Mengalihkan konverter tegangan. Konverter tegangan step-up DC DC Diagram sirkuit dari konverter tegangan step-down Cina

Langganan
Bergabunglah dengan komunitas “koon.ru”!
Berhubungan dengan:

LM2596 mengurangi tegangan input (menjadi 40 V) - output diatur, arusnya 3 A. Ideal untuk LED di mobil. Modul yang sangat murah - sekitar 40 rubel di Cina.

Texas Instruments memproduksi pengontrol DC-DC LM2596 yang berkualitas tinggi, andal, terjangkau, dan murah. Pabrik-pabrik di China memproduksi konverter stepdown berdenyut ultra-murah berdasarkan itu: harga modul untuk LM2596 adalah sekitar 35 rubel (termasuk pengiriman). Saya menyarankan Anda untuk membeli 10 buah sekaligus - akan selalu ada gunanya, dan harganya akan turun menjadi 32 rubel, dan kurang dari 30 rubel saat memesan 50 buah. Baca lebih lanjut tentang menghitung rangkaian mikro, mengatur arus dan tegangan, penerapannya dan beberapa kelemahan konverter.

Metode penggunaan yang umum adalah sumber tegangan yang stabil. Sangat mudah untuk membuat catu daya switching berdasarkan stabilizer ini, saya menggunakannya sebagai catu daya laboratorium yang sederhana dan andal yang tahan terhadap korsleting. Mereka menarik karena konsistensi kualitasnya (semuanya tampaknya dibuat di pabrik yang sama - dan sulit untuk membuat kesalahan dalam lima bagian), dan kepatuhan penuh terhadap lembar data dan karakteristik yang dinyatakan.

Aplikasi lainnya adalah penstabil arus pulsa untuk catu daya untuk LED berdaya tinggi. Modul pada chip ini memungkinkan Anda menyambungkan matriks LED otomotif 10 watt, yang juga memberikan perlindungan terhadap arus pendek.

Saya sangat merekomendasikan membeli selusin - pasti akan berguna. Mereka unik dengan caranya sendiri - tegangan input hingga 40 volt, dan hanya diperlukan 5 komponen eksternal. Ini nyaman - Anda dapat meningkatkan tegangan pada bus listrik rumah pintar menjadi 36 volt dengan mengurangi penampang kabel. Kami memasang modul seperti itu di titik konsumsi dan mengkonfigurasinya ke 12, 9, 5 volt yang diperlukan atau sesuai kebutuhan.

Mari kita lihat lebih dekat.

Karakteristik chip:

  • Tegangan input - dari 2,4 hingga 40 volt (hingga 60 volt dalam versi HV)
  • Tegangan keluaran - tetap atau dapat disesuaikan (dari 1,2 hingga 37 volt)
  • Arus keluaran - hingga 3 ampere (dengan pendinginan yang baik - hingga 4,5A)
  • Frekuensi konversi - 150 kHz
  • Perumahan - TO220-5 (pemasangan melalui lubang) atau D2PAK-5 (pemasangan permukaan)
  • Efisiensi - 70-75% pada tegangan rendah, hingga 95% pada tegangan tinggi
  1. Sumber tegangan stabil
  2. Rangkaian konverter
  3. Lembaran data
  4. Pengisi daya USB berdasarkan LM2596
  5. Penstabil saat ini
  6. Gunakan di perangkat buatan sendiri
  7. Penyesuaian arus dan tegangan keluaran
  8. Analog yang ditingkatkan dari LM2596

Sejarah - stabilisator linier

Untuk memulainya, saya akan menjelaskan mengapa konverter tegangan linier standar seperti LM78XX (misalnya 7805) atau LM317 buruk. Berikut adalah diagram yang disederhanakan.

Elemen utama dari konverter semacam itu adalah transistor bipolar yang kuat, yang diaktifkan dalam arti "aslinya" - sebagai resistor yang dikendalikan. Transistor ini merupakan bagian dari pasangan Darlington (untuk meningkatkan koefisien transfer arus dan mengurangi daya yang dibutuhkan untuk mengoperasikan rangkaian). Arus basis diatur oleh penguat operasional, yang memperkuat perbedaan antara tegangan keluaran dan yang diatur oleh ION (sumber tegangan referensi), yaitu. itu terhubung sesuai dengan rangkaian penguat kesalahan klasik.

Jadi, konverter hanya menyalakan resistor secara seri dengan beban, dan mengontrol resistansinya sehingga, misalnya, tepat 5 volt padam pada beban. Sangat mudah untuk menghitung bahwa ketika tegangan turun dari 12 volt menjadi 5 (kasus yang sangat umum menggunakan chip 7805), input 12 volt didistribusikan antara stabilizer dan beban dengan rasio “7 volt pada stabilizer + 5 volt pada beban.” Pada arus setengah ampere, 2,5 watt dilepaskan pada beban, dan pada 7805 - sebanyak 3,5 watt.

Ternyata "ekstra" 7 volt padam begitu saja di stabilizer, berubah menjadi panas. Pertama, hal ini menyebabkan masalah pada pendinginan, dan kedua, memakan banyak energi dari sumber listrik. Jika diberi daya dari stopkontak, hal ini tidak terlalu menakutkan (walaupun tetap menimbulkan kerusakan bagi lingkungan), namun jika diberi daya dengan baterai atau baterai yang dapat diisi ulang, hal ini tidak dapat diabaikan.

Masalah lainnya adalah umumnya tidak mungkin membuat boost converter menggunakan metode ini. Seringkali kebutuhan seperti itu muncul, dan upaya untuk memecahkan masalah ini dua puluh atau tiga puluh tahun yang lalu sungguh menakjubkan - betapa rumitnya sintesis dan perhitungan rangkaian tersebut. Salah satu rangkaian paling sederhana dari jenis ini adalah konverter push-pull 5V->15V.

Harus diakui bahwa ini menyediakan isolasi galvanik, tetapi tidak menggunakan transformator secara efisien - hanya setengah dari belitan primer yang digunakan setiap saat.

Mari kita lupakan ini seperti mimpi buruk dan beralih ke sirkuit modern.

Sumber tegangan

Skema

Sirkuit mikro mudah digunakan sebagai konverter step-down: saklar bipolar yang kuat terletak di dalam, yang tersisa hanyalah menambahkan komponen regulator yang tersisa - dioda cepat, induktansi dan kapasitor keluaran, juga dimungkinkan untuk pasang kapasitor input - hanya 5 bagian.

Versi LM2596ADJ juga memerlukan rangkaian pengaturan tegangan keluaran, yaitu dua resistor atau satu resistor variabel.

Rangkaian konverter tegangan step down berbasis LM2596 :

Seluruh skema bersama-sama:

Di sini Anda bisa unduh lembar data untuk LM2596.

Prinsip operasi: saklar kuat di dalam perangkat, dikendalikan oleh sinyal PWM, mengirimkan pulsa tegangan ke induktansi. Di titik A, x% dari waktu terdapat tegangan penuh, dan (1-x)% dari waktu tersebut tegangannya nol. Filter LC menghaluskan osilasi ini dengan menyorot komponen konstan yang sama dengan tegangan suplai x*. Dioda melengkapi rangkaian ketika transistor dimatikan.

Deskripsi pekerjaan terperinci

Induktansi menolak perubahan arus yang melaluinya. Ketika tegangan muncul di titik A, induktor menciptakan tegangan induksi diri negatif yang besar, dan tegangan pada beban menjadi sama dengan perbedaan antara tegangan suplai dan tegangan induksi diri. Arus dan tegangan induktansi pada beban meningkat secara bertahap.

Setelah tegangan menghilang di titik A, induktor berusaha mempertahankan arus sebelumnya yang mengalir dari beban dan kapasitor, dan menghubungkannya melalui dioda ke ground - arus tersebut secara bertahap turun. Dengan demikian, tegangan beban selalu lebih kecil dari tegangan masukan dan bergantung pada siklus kerja pulsa.

