар бид хүссэн хүчдэлийн гаралтаа авах боломжтой болно.

Алхам 6: Хүчдэлийн хамгаалалтыг хэрэгжүүлэх

Бага хүчдэлийн хамгаалалтыг оролтын эх үүсвэрийн хүчдэлийг SG3525 Vref зүүгээр үүсгэсэн тогтмол лавлагаатай харьцуулдаг харьцуулагч горимд үйлдлийн өсгөгч ашиглан хийдэг. Босгыг 10К потенциометр ашиглан тохируулж болно. Хүчдэл тогтоосон утгаас доогуур байвал ХОУХ -ны хянагчийн унтраах функц идэвхжиж гаралтын хүчдэл үүсэхгүй.

Алхам 7: Хэлхээний диаграм

Энэ бол өмнө нь дурдсан бүх үзэл баримтлалыг хэлэлцсэн төслийн бүхэл бүтэн схем юм.

За, хангалттай онолын хэсэг, одоо гараа бохирдуулцгаая!

Алхам 8: Breadboard дээрх хэлхээг туршиж үзээрэй

Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг veroboard дээр гагнахаас өмнө манай хэлхээ ажиллаж, санал хүсэлтийн механизм зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгах нь чухал юм.

АНХААРУУЛГА: Өндөр хүчдэлтэй ажиллахдаа болгоомжтой байгаарай, эс бөгөөс танд үхлийн цохилт өгөх болно. Аюулгүй байдлыг үргэлж санаж, цахилгаан асаалттай байхад ямар ч бүрэлдэхүүн хэсэгт хүрч болохгүй. Электролитийн конденсатор нь цэнэгийг удаан хугацаанд барьж чаддаг тул бүрэн цэнэггүй болсон эсэхийг шалгаарай.

Гаралтын хүчдэлийг амжилттай ажигласны дараа би бага хүчдэлийн хязгаарлалтыг хэрэгжүүлсэн бөгөөд энэ нь сайн ажиллаж байна.

Алхам 9: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулах асуудлыг шийдэх

Гагнуурын процессыг эхлүүлэхийн өмнө бид бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байрлалыг хамгийн бага утсыг ашиглаж, холбогдох хэсгүүдийг хооронд нь ойрхон байрлуулсан байх ёстой бөгөөд ингэснээр гагнуурын ул мөрийг хялбархан холбох боломжтой болно.

Алхам 10: Гагнах процессыг үргэлжлүүлэх

Энэ алхамд би шилжих програмын бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулсан болохыг харж болно. Би илүү өндөр гүйдэл дамжуулахын тулд MOSFET -ийн ул мөр зузаан байгаа эсэхийг шалгасан. Мөн шүүлтүүрийн конденсаторыг IC -д аль болох ойр байлгахыг хичээгээрэй.

Алхам 11: Трансформатор ба санал хүсэлтийн системийг гагнах

Одоо трансформаторыг засаж, эд ангиудыг засах, эргэх холбоог засах цаг болжээ. Гагнуур хийхдээ өндөр хүчдэл ба нам хүчдэлийн талыг сайн тусгаарлаж, богино өмднөөс зайлсхийх хэрэгтэй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Санал хүсэлт зөв ажиллахын тулд өндөр ба нам хүчдэлийн талууд нийтлэг ойлголттой байх ёстой.

Алхам 12: Модулийг дуусгах

2 цаг орчим гагнуур хийсний дараа миний хэлхээг богино өмдгүйгээр зөв холбосон эсэхийг шалгасны дараа модуль дууссан!

Дараа нь би гурван потенциометр ашиглан давтамж, гаралтын хүчдэл, нам хүчдэлийн хязгаарыг тохируулсан.

Энэ хэлхээ нь яг л хүлээгдэж буй байдлаар ажилладаг бөгөөд маш тогтвортой гаралтын хүчдэл өгдөг.

Би утас, зөөврийн компьютерын цэнэглэгчээ SMPS дээр суурилсан төхөөрөмжөөр амжилттай ажиллуулж чадсан. Та энэ төхөөрөмжөөр жижиг дунд LED гэрэл, цэнэглэгчийг хялбархан ажиллуулж болно. Үр ашиг нь бас хүлээн зөвшөөрөгдсөн бөгөөд ойролцоогоор 80-85 хувь байдаг. Хамгийн гайхалтай онцлог нь санал хүсэлт, хяналтын ачаар ямар ч ачаалалгүйгээр одоогийн хэрэглээ нь ердөө 80-90 миллиAmps юм!

Энэ заавар танд таалагдсан гэж найдаж байна. Үүнийг найзуудтайгаа хуваалцаж, санал хүсэлт, эргэлзээгээ доорхи сэтгэгдэл хэсэгт бичихээ мартуузай.

Модулийг бүтээх, ажиллуулах явцыг видеог үзнэ үү. Хэрэв танд контент таалагдсан бол бүртгүүлэх талаар бодоорой:)

Дараагийн уулзалтаар уулзах болно!