Өөрийнхөө гараар импульс өсгөх хүчдэл хувиргагч. Энгийн тохируулгатай DC-DC хувиргагч, эсвэл DIY лабораторийн цахилгаан хангамж V2. Гаралтын гүйдлийн тохируулга
Та бүхний мэдэж байгаагаар цагаан, цэнхэр LED-ийг гэрэлтүүлэхийн тулд төрөл зүйлээс хамааран 1.2-1.5 вольт хүртэл гэрэлтдэг улаанаас ялгаатай нь дор хаяж 3V хэрэгтэй.
Нэг 1.5 вольтын батерейгаас цагаан LED гэрэлтэж эхлэхийн тулд та электрон хэлхээг бүтээх хэрэгтэй. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь тогтмол гүйдлийн оролттой харьцуулахад илүү өндөр гаралтын хүчдэл гаргахад ашиглагддаг.
Хувьсах гүйдэлтэй хэлхээнд энэ функц. Илүү өндөр гаралтын хүчдэл авахын тулд хоёрдогч ороомгийн эргэлтийн тоог анхдагч ороомгийн тоонд харьцуулсан харьцаа 1-ээс их байвал хангалттай (хувиргах харьцаа > 1).
LED хөрвүүлэгчийн үйл ажиллагааны тодорхойлолт
Манай DC-DC хувиргагч руу буцаж очиход DC-DC хувиргалтыг хэрэгжүүлэх олон янзын сонголтууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь нэлээд төвөгтэй байдаг. Манай тохиолдолд 1.5 В-оос 3.5 В хүртэл хүчдэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд энгийн бөгөөд үр ашигтай хувиргагч хэлхээг бий болгох зорилго тавьсан. Доорх нь LED-ийн ижил төстэй DC-DC хувиргагчийн хэлхээний диаграмм юм.
Индукторыг ороохын тулд хэлбэр, хэмжээ нь ямар ч байж болох феррит хэрэгтэй, гэхдээ 1...1.5 см диаметртэй "цагираг" (эсвэл торус) төрлийн голыг ашиглах нь дээр. Үүнийг ихэвчлэн цахилгаан тэжээлийн утаснуудад шүүлтүүр болгон ашигладаг (холбогчийн дэргэдэх хар блок) ба цахилгаан хангамж, VCR, сканнер гэх мэт сэлгэн залгуураас олж болно. Ороомог нь 0.4 мм-ийн диаметртэй PEV-2 утсаар хийгдсэн бөгөөд 30 эргэлттэй.
Электрон хэлхээ нь маш энгийн: ороомог, хоёр транзистор, нэг конденсатор, хоёр резистороос бүрдэнэ. Багц нь гайхалтай биш, гэхдээ энэ нь ажлыг гүйцэтгэдэг. Одоогийн хэрэглээ нь 25 мА бөгөөд энэ нь АА батерейг 50 цаг тасралтгүй ажиллуулахтай тэнцэнэ. Хэлхээ нь нэлээд сайн ажиллаж, LED гэрэлтүүлгийн дундаж түвшинг хангадаг.
LM2596 нь оролтын хүчдэлийг (40 В хүртэл) бууруулдаг - гаралт нь зохицуулагддаг, гүйдэл нь 3 A. Машинд LED-д тохиромжтой. Маш хямд модулиуд - Хятадад 40 орчим рубль.
Texas Instruments нь өндөр чанартай, найдвартай, хямд, хямд, хэрэглэхэд хялбар DC-DC хянагч LM2596 үйлдвэрлэдэг. Хятадын үйлдвэрүүд үүн дээр суурилсан хэт хямд импульсийн хөрвүүлэгч үйлдвэрлэдэг: LM2596-ийн модулийн үнэ ойролцоогоор 35 рубль (хүргэлтийг оруулаад) байна. Би танд 10 ширхэг багцыг нэг дор худалдаж авахыг зөвлөж байна - тэдгээрийн хэрэглээ үргэлж байх болно, үнэ нь 32 рубль хүртэл буурч, 50 ширхэгийг захиалах үед 30 рубльээс бага байх болно. Микро схемийн хэлхээг тооцоолох, гүйдэл ба хүчдэлийг тохируулах, түүний хэрэглээ, хөрвүүлэгчийн зарим сул талуудын талаар дэлгэрэнгүй уншина уу.