Tegangan keluaran

Modul ini tersedia dalam empat versi: dengan tegangan 3.3V (indeks –3.3), 5V (indeks –5.0), 12V (indeks –12) dan versi yang dapat disesuaikan LM2596ADJ. Masuk akal untuk menggunakan versi khusus di mana pun, karena tersedia dalam jumlah besar di gudang perusahaan elektronik dan kemungkinan besar Anda tidak akan kekurangannya - dan ini hanya memerlukan tambahan dua sen resistor. Dan tentunya versi 5 volt juga populer.

Jumlah stok ada di kolom terakhir.

Anda dapat mengatur tegangan keluaran dalam bentuk saklar DIP, contoh bagusnya diberikan di sini, atau dalam bentuk saklar putar. Dalam kedua kasus tersebut, Anda memerlukan baterai resistor presisi - tetapi Anda dapat mengatur voltase tanpa voltmeter.

Bingkai

Terdapat dua opsi housing: housing dudukan planar TO-263 (model LM2596S) dan housing lubang tembus TO-220 (model LM2596T). Saya lebih suka menggunakan LM2596S versi planar, karena dalam hal ini heatsink adalah papan itu sendiri, dan tidak perlu membeli heatsink eksternal tambahan. Selain itu, ketahanan mekanisnya jauh lebih tinggi, tidak seperti TO-220, yang harus disekrup ke sesuatu, bahkan ke papan - tetapi lebih mudah untuk memasang versi planar. Saya merekomendasikan penggunaan chip LM2596T-ADJ pada catu daya karena lebih mudah menghilangkan panas dalam jumlah besar dari casingnya.

Penghalusan riak tegangan masukan

Dapat digunakan sebagai penstabil “pintar” yang efektif setelah penyearahan arus. Karena rangkaian mikro secara langsung memonitor tegangan keluaran, fluktuasi tegangan masukan akan menyebabkan perubahan berbanding terbalik pada koefisien konversi rangkaian mikro, dan tegangan keluaran akan tetap normal.

Oleh karena itu, ketika menggunakan LM2596 sebagai konverter step-down setelah transformator dan penyearah, kapasitor input (yaitu yang terletak tepat setelah jembatan dioda) mungkin memiliki kapasitansi kecil (sekitar 50-100 μF).

Kapasitor keluaran

Karena frekuensi konversinya yang tinggi, kapasitor keluarannya juga tidak harus berkapasitas besar. Bahkan konsumen yang kuat pun tidak akan punya waktu untuk mengurangi kapasitor ini secara signifikan dalam satu siklus. Mari kita lakukan perhitungan: ambil kapasitor 100 µF, tegangan keluaran 5 V dan beban yang memakan 3 ampere. Muatan penuh kapasitor q = C*U = 100e-6 µF * 5 V = 500e-6 µC.

Dalam satu siklus konversi, beban akan mengambil dq = I*t = 3 A * 6,7 μs = 20 μC dari kapasitor (ini hanya 4% dari total muatan kapasitor), dan siklus baru akan segera dimulai, dan konverter akan memasukkan sebagian energi baru ke dalam kapasitor.

Yang terpenting jangan menggunakan kapasitor tantalum sebagai kapasitor input dan output. Mereka menulis langsung di lembar data - “jangan gunakan di sirkuit listrik”, karena mereka sangat tidak tahan bahkan terhadap tegangan lebih jangka pendek, dan tidak menyukai arus pulsa yang tinggi. Gunakan kapasitor elektrolitik aluminium biasa.

Efisiensi, efisiensi dan kehilangan panas

Efisiensinya tidak terlalu tinggi, karena transistor bipolar digunakan sebagai saklar yang kuat - dan memiliki penurunan tegangan yang bukan nol, sekitar 1,2V. Oleh karena itu penurunan efisiensi pada tegangan rendah.

Seperti yang Anda lihat, efisiensi maksimum dicapai ketika perbedaan antara tegangan input dan output sekitar 12 volt. Artinya, jika Anda perlu menurunkan tegangan sebesar 12 volt, sejumlah energi minimal akan berubah menjadi panas.

Apa efisiensi konverter? Ini adalah nilai yang mencirikan kerugian saat ini - karena pembangkitan panas pada saklar kuat yang terbuka penuh menurut hukum Joule-Lenz dan kerugian serupa selama proses transien - ketika saklar, katakanlah, hanya setengah terbuka. Besarnya efek dari kedua mekanisme tersebut dapat dibandingkan, jadi kita tidak boleh melupakan kedua jalur kerugian tersebut. Sejumlah kecil daya juga digunakan untuk memberi daya pada “otak” konverter itu sendiri.

Idealnya, ketika mengubah tegangan dari U1 ke U2 dan arus keluaran I2, daya keluaran sama dengan P2 = U2*I2, daya masukan sama dengan itu (kasus ideal). Artinya arus masukannya adalah I1 = U2/U1*I2.

Dalam kasus kami, konversi memiliki efisiensi di bawah satu, sehingga sebagian energi akan tetap berada di dalam perangkat. Misalnya, dengan efisiensi η, daya keluarannya adalah P_out = η*P_in, dan rugi-rugi P_loss = P_in-P_out = P_in*(1-η) = P_out*(1-η)/η. Tentu saja, konverter harus meningkatkan arus masukan untuk mempertahankan arus dan tegangan keluaran yang ditentukan.

Kita dapat berasumsi bahwa ketika mengkonversi 12V -> 5V dan arus keluaran 1A, rugi-rugi pada rangkaian mikro akan menjadi 1,3 watt, dan arus masukan akan menjadi 0,52A. Bagaimanapun, ini lebih baik daripada konverter linier mana pun, yang akan memberikan kerugian setidaknya 7 watt, dan akan mengkonsumsi 1 ampere dari jaringan input (termasuk untuk hal yang tidak berguna ini) - dua kali lebih banyak.

Omong-omong, sirkuit mikro LM2577 memiliki frekuensi operasi tiga kali lebih rendah, dan efisiensinya sedikit lebih tinggi, karena kerugian dalam proses transien lebih sedikit. Namun, diperlukan peringkat induktor dan kapasitor keluaran tiga kali lebih tinggi, yang berarti uang ekstra dan ukuran papan.

Meningkatkan arus keluaran

Meskipun arus keluaran sirkuit mikro sudah cukup besar, terkadang diperlukan arus yang lebih besar. Bagaimana cara keluar dari situasi ini?

  1. Beberapa konverter dapat diparalelkan. Tentu saja, tegangan outputnya harus sama persis. Dalam hal ini, Anda tidak dapat bertahan dengan resistor SMD sederhana di rangkaian pengaturan tegangan Umpan Balik, Anda perlu menggunakan resistor dengan akurasi 1%, atau mengatur tegangan secara manual dengan resistor variabel.
Jika Anda tidak yakin dengan penyebaran tegangan yang kecil, lebih baik memparalelkan konverter melalui shunt kecil, pada urutan beberapa puluh miliohm. Jika tidak, seluruh beban akan berada di pundak konverter dengan tegangan tertinggi dan mungkin tidak dapat mengatasinya. 2. Anda dapat menggunakan pendinginan yang baik - radiator besar, papan sirkuit cetak multilayer dengan area yang luas. Hal ini akan memungkinkan untuk [menaikkan arus](/lm2596-tips-and-tricks/ “Penggunaan LM2596 pada perangkat dan tata letak papan”) menjadi 4,5A. 3. Terakhir, Anda dapat [memindahkan kunci kuat](#a7) ke luar wadah sirkuit mikro. Hal ini akan memungkinkan penggunaan transistor efek medan dengan penurunan tegangan yang sangat kecil, dan akan sangat meningkatkan arus keluaran dan efisiensi.

Pengisi daya USB untuk LM2596

Anda dapat membuat pengisi daya USB perjalanan yang sangat nyaman. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengatur regulator ke tegangan 5V, menyediakan port USB dan menyediakan daya ke pengisi daya. Saya menggunakan baterai lithium polimer model radio yang dibeli di China yang menyediakan 5 amp jam pada 11,1 volt. Ini banyak – cukup untuk 8 kali mengisi daya ponsel cerdas biasa (tidak memperhitungkan efisiensi). Dengan mempertimbangkan efisiensi, setidaknya akan menjadi 6 kali lipat.

Jangan lupa untuk menyingkat pin D+ dan D- pada soket USB untuk memberi tahu ponsel bahwa ponsel terhubung ke pengisi daya dan arus yang ditransfer tidak terbatas. Tanpa kejadian ini, ponsel akan mengira telah terhubung ke komputer dan akan diisi arus 500 mA - dalam waktu yang sangat lama. Selain itu, arus seperti itu bahkan mungkin tidak mengimbangi konsumsi telepon saat ini, dan baterai tidak akan terisi sama sekali.

Anda juga dapat memberikan input 12V terpisah dari aki mobil dengan konektor pemantik rokok - dan mengganti sumber dengan semacam saklar. Saya menyarankan Anda untuk memasang LED yang menandakan bahwa perangkat menyala, agar tidak lupa mematikan baterai setelah pengisian penuh - jika tidak, kerugian pada konverter akan menguras baterai cadangan sepenuhnya dalam beberapa hari.

Baterai jenis ini sangat tidak cocok karena dirancang untuk arus tinggi - Anda dapat mencoba mencari baterai dengan arus lebih rendah, dan baterai tersebut akan lebih kecil dan ringan.

Penstabil saat ini

Penyesuaian arus keluaran

Hanya tersedia dengan versi tegangan keluaran yang dapat disesuaikan (LM2596ADJ). Omong-omong, orang Cina juga membuat papan versi ini, dengan pengaturan tegangan, arus, dan segala jenis indikasi - modul penstabil arus siap pakai pada LM2596 dengan perlindungan hubung singkat dapat dibeli dengan nama xw026fr4.

Jika Anda tidak ingin menggunakan modul yang sudah jadi, dan ingin membuat rangkaian ini sendiri, tidak ada yang rumit, dengan satu pengecualian: sirkuit mikro tidak memiliki kemampuan untuk mengontrol arus, tetapi Anda dapat menambahkannya. Saya akan menjelaskan cara melakukan ini, dan mengklarifikasi poin-poin sulit sepanjang proses tersebut.

Aplikasi

Penstabil arus adalah sesuatu yang diperlukan untuk memberi daya pada LED yang kuat (omong-omong - proyek mikrokontroler saya driver LED berdaya tinggi), dioda laser, pelapisan listrik, pengisian baterai. Seperti halnya penstabil tegangan, ada dua jenis perangkat tersebut - linier dan berdenyut.

Penstabil arus linier klasik adalah LM317, dan cukup bagus di kelasnya - tetapi arus maksimumnya adalah 1,5A, yang tidak cukup untuk banyak LED berdaya tinggi. Sekalipun Anda memberi daya pada stabilizer ini dengan transistor eksternal, kerugian yang ditimbulkannya tidak dapat diterima. Seluruh dunia sedang meributkan konsumsi energi bola lampu siaga, namun di sini LM317 bekerja dengan efisiensi 30%. Ini bukan metode kami.

Tapi sirkuit mikro kami adalah driver yang nyaman untuk konverter tegangan pulsa yang memiliki banyak mode operasi. Kerugiannya minimal, karena mode operasi linier transistor tidak digunakan, hanya mode utama.

Awalnya ditujukan untuk rangkaian stabilisasi tegangan, tetapi beberapa elemen mengubahnya menjadi penstabil arus. Faktanya adalah bahwa sirkuit mikro sepenuhnya bergantung pada sinyal "Umpan Balik" sebagai umpan balik, tetapi apa yang akan diberikannya terserah kita.

Dalam rangkaian switching standar, tegangan disuplai ke kaki ini dari pembagi tegangan keluaran resistif. 1.2V adalah keseimbangan; jika Umpan Balik lebih kecil, driver meningkatkan siklus kerja pulsa; jika lebih besar, ia menurunkannya. Tetapi Anda dapat memberikan tegangan ke masukan ini dari shunt arus!

Melangsir

Misalnya pada arus 3A perlu mengambil shunt dengan nilai nominal tidak lebih dari 0,1 Ohm. Pada resistansi seperti itu, arus ini akan melepaskan sekitar 1 W, jadi itu jumlah yang banyak. Lebih baik memparalelkan tiga shunt tersebut, memperoleh resistansi 0,033 Ohm, penurunan tegangan 0,1 V, dan pelepasan panas 0,3 W.

Namun, masukan Umpan Balik memerlukan tegangan 1,2V - dan kami hanya memiliki 0,1V. Tidak masuk akal untuk memasang resistansi yang lebih tinggi (panas akan dilepaskan 150 kali lebih banyak), jadi yang tersisa hanyalah meningkatkan tegangan ini. Ini dilakukan dengan menggunakan penguat operasional.

Penguat op-amp non-pembalik

Skema klasik, apa yang lebih sederhana?

Kami bersatu

Sekarang kita menggabungkan rangkaian konverter tegangan konvensional dan penguat menggunakan op-amp LM358, ke input yang kita sambungkan dengan shunt arus.

Resistor kuat 0,033 Ohm adalah shunt. Itu dapat dibuat dari tiga resistor 0,1 Ohm yang dihubungkan secara paralel, dan untuk meningkatkan disipasi daya yang diizinkan, gunakan resistor SMD dalam paket 1206, letakkan dengan celah kecil (tidak berdekatan) dan usahakan untuk meninggalkan lapisan tembaga sebanyak-banyaknya di sekelilingnya. resistor dan di bawahnya mungkin. Kapasitor kecil dihubungkan ke keluaran Umpan Balik untuk menghilangkan kemungkinan transisi ke mode osilator.

Kami mengatur arus dan tegangan

Mari kita sambungkan kedua sinyal ke input Umpan Balik - baik arus maupun tegangan. Untuk menggabungkan sinyal-sinyal ini, kita akan menggunakan diagram pengkabelan biasa “DAN” pada dioda. Jika sinyal arus lebih tinggi dari sinyal tegangan maka akan mendominasi dan sebaliknya.

Beberapa kata tentang penerapan skema ini

Anda tidak dapat mengatur tegangan keluaran. Meskipun tidak mungkin untuk mengatur arus dan tegangan keluaran secara bersamaan - keduanya sebanding satu sama lain, dengan koefisien "resistansi beban". Dan jika catu daya menerapkan skenario seperti “tegangan keluaran konstan, tetapi ketika arus melebihi, kita mulai mengurangi tegangan”, yaitu. CC/CV sudah menjadi charger.

Tegangan suplai maksimum untuk rangkaian adalah 30V, karena ini adalah batas untuk LM358. Anda dapat memperluas batas ini hingga 40V (atau 60V dengan versi LM2596-HV) jika Anda memberi daya pada op-amp dari dioda zener.

Dalam opsi terakhir, perlu menggunakan rakitan dioda sebagai dioda penjumlahan, karena kedua dioda di dalamnya dibuat dalam proses teknologi yang sama dan pada wafer silikon yang sama. Penyebaran parameternya akan jauh lebih kecil daripada penyebaran parameter masing-masing dioda diskrit - berkat ini kita akan memperoleh akurasi nilai pelacakan yang tinggi.

Anda juga perlu hati-hati memastikan bahwa rangkaian op-amp tidak menjadi bersemangat dan masuk ke mode penguat. Untuk melakukan ini, coba kurangi panjang semua konduktor, dan terutama track yang terhubung ke pin 2 LM2596. Jangan letakkan op amp di dekat jalur ini, tetapi tempatkan dioda SS36 dan kapasitor filter lebih dekat ke badan LM2596, dan pastikan luas minimum loop tanah yang terhubung ke elemen-elemen ini - perlu untuk memastikan panjang minimum dari kembalikan jalur saat ini “LM2596 -> VD/C -> LM2596”.

Penerapan LM2596 pada perangkat dan tata letak papan independen

Saya berbicara secara rinci tentang penggunaan sirkuit mikro di perangkat saya bukan dalam bentuk modul jadi artikel lain, yang meliputi: pilihan dioda, kapasitor, parameter induktor, dan juga berbicara tentang pengkabelan yang benar dan beberapa trik tambahan.