Ашиглалтын ердийн арга бол тогтворжсон хүчдэлийн эх үүсвэр юм. Энэ тогтворжуулагч дээр тулгуурлан шилжих цахилгаан хангамжийг хийхэд хялбар байдаг, би үүнийг богино холболтыг тэсвэрлэх чадвартай энгийн бөгөөд найдвартай лабораторийн цахилгаан хангамж болгон ашигладаг. Эдгээр нь чанарын тууштай байдал (тэдгээрийг бүгдийг нь нэг үйлдвэрт хийсэн юм шиг санагддаг - таван хэсэгт алдаа гаргахад хэцүү байдаг), мэдээллийн хуудас, зарласан шинж чанаруудтай бүрэн нийцдэг тул сэтгэл татам байдаг.
Өөр нэг програм бол импульсийн гүйдлийн тогтворжуулагч юм өндөр хүчин чадалтай LED-ийн тэжээлийн хангамж. Энэхүү чип дээрх модуль нь 10 ваттын автомашины LED матрицыг холбох боломжийг олгодог бөгөөд үүнээс гадна богино залгааны хамгаалалтыг хангана.
Би тэдгээрийн аравыг худалдаж авахыг зөвлөж байна - тэд мэдээж хэрэг болно. Эдгээр нь өөрийн гэсэн өвөрмөц онцлогтой - оролтын хүчдэл 40 вольт хүртэл, зөвхөн 5 гадаад бүрэлдэхүүн хэсэг шаардлагатай. Энэ нь тохиромжтой - та кабелийн хөндлөн огтлолыг багасгах замаар ухаалаг гэрийн цахилгаан автобусны хүчдэлийг 36 вольт хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой. Бид ийм модулийг хэрэглээний цэгүүдэд суурилуулж, шаардлагатай 12, 9, 5 вольт эсвэл шаардлагатай бол тохируулдаг.
Тэднийг илүү нарийвчлан авч үзье.
Чипийн шинж чанар:
- Оролтын хүчдэл - 2.4-аас 40 вольт хүртэл (HV хувилбарт 60 вольт хүртэл)
- Гаралтын хүчдэл - тогтмол эсвэл тохируулах боломжтой (1.2-аас 37 вольт хүртэл)
- Гаралтын гүйдэл - 3 ампер хүртэл (сайн хөргөлттэй - 4.5А хүртэл)
- Хөрвүүлэх давтамж - 150 кГц
- Орон сууц - TO220-5 (нүхээр суурилуулах) эсвэл D2PAK-5 (гадаргуугаар бэхлэх)
- Үр ашиг - бага хүчдэлд 70-75%, өндөр хүчдэлд 95% хүртэл
- Тогтворжуулсан хүчдэлийн эх үүсвэр
- Хөрвүүлэгч хэлхээ
- Мэдээллийн хуудас
- LM2596 дээр суурилсан USB цэнэглэгч
- Одоогийн тогтворжуулагч
- Гэрийн төхөөрөмжид ашиглах
- Гаралтын гүйдэл ба хүчдэлийн тохируулга
- LM2596-ийн сайжруулсан аналогууд
Түүх - шугаман тогтворжуулагч
Эхлэхийн тулд би LM78XX (жишээ нь 7805) эсвэл LM317 зэрэг стандарт шугаман хүчдэл хувиргагчид яагаад муу болохыг тайлбарлах болно. Энд түүний хялбаршуулсан диаграмм байна.
Ийм хөрвүүлэгчийн гол элемент нь "анхны" утгаараа удирддаг резистор хэлбэрээр асаалттай хүчирхэг биполяр транзистор юм. Энэ транзистор нь Дарлингтоны хосын нэг хэсэг юм (гүйдлийн дамжуулалтын коэффициентийг нэмэгдүүлэх, хэлхээг ажиллуулахад шаардагдах хүчийг багасгах). Үндсэн гүйдлийг үйлдлийн өсгөгчөөр тогтоодог бөгөөд энэ нь гаралтын хүчдэл ба ION (лавлагаа хүчдэлийн эх үүсвэр) -ийн хоорондох зөрүүг олшруулдаг. энэ нь сонгодог алдааны өсгөгчийн хэлхээний дагуу холбогдсон байна.
Тиймээс хөрвүүлэгч нь зүгээр л ачаалалтай цуваа резисторыг асааж, эсэргүүцлийг нь хянадаг бөгөөд жишээлбэл, ачаалал дээр яг 5 вольт унтардаг. Хүчдэл 12 вольтоос 5 хүртэл буурахад (7805 чип ашиглах маш түгээмэл тохиолдол) 12 вольтын оролт нь тогтворжуулагч ба ачааллын хооронд "тогтворжуулагч дээрх 7 вольт + 5" харьцаагаар хуваарилагдана гэдгийг тооцоолоход хялбар байдаг. ачаалал дээрх вольт." Хагас ампер гүйдлийн үед ачаалалд 2.5 ватт, 7805-д 3.5 ватт гардаг.
"Нэмэлт" 7 вольт нь тогтворжуулагч дээр зүгээр л унтарч, дулаан болж хувирдаг. Нэгдүгээрт, энэ нь хөргөлтийн асуудал үүсгэдэг, хоёрдугаарт, эрчим хүчний эх үүсвэрээс маш их энерги зарцуулдаг. Залгуураас тэжээх үед энэ нь тийм ч аймшигтай биш (хэдийгээр байгаль орчинд хор хөнөөл учруулдаг боловч) батерей эсвэл цэнэглэдэг батерейгаар тэжээгддэг бол үүнийг үл тоомсорлож болохгүй.
Өөр нэг асуудал бол энэ аргыг ашиглан өсгөгч хувиргагч хийх боломжгүй юм. Ихэнхдээ ийм хэрэгцээ гарч ирдэг бөгөөд хорин гучин жилийн өмнө энэ асуудлыг шийдэх оролдлого нь гайхалтай байдаг - ийм хэлхээний нийлэгжилт, тооцоо нь хичнээн төвөгтэй байсан. Энэ төрлийн хамгийн энгийн хэлхээнүүдийн нэг бол түлхэлттэй 5V->15V хувиргагч юм.
Энэ нь галаник тусгаарлалтыг хангадаг гэдгийг хүлээн зөвшөөрөх ёстой, гэхдээ энэ нь трансформаторыг үр дүнтэй ашигладаггүй - анхдагч ороомгийн зөвхөн хагасыг ямар ч үед ашигладаг.
Үүнийг муу зүүд шиг мартаж, орчин үеийн хэлхээнд шилжье.
Хүчдэлийн эх үүсвэр
Схем
Микро схемийг доошлуулах хөрвүүлэгч болгон ашиглахад тохиромжтой: дотор нь хүчирхэг хоёр туйлт унтраалга байрладаг бөгөөд зохицуулагчийн үлдсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэмэхэд л үлддэг - хурдан диод, индукц ба гаралтын конденсатор, мөн үүнийг хийх боломжтой. оролтын конденсатор суурилуулах - зөвхөн 5 хэсэг.
LM2596ADJ хувилбар нь гаралтын хүчдэлийн тохируулгын хэлхээг шаарддаг бөгөөд эдгээр нь хоёр резистор эсвэл нэг хувьсах резистор юм.
LM2596 дээр суурилсан хүчдэлийн хувиргагчийн хэлхээ:
Бүхэл бүтэн схем хамтдаа:
Энд та чадна LM2596 мэдээллийн хуудсыг татаж авах.
Үйл ажиллагааны зарчим: PWM дохиогоор удирддаг төхөөрөмжийн доторх хүчирхэг унтраалга нь хүчдэлийн импульсийг индукц руу илгээдэг. А цэг дээр х% нь бүрэн хүчдэлтэй байх ба (1-x)% үед хүчдэл тэг байна. LC шүүлтүүр нь x * тэжээлийн хүчдэлтэй тэнцүү тогтмол бүрэлдэхүүн хэсгийг тодруулснаар эдгээр хэлбэлзлийг жигд болгодог. Транзистор унтрах үед диод нь хэлхээг дуусгадаг.
Ажлын байрны дэлгэрэнгүй тодорхойлолт
Индукц нь түүгээр дамжих гүйдлийн өөрчлөлтийг эсэргүүцдэг. А цэг дээр хүчдэл гарч ирэх үед индуктор нь өөрөө индукцийн том сөрөг хүчдэл үүсгэдэг бөгөөд ачаалал дээрх хүчдэл нь тэжээлийн хүчдэл ба өөрөө индукцийн хүчдэлийн зөрүүтэй тэнцүү болно. Ачаалал дээрх индукцийн гүйдэл ба хүчдэл аажмаар нэмэгддэг.