Peluang untuk pengembangan lebih lanjut

Analog yang ditingkatkan dari LM2596

Cara termudah setelah chip ini adalah beralih ke LM2678. Intinya, ini adalah konverter stepdown yang sama, hanya dengan transistor efek medan, sehingga efisiensinya meningkat hingga 92%. Benar, ia memiliki 7 kaki, bukan 5, dan tidak kompatibel dengan pin-to-pin. Namun, chip ini sangat mirip dan akan menjadi pilihan yang sederhana dan nyaman dengan peningkatan efisiensi.

L5973D– chip yang agak tua, menyediakan hingga 2,5A, dan efisiensi yang sedikit lebih tinggi. Ia juga memiliki frekuensi konversi hampir dua kali lipat (250 kHz) - oleh karena itu, diperlukan peringkat induktor dan kapasitor yang lebih rendah. Namun, saya melihat apa yang terjadi jika Anda memasukkannya langsung ke jaringan mobil - sering kali hal itu menghilangkan gangguan.

ST1S10- konverter stepdown DC–DC yang sangat efisien (efisiensi 90%).

  • Membutuhkan 5–6 komponen eksternal;

ST1S14- pengontrol tegangan tinggi (hingga 48 volt). Frekuensi pengoperasian tinggi (850 kHz), arus keluaran hingga 4A, keluaran Daya Baik, efisiensi tinggi (tidak lebih buruk dari 85%) dan sirkuit perlindungan terhadap arus beban berlebih menjadikannya konverter terbaik untuk memberi daya pada server dari 36 volt sumber.

Jika efisiensi maksimum diperlukan, Anda harus beralih ke pengontrol DC-DC stepdown yang tidak terintegrasi. Masalah dengan pengontrol terintegrasi adalah mereka tidak pernah memiliki transistor daya dingin - resistansi saluran tipikal tidak lebih dari 200 mOhm. Namun, jika Anda menggunakan pengontrol tanpa transistor internal, Anda dapat memilih transistor apa pun, bahkan AUIRFS8409–7P dengan resistansi saluran setengah miliohm

Konverter DC-DC dengan transistor eksternal

Bagian selanjutnya

Hari ini kita akan melihat beberapa rangkaian konverter tegangan DC-DC berdenyut sederhana, bahkan bisa dikatakan sederhana (pengonversi tegangan searah dari satu nilai ke tegangan konstan nilai lain)

Apa manfaat konverter pulsa? Pertama, mereka memiliki efisiensi tinggi, dan kedua, mereka dapat beroperasi pada tegangan masukan lebih rendah dari tegangan keluaran. Konverter pulsa dibagi menjadi beberapa kelompok:

  • - melawan, meningkatkan, membalikkan;
  • - stabil, tidak stabil;
  • - terisolasi secara galvanis, tidak berinsulasi;
  • - dengan rentang tegangan input yang sempit dan lebar.

Untuk membuat konverter pulsa buatan sendiri, yang terbaik adalah menggunakan sirkuit terintegrasi khusus - lebih mudah dirakit dan tidak berubah-ubah saat pengaturan. Jadi, berikut 14 skema untuk setiap selera:

Konverter ini beroperasi pada frekuensi 50 kHz, isolasi galvanik disediakan oleh transformator T1, yang dililitkan pada cincin K10x6x4,5 yang terbuat dari ferit 2000NM dan berisi: belitan primer - 2x10 putaran, belitan sekunder - 2x70 putaran kawat PEV-0,2 . Transistor dapat diganti dengan KT501B. Hampir tidak ada arus yang dikonsumsi dari baterai saat tidak ada beban.

Trafo T1 dililitkan pada cincin ferit dengan diameter 7 mm, dan berisi dua belitan sebanyak 25 lilitan kawat PEV = 0,3.


Konverter dorong-tarik tidak stabil berdasarkan multivibrator (VT1 dan VT2) dan power amplifier (VT3 dan VT4). Tegangan keluaran dipilih berdasarkan jumlah belitan belitan sekunder transformator pulsa T1.

Konverter tipe penstabil berdasarkan sirkuit mikro MAX631 dari MAXIM. Frekuensi pembangkitan 40…50 kHz, elemen penyimpanan - induktor L1.


Anda dapat menggunakan salah satu dari dua chip secara terpisah, misalnya chip kedua, untuk mengalikan voltase dari dua baterai.

Sirkuit khas untuk menghubungkan penstabil penambah pulsa pada sirkuit mikro MAX1674 dari MAXIM. Pengoperasian dipertahankan pada tegangan input 1,1 volt. Efisiensi - 94%, arus beban - hingga 200 mA.

Memungkinkan Anda memperoleh dua tegangan stabil berbeda dengan efisiensi 50...60% dan arus beban hingga 150 mA di setiap saluran. Kapasitor C2 dan C3 adalah perangkat penyimpan energi.

8. Penstabil peningkatan pulsa pada chip MAX1724EZK33 dari MAXIM

Diagram sirkuit khas untuk menghubungkan sirkuit mikro khusus dari MAXIM. Ia tetap beroperasi pada tegangan input 0,91 volt, memiliki rumah SMD berukuran kecil dan menyediakan arus beban hingga 150 mA dengan efisiensi 90%.

Sirkuit khas untuk menghubungkan penstabil step-down berdenyut pada sirkuit mikro TEXAS yang tersedia secara luas. Resistor R3 mengatur tegangan keluaran dalam +2.8…+5 volt. Resistor R1 mengatur arus hubung singkat, yang dihitung dengan rumus: Is(A)= 0,5/R1(Ohm)

Inverter tegangan terintegrasi, efisiensi - 98%.

Dua konverter tegangan terisolasi DA1 dan DA2, dihubungkan dalam sirkuit “tidak terisolasi” dengan landasan bersama.

Induktansi belitan primer transformator T1 adalah 22 H, perbandingan belitan belitan primer dan sekunder adalah 1:2,5.

Sirkuit khas dari konverter boost yang distabilkan pada sirkuit mikro MAXIM.

Bahkan sebelum Tahun Baru, pembaca meminta saya mengulas beberapa konverter.
Yah prinsipnya tidak sulit buat saya, dan saya sendiri penasaran, saya pesan, terima, tes.
Benar, saya lebih tertarik pada konverter yang sedikit berbeda, tetapi saya belum sempat menggunakannya, jadi saya akan membicarakannya lain kali.
Nah, hari ini adalah review konverter DC-DC sederhana dengan arus yang dinyatakan 10 Amps.

Mohon maaf sebelumnya atas keterlambatan yang lama dalam menerbitkan review ini bagi yang sudah lama menunggunya.

Pertama-tama, ciri-ciri yang tertera pada halaman produk serta sedikit penjelasan dan koreksi.
Tegangan masukan: 7-40V
1, tegangan keluaran: terus menerus disesuaikan (1.25-35V)
2, Arus Keluaran: 8A, waktu maksimum 10A dalam (suhu tabung daya melebihi 65 derajat, silakan tambahkan kipas pendingin, putaran 24V 12V 5A umumnya digunakan pada suhu kamar tanpa kipas)
3, Rentang Konstan: modul 0,3-10A (dapat disesuaikan) lebih dari 65 derajat, silakan tambahkan kipas.
4, Nyalakan lampu Saat ini: nilai saat ini * (0,1) Versi ini adalah 0,1 kali tetap (sebenarnya nilai arus lampu mungkin tidak terlalu akurat) penuh dengan instruksi untuk pengisian daya.
5, tekanan minimum: 1V
6, Efisiensi konversi: hingga sekitar 95% (tegangan keluaran, semakin tinggi efisiensinya)
7, Frekuensi operasi: 300KHZ
8, Output Ripple: tentang riak 50mV (tanpa noise) bandwidth 20M (untuk referensi) Input 24V Output 12V 5A diukur
9, Suhu pengoperasian: Kelas industri (-40℃ hingga +85℃)
10, arus tanpa beban: Khas 20mA (saklar 24V 12V)
11, Pengaturan beban: ± 1% (konstan)
12, Pengaturan Tegangan: ± 1%
13, Akurasi dan suhu konstan: pengujian sebenarnya, suhu modul berubah dari 25 derajat menjadi 60 derajat, perubahannya kurang dari 5% dari nilai saat ini (nilai saat ini 5A)

Saya akan menerjemahkannya sedikit ke dalam bahasa yang lebih mudah dimengerti.
1. Rentang penyesuaian tegangan keluaran - 1,25-35 Volt
2. Arus keluaran - 8 Amps, dimungkinkan 10 ampere tetapi dengan pendinginan tambahan menggunakan kipas angin.
3. Kisaran penyesuaian saat ini 0,3-10 Amps
4. Ambang batas untuk mematikan indikasi pengisian daya adalah 0,1 dari arus keluaran yang disetel.
5. Perbedaan minimum antara tegangan input dan output adalah 1 Volt (kira-kira)
6. Efisiensi - hingga 95%
7. Frekuensi pengoperasian - 300 kHz
8. Riak tegangan keluaran, 50 mV pada arus 5 Amps, tegangan masukan 24 dan keluaran 12 Volt.
9. Kisaran suhu pengoperasian - dari - 40 ℃ hingga + 85 ℃.
10. Konsumsi arus sendiri - hingga 20mA
11. Akurasi pemeliharaan saat ini - ±1%
12. Akurasi pemeliharaan tegangan - ±1%
13. Parameter diuji pada kisaran suhu 25-60 derajat dan perubahannya kurang dari 5% pada arus beban 5 Amps.

Pesanan tiba dalam kantong plastik standar, dibungkus dengan pita busa polietilen. Tidak ada yang rusak selama proses pengiriman.
Di dalamnya ada syal eksperimental saya.

Tidak ada komentar eksternal. Saya hanya memutarnya di tangan saya dan sebenarnya tidak ada yang perlu dikeluhkan, rapi, dan jika saya mengganti kapasitor dengan yang bermerek, menurut saya itu indah.
Di satu sisi papan terdapat dua blok terminal, input daya dan output.

Pada sisi kedua terdapat dua resistor pemangkas untuk mengatur tegangan dan arus keluaran.

Jadi kalau dilihat dari foto di toko, syalnya kelihatannya cukup besar.
Saya sengaja mengambil dua foto sebelumnya secara close-up. Namun pemahaman tentang ukuran muncul ketika Anda meletakkan kotak korek api di sebelahnya.
Syalnya kecil sekali, saya tidak melihat ukurannya saat memesannya, tapi entah kenapa menurut saya ukurannya terasa lebih besar. :)
Dimensi papan - 65x37mm
Dimensi transduser - 65x47x24mm

Papannya terdiri dari dua lapis, pemasangan dua sisi.
Juga tidak ada komentar mengenai penyolderan. Kadang-kadang kontak besar tidak tersolder dengan baik, tetapi foto menunjukkan bahwa ini tidak terjadi di sini.
Benar, elemen-elemennya tidak diberi nomor, tapi menurut saya tidak apa-apa, diagramnya cukup sederhana.

Selain elemen daya, papan juga berisi penguat operasional yang ditenagai oleh stabilizer 78L05, dan ada juga sumber tegangan referensi sederhana yang dirakit menggunakan TL431.

Papan ini memiliki pengontrol PWM yang kuat, dan bahkan diisolasi dari unit pendingin.
Saya tidak tahu mengapa pabrikan mengisolasi chip dari heatsink, karena ini mengurangi perpindahan panas, mungkin untuk alasan keamanan, tetapi karena papan biasanya terpasang di suatu tempat, bagi saya hal itu tampaknya tidak diperlukan.

Karena papan dirancang untuk arus keluaran yang cukup besar, rakitan dioda yang cukup kuat digunakan sebagai dioda daya, yang juga dipasang pada radiator dan juga diisolasi darinya.
Menurut pendapat saya, ini adalah solusi yang sangat bagus, tetapi bisa sedikit ditingkatkan jika kita menggunakan rakitan 60 Volt daripada 100.

Tersedaknya tidak terlalu besar, tetapi di foto ini Anda dapat melihat bahwa ia dililitkan pada dua kabel, dan itu lumayan.

1, 2 Ada dua kapasitor 470 µF x 50 V yang dipasang pada masukan, dan dua kapasitor 1000 µF, tetapi 35 V, pada keluaran.
Jika Anda mengikuti daftar karakteristik yang dinyatakan, maka tegangan keluaran kapasitor cukup dekat, tetapi kecil kemungkinannya ada orang yang akan menurunkan tegangan dari 40 menjadi 35, belum lagi fakta bahwa 40 Volt untuk sirkuit mikro umumnya merupakan maksimum. tegangan masukan.
3. Konektor input dan output diberi label, meskipun di bagian bawah papan, tetapi ini tidak terlalu penting.
4. Tetapi resistor penyetelan tidak ditandai dengan cara apa pun.
Di sebelah kiri adalah penyesuaian arus keluaran maksimum, di sebelah kanan - tegangan.

Sekarang mari kita lihat sedikit karakteristik yang dinyatakan dan apa yang sebenarnya kita miliki.
Saya tulis di atas bahwa konverter menggunakan pengontrol PWM yang kuat, atau lebih tepatnya pengontrol PWM dengan transistor daya bawaan.
Saya juga mengutip ciri-ciri papan di atas, mari kita coba mencari tahu.
Dinyatakan - Tegangan keluaran: dapat disesuaikan terus menerus (1,25-35V)
Tidak ada pertanyaan di sini, konverter akan menghasilkan 35 Volt, bahkan secara teori 36 Volt.
Dinyatakan - Arus Output: 8A, maksimum 10A
Dan inilah pertanyaannya. Pabrikan chip dengan jelas menunjukkan arus keluaran maksimum adalah 8 Amps. Pada ciri-ciri rangkaian mikro sebenarnya terdapat garis - batas arus maksimum adalah 10 Ampere. Namun ini jauh dari batas maksimal pengoperasiannya, maksimal 10 Amps.
Dinyatakan - Frekuensi pengoperasian: 300KHZ
300 kHz tentu saja keren, Anda dapat menempatkan choke dalam dimensi yang lebih kecil, tapi permisi, datasheet dengan jelas mengatakan frekuensi tetap 180 kHz, dari mana 300 berasal?
Dinyatakan - Efisiensi konversi: hingga sekitar 95%
Ya, semuanya adil di sini, efisiensinya mencapai 95%, pabrikan umumnya mengklaim hingga 96%, tetapi ini secara teori, pada rasio tegangan input dan output tertentu.

Dan berikut adalah diagram blok pengontrol PWM dan bahkan contoh implementasinya.
Omong-omong, terlihat jelas di sini bahwa untuk arus 8 Ampere, digunakan tersedak minimal 12 Amps, yaitu. 1,5 dari arus keluaran. Saya biasanya merekomendasikan menggunakan 2x stok.
Hal ini juga menunjukkan bahwa dioda keluaran dapat dipasang dengan tegangan 45 Volt, dioda dengan tegangan 100 Volt biasanya memiliki drop yang lebih besar dan karenanya mengurangi efisiensi.
Jika ada tujuan untuk meningkatkan efisiensi board ini, maka dari catu daya komputer lama Anda dapat mengambil dioda tipe 20 Ampere 45 Volt atau bahkan 40 Ampere 45 Volt.

Awalnya saya tidak ingin menggambar sirkuit, papan di atasnya ditutupi dengan bagian-bagian, topeng, dan juga sablon sutra, tetapi kemudian saya melihat bahwa sangat mungkin untuk menggambar ulang sirkuit dan memutuskan untuk tidak mengubah tradisi. :)
Saya tidak mengukur induktansi induktor, 47 μH diambil dari datasheet.
Rangkaian ini menggunakan penguat operasional ganda, bagian pertama digunakan untuk mengatur dan menstabilkan arus, bagian kedua untuk indikasi. Terlihat input op-amp kedua dihubungkan melalui pembagi 1 sampai 11, secara umum deskripsinya menyatakan 1 sampai 10, tapi menurut saya ini tidak mendasar.

Tes pertama adalah saat idle, papan awalnya dikonfigurasi untuk tegangan output 5 Volt.
Tegangan stabil pada kisaran tegangan suplai 12-26 Volt, konsumsi arus di bawah 20 mA karena tidak tercatat oleh ammeter catu daya.