А цэг дээр хүчдэл алга болсны дараа индуктор нь ачаалал ба конденсатораас урсаж байсан өмнөх гүйдлийг хадгалахыг хичээж, диодоор дамжуулан газар руу холбодог - энэ нь аажмаар буурдаг. Тиймээс ачааллын хүчдэл нь оролтын хүчдэлээс үргэлж бага байдаг бөгөөд импульсийн ажлын мөчлөгөөс хамаарна.
Гаралтын хүчдэл
Модуль нь 3.3V (индекс -3.3), 5V (индекс -5.0), 12V (индекс -12) хүчдэлтэй, LM2596ADJ тохируулгатай дөрвөн хувилбартай. Өөрчлөгдсөн хувилбарыг хаа сайгүй ашиглах нь утга учиртай, учир нь энэ нь цахим компаниудын агуулахад их хэмжээгээр байдаг бөгөөд та түүний хомсдолд орох магадлал багатай бөгөөд энэ нь зөвхөн хоёр пенни нэмэлт резистор шаарддаг. Мэдээжийн хэрэг, 5 вольтын хувилбар нь бас алдартай.
Сүүлчийн баганад нөөцийн тоо байна.
Та гаралтын хүчдэлийг DIP шилжүүлэгч хэлбэрээр тохируулж болно, үүний сайн жишээг энд өгөв, эсвэл эргэлтэт шилжүүлэгч хэлбэрээр. Аль ч тохиолдолд танд нарийвчлалтай резисторын зай хэрэгтэй болно - гэхдээ та вольтметргүйгээр хүчдэлийг тохируулж болно.
Хүрээ
Орон сууцны хоёр сонголт байдаг: TO-263 хавтгай бэхэлгээний орон сууц (загвар LM2596S) болон TO-220 нүхтэй орон сууц (загвар LM2596T). Би LM2596S-ийн хавтгай хувилбарыг ашиглахыг илүүд үздэг, учир нь энэ тохиолдолд халаагч нь өөрөө хавтан бөгөөд нэмэлт гадна халаагч худалдаж авах шаардлагагүй болно. Нэмж дурдахад түүний механик эсэргүүцэл нь TO-220-ээс ялгаатай нь хамаагүй өндөр бөгөөд үүнийг ямар нэгэн зүйлд, тэр ч байтугай самбарт бэхлэх ёстой - гэхдээ дараа нь хавтгай хувилбарыг суулгахад хялбар байдаг. Би LM2596T-ADJ чипийг цахилгаан хангамжид ашиглахыг зөвлөж байна, учир нь түүний гэрээс их хэмжээний дулааныг арилгах нь илүү хялбар байдаг.
Оролтын хүчдэлийн долгионыг жигдрүүлэх
Одоогийн залруулга хийсний дараа үр дүнтэй "ухаалаг" тогтворжуулагч болгон ашиглаж болно. Микро схем нь гаралтын хүчдэлийг шууд хянадаг тул оролтын хүчдэлийн хэлбэлзэл нь микро схемийн хувиргах коэффициентийн урвуу пропорциональ өөрчлөлтийг үүсгэж, гаралтын хүчдэл хэвийн хэвээр байх болно.
Үүнээс үзэхэд LM2596-ийг трансформатор ба Шулуутгагчийн дараа буулгах хөрвүүлэгч болгон ашиглах үед оролтын конденсатор (жишээ нь диодын гүүрний дараа байрладаг) бага багтаамжтай (ойролцоогоор 50-100 мкФ) байж болно.
Гаралтын конденсатор
Өндөр хувиргах давтамжтай тул гаралтын конденсатор нь том хүчин чадалтай байх албагүй. Хүчирхэг хэрэглэгч хүртэл энэ конденсаторыг нэг мөчлөгт мэдэгдэхүйц бууруулах цаг гарахгүй. Тооцооллыг хийцгээе: 100 мкФ конденсатор, 5 В гаралтын хүчдэл, 3 ампер зарцуулдаг ачааллыг ав. Конденсаторын бүрэн цэнэг q = C*U = 100e-6 μF * 5 V = 500e-6 μC.
Нэг хувиргах циклд ачаалал нь конденсатораас dq = I*t = 3 A * 6.7 μs = 20 μC авах болно (энэ нь конденсаторын нийт цэнэгийн ердөө 4% юм), тэр даруй шинэ мөчлөг эхэлнэ. хувиргагч нь конденсатор руу энергийн шинэ хэсгийг оруулна.