LED akan menyala merah jika arus keluaran lebih besar dari 1/10 (1/11) arus yang disetel.
Indikasi ini digunakan untuk mengisi baterai, karena jika pada saat proses pengisian arusnya turun di bawah 1/10, maka biasanya pengisian dianggap selesai.
Itu. Kami mengatur arus pengisian ke 4 Amps, menyala merah hingga arus turun di bawah 400mA.
Namun ada peringatan, board hanya menunjukkan penurunan arus, arus pengisian tidak mati, melainkan semakin berkurang.

Untuk pengujian, saya membuat stand kecil di mana mereka ambil bagian.






Pena dan kertas, kehilangan tautan :)

Namun pada saat proses pengujian, saya akhirnya harus menggunakan power supply yang dapat diatur, karena ternyata akibat percobaan saya, linearitas pengukuran/pengaturan arus pada kisaran 1-2 Amps untuk power supply yang kuat terganggu.
Hasilnya, saya pertama kali melakukan tes pemanasan dan menilai tingkat riaknya.

Pengujian kali ini berlangsung sedikit berbeda dari biasanya.
Temperatur radiator diukur di tempat yang dekat dengan komponen daya, karena temperatur komponen itu sendiri sulit diukur karena pemasangan yang padat.
Selain itu, pengoperasian dalam mode berikut telah diuji.
Masukan - keluaran - arus
14V - 5V - 2A
28V - 12V - 2A
14V - 5V - 4A
Dll. hingga saat ini 7,5 A.

Mengapa pengujian dilakukan dengan cara yang licik?
1. Saya tidak yakin dengan keandalan papan dan meningkatkan arus secara bertahap secara bergantian antara mode pengoperasian yang berbeda.
2. Konversi 14 menjadi 5 dan 28 menjadi 12 dipilih karena ini adalah salah satu mode yang paling sering digunakan, 14 (perkiraan tegangan jaringan on-board mobil penumpang) menjadi 5 (tegangan untuk mengisi daya tablet dan ponsel) . 28 (voltase terpasang pada truk) hingga 12 (voltase yang sering digunakan.
3. Awalnya saya punya rencana untuk menguji sampai mati atau terbakar, namun rencana berubah dan saya punya beberapa rencana untuk komponen dari board ini. Itu sebabnya saya hanya menguji hingga 7,5 Amps. Meskipun pada akhirnya hal ini tidak mempengaruhi kebenaran pemeriksaan.

Di bawah ini adalah beberapa foto grup di mana saya akan menunjukkan tes 5 Volt 2 Ampere dan 5 Volt 7,5 Ampere, serta tingkat riak yang sesuai.
Riak pada arus 2 dan 4 Amp serupa, dan riak pada arus 6 dan 7,5 Amp juga serupa, jadi saya tidak memberikan opsi perantara.

Sama seperti diatas, namun inputnya 28 Volt dan outputnya 12 Volt.

Kondisi termal saat bekerja dengan input 28 Volt dan output 12.
Terlihat bahwa tidak ada gunanya menambah arus lebih jauh; thermal imager sudah menunjukkan suhu pengontrol PWM pada 101 derajat.
Bagi saya sendiri, saya menggunakan batasan tertentu: suhu komponen tidak boleh melebihi 100 derajat. Secara umum tergantung dari komponennya sendiri. misalnya, rakitan transistor dan dioda dapat dioperasikan dengan aman pada suhu tinggi, dan lebih baik sirkuit mikro tidak melebihi nilai ini.
Tentu saja, ini tidak terlalu terlihat di foto, papannya sangat kompak, dan dalam dinamikanya terlihat sedikit lebih baik.

Karena saya mengira papan ini dapat digunakan sebagai pengisi daya, saya mengetahui cara kerjanya dalam mode di mana inputnya adalah 19 Volt (tegangan catu daya laptop pada umumnya), dan outputnya adalah 14,3 Volt dan 5,5 Amps (parameter tipikal untuk mengisi baterai mobil).
Di sini semuanya berjalan tanpa masalah, hampir tanpa masalah, tetapi lebih dari itu nanti.

Hasil pengukuran suhu saya rangkum dalam sebuah tabel.
Dilihat dari hasil pengujian, saya merekomendasikan untuk tidak menggunakan papan pada arus melebihi 6 Amps, setidaknya tanpa pendinginan tambahan.

Saya tulis di atas bahwa ada beberapa fitur, akan saya jelaskan.
Selama pengujian, saya memperhatikan bahwa dewan berperilaku sedikit tidak pantas dalam situasi tertentu.
1.2 Saya atur tegangan keluaran menjadi 12 Volt, arus beban menjadi 6 Amps, setelah 15-20 detik tegangan keluaran turun di bawah 11 Volt, saya harus menyesuaikannya.
3.4 Output diatur ke 5 Volt, input 14, input dinaikkan menjadi 28 dan output turun menjadi 4 Volt. Pada foto di sebelah kiri, arusnya adalah 7,5 Ampere, di sebelah kanan 6 Ampere, tetapi arus tidak berperan, ketika tegangan naik di bawah beban, papan “mengatur ulang” tegangan keluaran.

Setelah ini, saya memutuskan untuk memeriksa efisiensi perangkat.
Pabrikan menyediakan grafik untuk mode operasi yang berbeda. Saya tertarik dengan grafik dengan keluaran 5 dan 12 Volt dan masukan 12 dan 24, karena paling dekat dengan pengujian saya.
Secara khusus, dinyatakan -

2A - 91%
4A - 88%
6A - 87%
7,5A - 85%


2A - 94%
4A - 94%
6A - 93%
7.5A - Tidak diumumkan.

Yang terjadi selanjutnya pada dasarnya adalah pemeriksaan sederhana, tetapi dengan beberapa nuansa.
Tes 5 Volt lulus tanpa masalah.

Namun dengan tes 12 volt ada beberapa keanehan, akan saya uraikan.
1. Masukan 28V, keluaran 12V, 2A, semuanya baik-baik saja
2. Masukan 28V, keluaran 12V, 4A, semuanya baik-baik saja
3. Arus beban kita naikkan menjadi 6 Amps, tegangan keluaran turun menjadi 10,09
4. Kita perbaiki dengan menaikkannya lagi menjadi 12 Volt.
5. Arus beban kita naikkan menjadi 7,5 Ampere, turun lagi, dan kita sesuaikan lagi.
6. Arus beban kita turunkan menjadi 2 Amps tanpa koreksi, tegangan keluaran naik menjadi 16,84.
Awalnya saya ingin menunjukkan bagaimana naik ke 17.2 tanpa beban, tetapi saya memutuskan bahwa ini salah dan memberikan foto yang ada beban.
Ya, itu menyedihkan :(

Nah, sekaligus saya mengecek efisiensi mode pengisian aki mobil dari catu daya laptop.
Namun ada beberapa keanehan di sini juga. Pada awalnya outputnya disetel ke 14,3 V, saya menjalankan tes pemanasan dan menyisihkan papan. tapi kemudian saya ingat bahwa saya ingin memeriksa efisiensinya.
Saya menghubungkan papan yang didinginkan dan mengamati tegangan sekitar 14,59 Volt pada output, yang turun menjadi 14,33-14,35 saat memanas.
Itu. Faktanya, ternyata board tersebut mengalami ketidakstabilan pada tegangan keluaran. dan jika peningkatan tersebut tidak terlalu penting untuk baterai timbal-asam, maka baterai litium tidak dapat diisi dengan papan seperti itu secara kategoris.

Saya menyelesaikan dua tes efisiensi.
Keduanya didasarkan pada dua hasil pengukuran, meski pada akhirnya tidak jauh berbeda.
P out - daya keluaran yang dihitung, nilai konsumsi arus dibulatkan, P out DCL - daya keluaran diukur dengan beban elektronik. Tegangan input dan output diukur langsung di terminal papan.
Dengan demikian, diperoleh dua hasil pengukuran efisiensi. Namun bagaimanapun juga, jelas bahwa efisiensinya kira-kira sama dengan yang dinyatakan, meskipun sedikit lebih rendah.
Saya akan menduplikasi apa yang tertera di datasheet
Untuk masukan 12 Volt dan keluaran 5 Volt
2A - 91%
4A - 88%
6A - 87%
7,5A - 85%

Untuk masukan 24 Volt dan keluaran 12 Volt.
2A - 94%
4A - 94%
6A - 93%
7.5A - Tidak diumumkan.

Dan apa yang terjadi dalam kenyataan. Saya pikir jika Anda mengganti dioda yang kuat dengan analog bertegangan lebih rendah dan memasang tersedak yang dirancang untuk arus yang lebih tinggi, Anda akan dapat mengekstraksi beberapa persen lagi.

Sepertinya itu saja, dan saya bahkan tahu apa yang dipikirkan pembaca -
Mengapa kita memerlukan banyak tes dan foto yang tidak dapat dipahami, beri tahu kami apa yang pada akhirnya bagus atau tidak :)
Dan sampai batas tertentu, pembaca akan benar, pada umumnya ulasan dapat dipersingkat 2-3 kali dengan menghapus beberapa foto dengan tes, tapi saya sudah terbiasa, maaf.

Demikian ringkasannya.
pro
Produksi berkualitas cukup tinggi
Ukuran kecil
Berbagai macam tegangan input dan output.
Tersedianya indikasi akhir pengisian (pengurangan arus pengisian)
penyesuaian arus dan tegangan yang lancar (tanpa masalah Anda dapat mengatur tegangan keluaran dengan akurasi 0,1 Volt
Kemasan bagus.

Minus.
Untuk arus diatas 6 Amps sebaiknya menggunakan pendingin tambahan.
Arus maksimalnya bukan 10, melainkan 8 Ampere.
Akurasi rendah dalam menjaga tegangan keluaran, kemungkinan ketergantungannya pada arus beban, tegangan masukan dan suhu.
Kadang-kadang papan mulai "bersuara", ini terjadi dalam rentang penyesuaian yang sangat sempit, misalnya, saya mengubah output dari 5 menjadi 12 dan pada 9,5-10 Volt berbunyi bip pelan.

Pengingat khusus:
Papan hanya menampilkan penurunan arus; tidak dapat mematikan muatan, itu hanya konverter.

Pendapat saya. Sejujurnya, ketika saya pertama kali mengambil papan itu dan memutarnya, memeriksanya dari semua sisi, saya ingin memujinya. Dibuat dengan hati-hati, tidak ada keluhan khusus. Pas saya sambung juga gak mau sumpah, nah panasnya gitu, panasnya semua, pokoknya normal aja.
Tetapi ketika saya melihat tegangan keluaran melonjak entah dari mana, saya menjadi kesal.
Saya tidak ingin menyelidiki masalah ini karena hal itu seharusnya dilakukan oleh pabrikan yang menghasilkan uang darinya, namun saya berasumsi bahwa masalahnya terletak pada tiga hal.
1. Jalur umpan balik yang panjang hampir di sepanjang perimeter papan
2. Resistor pemangkas dipasang dekat dengan hot choke
3. Throttle terletak tepat di atas titik di mana elektronik “tipis” terkonsentrasi.
4. Resistor non-presisi digunakan dalam rangkaian umpan balik.

Kesimpulan - cukup cocok untuk beban ringan, sampai 6 Amps pastinya, berfungsi dengan baik. Alternatifnya, menggunakan papan sebagai driver untuk LED berdaya tinggi akan bekerja dengan baik.
Penggunaan sebagai pengisi daya sangat dipertanyakan dan dalam beberapa kasus berbahaya. Jika asam timbal masih bereaksi secara normal terhadap perbedaan tersebut, maka litium tidak dapat diisi, setidaknya tanpa modifikasi.

Itu saja, seperti biasa, saya tunggu komentar, pertanyaan dan tambahannya.

Produk disediakan untuk menulis ulasan oleh toko. Ulasan tersebut dipublikasikan sesuai dengan klausul 18 Aturan Situs.

Berencana membeli +121 Tambahkan ke Favorit Saya menyukai ulasannya +105 +225

Mungkin banyak yang mengingat kisah epik saya dengan catu daya laboratorium buatan sendiri.
Tapi saya sudah berulang kali dimintai hal serupa, hanya saja lebih sederhana dan lebih murah.
Dalam ulasan ini, saya memutuskan untuk menunjukkan versi alternatif dari catu daya sederhana yang diatur.
Masuklah, saya harap ini menarik.

Saya menunda ulasan ini untuk waktu yang lama, saya tidak punya waktu, tetapi akhirnya saya sempat melakukannya.
Catu daya ini memiliki karakteristik yang sedikit berbeda dari .
Dasar dari catu daya adalah papan konverter step-down DC-DC dengan kontrol digital.
Tapi semuanya ada waktunya, dan sekarang sebenarnya ada beberapa foto standar.
Syal itu tiba dalam sebuah kotak kecil, tidak lebih besar dari sebungkus rokok.

Di dalam, dalam dua tas (berjerawat dan antistatis) terdapat pahlawan sebenarnya dari ulasan ini, papan konverter.

Papan ini memiliki desain yang cukup sederhana, bagian daya dan papan kecil dengan prosesor (papan ini mirip dengan papan dari konverter lain yang kurang bertenaga), tombol kontrol, dan indikator.

Ciri-ciri papan ini
Tegangan masukan - 6-32 Volt
Tegangan keluaran - 0-30 Volt
Arus keluaran - 0-8 Amps
Resolusi minimum pengaturan/tampilan tegangan - 0,01 Volt
Kebijaksanaan minimum instalasi/tampilan saat ini - 0,001 Ampere
Papan ini juga dapat mengukur kapasitansi yang ditransfer ke beban dan daya.
Frekuensi konversi yang ditentukan dalam instruksi adalah 150KHz, menurut lembar data pengontrol - 300KHz, diukur - sekitar 270KHz, yang jauh lebih dekat dengan parameter yang ditunjukkan dalam lembar data.

Papan utama berisi elemen daya, pengontrol PWM, dioda dan induktor daya, kapasitor filter (470 µF x 50 Volt), pengontrol catu daya logika PWM dan penguat operasional, penguat operasional, shunt arus, serta input dan output. blok terminal.

Praktis tidak ada apa pun di belakang, hanya beberapa power track.

Papan tambahan berisi prosesor, chip logika, penstabil 3,3 Volt untuk memberi daya pada papan, indikator dan tombol kontrol.
Prosesor -
Logika - 2 buah
Penstabil daya -

Ada 2 penguat operasional yang dipasang di papan daya (opamp yang sama dipasang di ZXY60xx)
Pengontrol daya PWM dari papan adj itu sendiri

Sirkuit mikro bertindak sebagai pengontrol daya PWM. Menurut datasheet, ini adalah pengontrol PWM 12 Ampere, jadi di sini tidak berfungsi dengan kapasitas penuh, yang merupakan kabar baik. Namun, harus diingat bahwa lebih baik tidak melebihi tegangan input, karena ini juga bisa berbahaya.
Deskripsi papan menunjukkan tegangan input maksimum 32 Volt, batas untuk pengontrol adalah 35 Volt.
Konverter yang lebih kuat menggunakan pengontrol arus rendah yang mengontrol transistor efek medan yang kuat; di sini semua ini dilakukan oleh satu pengontrol PWM yang kuat.
Saya minta maaf atas foto-fotonya, saya tidak bisa mendapatkan kualitas yang baik.

Petunjuk yang saya temukan di Internet menjelaskan cara masuk ke mode layanan, di mana Anda dapat mengubah beberapa parameter. Untuk masuk ke mode layanan, Anda perlu menerapkan daya sambil menekan tombol OK; angka 0-2 akan menyala secara berurutan di layar; untuk mengganti pengaturan, Anda perlu melepaskan tombol saat nomor yang sesuai ditampilkan.
0 - Mengaktifkan suplai tegangan otomatis ke output saat daya dialirkan ke papan.
1 - Aktifkan mode lanjutan, tidak hanya menampilkan arus dan tegangan, tetapi juga kapasitansi yang ditransfer ke beban dan daya keluaran.
2 - Pemilihan pengukuran otomatis ditampilkan di layar atau manual.