Хамгийн чухал зүйл бол тантал конденсаторыг оролт, гаралтын конденсатор болгон ашиглахгүй байх явдал юм. Тэд мэдээллийн хуудсан дээр шууд бичдэг - "цахилгаан хэлхээнд бүү ашигла", учир нь тэд богино хугацааны хэт хүчдэлийг тэсвэрлэдэггүй, өндөр импульсийн гүйдэлд дургүй байдаг. Ердийн хөнгөн цагаан электролитийн конденсаторыг ашигла.
Үр ашиг, үр ашиг, дулааны алдагдал
Хоёр туйлт транзисторыг хүчирхэг унтраалга болгон ашигладаг тул үр ашиг нь тийм ч өндөр биш бөгөөд хүчдэлийн уналт 1.2 В орчим байдаг. Тиймээс бага хүчдэлийн үр ашгийн бууралт.
Таны харж байгаагаар оролт ба гаралтын хүчдэлийн зөрүү 12 вольт байх үед хамгийн их үр ашигт хүрнэ. Өөрөөр хэлбэл, хэрэв та хүчдэлийг 12 вольтоор бууруулах шаардлагатай бол хамгийн бага хэмжээний эрчим хүч халаана.
Хөрвүүлэгчийн үр ашиг гэж юу вэ? Энэ нь Жоуле-Лензийн хуулийн дагуу бүрэн нээлттэй хүчирхэг унтраалга дээр дулаан үүсэх, түр зуурын процессын үед ижил төстэй алдагдлаас үүдэлтэй одоогийн алдагдлыг тодорхойлдог утга юм. Хоёр механизмын үр нөлөөг харьцуулах боломжтой тул алдагдлын хоёр замыг мартаж болохгүй. Мөн хөрвүүлэгчийн "тархи" -ыг тэжээхэд бага хэмжээний хүчийг ашигладаг.
Хамгийн тохиромжтой нь хүчдэлийг U1-ээс U2 болон гаралтын гүйдэл I2 болгон хувиргах үед гаралтын чадал нь P2 = U2*I2, оролтын хүч нь үүнтэй тэнцүү байна (хамгийн тохиромжтой тохиолдол). Энэ нь оролтын гүйдэл I1 = U2/U1*I2 болно гэсэн үг.
Манай тохиолдолд хөрвүүлэлт нь нэгдмэл байдлаас доогуур үр ашигтай байдаг тул эрчим хүчний нэг хэсэг нь төхөөрөмж дотор үлдэх болно. Жишээлбэл, үр ашиг η байвал гаралтын чадал нь P_out = η*P_in, алдагдал P_loss = P_in-P_out = P_in*(1-η) = P_out*(1-η)/η байна. Мэдээжийн хэрэг хөрвүүлэгч нь заасан гаралтын гүйдэл ба хүчдэлийг хадгалахын тулд оролтын гүйдлийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай болно.
12V -> 5V ба гаралтын гүйдлийг 1А болгон хувиргах үед микро схемийн алдагдал 1.3 ватт, оролтын гүйдэл 0.52А байна гэж бид үзэж болно. Ямар ч тохиолдолд энэ нь хамгийн багадаа 7 ватт алдагдал өгөх аливаа шугаман хөрвүүлэгчээс илүү сайн бөгөөд оролтын сүлжээнээс 1 ампер зарцуулдаг (энэ ашиггүй ажлыг оруулаад) - хоёр дахин их.
Дашрамд дурдахад, LM2577 микро схем нь ажлын давтамжаас гурав дахин бага бөгөөд түр зуурын үйл явцад алдагдал бага байдаг тул үр ашиг нь арай өндөр байдаг. Гэсэн хэдий ч индуктор ба гаралтын конденсаторын үнэлгээ гурав дахин их байх шаардлагатай бөгөөд энэ нь нэмэлт мөнгө, хавтангийн хэмжээ гэсэн үг юм.
Гаралтын гүйдлийг нэмэгдүүлэх
Хэдийгээр микро схемийн гаралтын гүйдэл нэлээд их байсан ч заримдаа бүр илүү их гүйдэл шаардагддаг. Энэ байдлаас яаж гарах вэ?