Juga dalam instruksi ada contoh mengingat pengaturan, karena papan dapat mengatur batas pengaturan arus dan tegangan dan memiliki memori pengaturan, tetapi saya tidak masuk ke hutan ini lagi.
Saya juga tidak menyentuh kontak konektor UART yang terletak di papan, karena meskipun ada sesuatu di sana, saya masih tidak dapat menemukan program untuk papan ini.

Ringkasan.
pro.
1. Kemungkinan yang cukup kaya - mengatur dan mengukur arus dan tegangan, mengukur kapasitansi dan daya, serta adanya mode untuk memasok tegangan secara otomatis ke output.
2. Rentang tegangan dan arus keluaran cukup untuk sebagian besar aplikasi amatir.
3. Pengerjaannya tidak begitu bagus, tapi tanpa cacat yang jelas.
4. Komponen dipasang dengan cadangan, PWM sebesar 12 Amps dinyatakan 8, kapasitor masukan dan keluaran 50 Volt dinyatakan 32 Volt.

Minus
1. Layarnya sangat merepotkan, hanya dapat menampilkan 1 parameter, misalnya -
0,000 - Saat ini
00.00 - Tegangan
P00.0 - Kekuatan
C00.0 - Kapasitas.
Dalam kasus dua parameter terakhir, titiknya mengambang.
2. Berdasarkan poin pertama, kontrolnya cukup merepotkan, valcoder akan sangat membantu.

Pendapat saya.
Ini adalah papan yang cukup bagus untuk membangun catu daya sederhana yang teregulasi, tetapi lebih baik dan lebih mudah menggunakan catu daya yang sudah jadi.
Saya menyukai ulasannya +123 +268

Terkadang Anda perlu mendapatkan tegangan tinggi dari tegangan rendah. Misalnya, untuk pemrogram tegangan tinggi yang ditenagai oleh USB 5 volt, Anda memerlukan sekitar 12 volt.

Apa yang harus saya lakukan? Ada rangkaian konversi DC-DC untuk ini. Serta sirkuit mikro khusus yang memungkinkan Anda menyelesaikan masalah ini dalam banyak bagian.

Prinsip operasi
Jadi, bagaimana Anda membuat, misalnya, lima volt menjadi lebih dari lima? Anda dapat menemukan banyak cara - misalnya, mengisi kapasitor secara paralel, lalu menggantinya secara seri. Dan berkali-kali per detik. Namun ada cara yang lebih sederhana, dengan menggunakan sifat induktansi, untuk mempertahankan kekuatan arus.

Untuk membuatnya lebih jelas, pertama-tama saya akan menunjukkan contoh untuk tukang ledeng.

Fase 1

Peredam menutup secara tiba-tiba. Aliran tidak punya tempat lain untuk mengalir, dan turbin, yang dipercepat, terus mendorong cairan ke depan, karena tidak bisa langsung bangun. Selain itu, ia menekannya dengan kekuatan yang lebih besar daripada yang dapat dikembangkan oleh sumbernya. Mendorong bubur melalui katup ke akumulator tekanan. Kemana sebagiannya (dengan tekanan yang meningkat) pergi ke konsumen? Dari mana, berkat katupnya, ia tidak lagi kembali.

Fase 3

Dan lagi-lagi peredam menutup, dan turbin mulai mendorong cairan ke dalam baterai dengan keras. Mengkompensasi kerugian yang terjadi di sana pada fase 3.

Kembali ke diagram
Kami keluar dari ruang bawah tanah, melepas kaus tukang ledeng, melemparkan kunci gas ke sudut dan, dengan pengetahuan baru, mulai membuat diagram.

Alih-alih turbin, induktansi dalam bentuk choke lebih cocok untuk kita. Kunci biasa (dalam praktiknya, transistor) digunakan sebagai peredam, dioda secara alami digunakan sebagai katup, dan kapasitor berperan sebagai akumulator tekanan. Siapa lagi selain dia yang mampu mengumpulkan potensi. Selesai, konverter sudah siap!

Fase 1

Kuncinya terbuka, tapi kumparannya tidak bisa dihentikan. Energi yang tersimpan dalam medan magnet mengalir keluar, arus cenderung dipertahankan pada tingkat yang sama seperti pada saat kunci dibuka. Akibatnya, tegangan pada keluaran kumparan melonjak tajam (untuk memberi jalan bagi arus) dan, menembus dioda, dimasukkan ke dalam kapasitor. Nah, sebagian energi masuk ke beban.

Fase 3

Kunci terbuka dan energi dari kumparan kembali menerobos dioda ke dalam kapasitor, meningkatkan tegangan yang turun selama fase 3. Siklusnya selesai.

Terlihat dari prosesnya terlihat jelas bahwa semakin besar arus dari sumber maka tegangan pada konsumen semakin besar. Jadi kesetaraan kekuasaan di sini harus dipatuhi dengan ketat. Idealnya, dengan efisiensi konverter 100%:

Sumber U *I sumber = U konsumsi *I konsumsi

Jadi jika konsumen kita membutuhkan 12 volt dan mengkonsumsi 1A, maka dari sumber 5 volt ke konverter perlu disuplai sebanyak 2,4A.Pada saat yang sama, saya tidak memperhitungkan kerugian sumber, meskipun biasanya mereka tidak terlalu besar (efisiensinya biasanya sekitar 80-90%).

Jika sumber lemah dan tidak mampu menyuplai 2,4 ampere, maka pada 12 volt akan terjadi riak liar dan penurunan tegangan - konsumen akan memakan isi kapasitor lebih cepat daripada sumber membuangnya ke sana.

Desain sirkuit
Ada banyak solusi DC-DC siap pakai. Baik dalam bentuk mikroblok maupun sirkuit mikro khusus. Saya tidak akan membelah rambut dan, untuk menunjukkan pengalaman saya, saya akan memberikan contoh rangkaian pada MC34063A yang sudah saya gunakan pada contoh.

  • Pin SWC/SWE pada saklar transistor chip SWC adalah kolektornya, dan SWE adalah emitornya. Arus maksimum yang dapat ditarik adalah arus input 1,5A, tetapi Anda juga dapat menghubungkan transistor eksternal untuk arus apa pun yang diinginkan (untuk lebih jelasnya, lihat lembar data untuk chip tersebut).
  • DRC - kolektor transistor majemuk
  • Ipk - masukan perlindungan saat ini. Di sana, tegangan dihilangkan dari shunt Rsc; jika arus terlampaui dan tegangan pada shunt (Upk = I*Rsc) menjadi lebih tinggi dari 0,3 volt, konverter akan terhenti. Itu. Untuk membatasi arus masuk hingga 1A, Anda perlu memasang resistor 0,3 Ohm. Saya tidak memiliki resistor 0,3 ohm, jadi saya memasang jumper di sana. Ini akan berhasil, tetapi tanpa perlindungan. Jika ada, itu akan mematikan sirkuit mikro saya.
  • TC adalah masukan kapasitor yang mengatur frekuensi operasi.
  • CII adalah input pembanding. Ketika tegangan pada input ini di bawah 1,25 volt, kunci menghasilkan pulsa dan konverter beroperasi. Begitu membesar, ia mati. Di sini, melalui pembagi pada R1 dan R2, tegangan umpan balik dari output disuplai. Selain itu, pembagi dipilih sedemikian rupa sehingga ketika tegangan yang kita butuhkan muncul pada keluaran, akan ada tepat 1,25 volt pada masukan komparator. Maka semuanya sederhana - apakah tegangan keluaran lebih rendah dari yang diperlukan? Kami sedang mengirik. Apakah Anda mendapatkan apa yang Anda butuhkan? Mari kita matikan.
  • Vcc - Daya Sirkuit
  • GND - Tanah

Semua rumus untuk menghitung denominasi diberikan di lembar data. Saya akan menyalin dari sini tabel yang paling penting bagi kita:

Terukir, disolder...

Seperti itu. Skema sederhana, tetapi memungkinkan Anda memecahkan sejumlah masalah.

Kembali

×
Bergabunglah dengan komunitas “koon.ru”!
Berhubungan dengan:
Saya sudah berlangganan komunitas “koon.ru”