- Хэд хэдэн хөрвүүлэгчийг зэрэгцээ болгож болно. Мэдээжийн хэрэг, тэдгээрийг яг ижил гаралтын хүчдэлд тохируулах ёстой. Энэ тохиолдолд та 1% -ийн нарийвчлалтай резисторыг ашиглах эсвэл хувьсах резисторын тусламжтайгаар хүчдэлийг гараар тохируулах хэрэгтэй.
LM2596-д зориулсан USB цэнэглэгч
Та маш тохиромжтой аялалын USB цэнэглэгч хийж болно. Үүнийг хийхийн тулд та зохицуулагчийг 5V хүчдэлд тохируулж, USB портоор хангаж, цэнэглэгчийг тэжээх хэрэгтэй. Би Хятадад худалдаж авсан радио загварын лити полимер батерейг ашигладаг бөгөөд 11.1 вольтоор 5 ампер цаг өгдөг. Энэ бол маш их - хангалттай 8 удааердийн ухаалаг гар утсыг цэнэглэх (үр ашгийг тооцохгүй). Үр ашгийг харгалзан үзвэл дор хаяж 6 дахин их байх болно.
Утсаа цэнэглэгчтэй холбосон, дамжуулах гүйдэл хязгааргүй гэдгийг хэлэхийн тулд USB залгуурын D+ болон D- зүүг богиносгохоо бүү мартаарай. Энэ үйл явдал байхгүй бол утас нь компьютерт холбогдсон гэж бодож, 500 мА гүйдэлээр цэнэглэгдэх болно - маш удаан хугацаанд. Түүнээс гадна ийм гүйдэл нь утасны одоогийн хэрэглээг нөхөж чадахгүй бөгөөд батерей нь огт цэнэглэгдэхгүй.
Та мөн тамхины асаагуур холбогчтой машины батерейгаас тусдаа 12V оролт өгч, эх үүсвэрийг ямар нэгэн унтраалгаар сольж болно. Бүрэн цэнэглэсний дараа батерейг унтраахаа мартахгүйн тулд төхөөрөмж асаалттай байгааг илтгэх LED суурилуулахыг зөвлөж байна - эс тэгвээс хөрвүүлэгч дэх алдагдал нь хэдхэн хоногийн дотор нөөц зайг бүрэн шавхах болно.
Энэ төрлийн батерей нь өндөр гүйдэлд зориулагдсан тул тийм ч тохиромжтой биш юм - та бага гүйдлийн зайг хайж олохыг оролдож болно, энэ нь жижиг, хөнгөн байх болно.
Одоогийн тогтворжуулагч
Гаралтын гүйдлийн тохируулга
Зөвхөн гаралтын хүчдэлийн тохируулгатай хувилбартай (LM2596ADJ) боломжтой. Дашрамд хэлэхэд, хятадууд хүчдэл, гүйдэл, бүх төрлийн заалтыг зохицуулдаг хавтангийн энэ хувилбарыг хийдэг - богино залгааны хамгаалалттай LM2596 дээрх бэлэн гүйдлийн тогтворжуулагч модулийг xw026fr4 нэрээр худалдаж авч болно.
Хэрэв та бэлэн модулийг ашиглахыг хүсэхгүй байгаа бөгөөд энэ хэлхээг өөрөө хийхийг хүсч байвал ямар ч төвөгтэй зүйл байхгүй, нэг зүйлийг эс тооцвол: микро схем нь гүйдлийг хянах чадваргүй, гэхдээ та үүнийг нэмж болно. Би үүнийг хэрхэн яаж хийхийг тайлбарлаж, зам дээрх хэцүү цэгүүдийг тодруулах болно.
Өргөдөл
Одоогийн тогтворжуулагч нь хүчирхэг LED-ийг тэжээхэд шаардлагатай зүйл юм (дашрамд хэлэхэд - миний микроконтроллерийн төсөл өндөр хүчин чадалтай LED драйверууд), лазер диод, цахилгаанаар бүрэх, зайг цэнэглэх. Хүчдэл тогтворжуулагчийн нэгэн адил ийм төрлийн хоёр төрлийн төхөөрөмж байдаг - шугаман ба импульс.
Сонгодог шугаман гүйдлийн тогтворжуулагч нь LM317 бөгөөд энэ нь ангилалдаа нэлээд сайн байдаг - гэхдээ түүний хамгийн их гүйдэл нь 1.5А бөгөөд энэ нь олон хүчирхэг LED-д хангалтгүй юм. Хэдийгээр та энэ тогтворжуулагчийг гадаад транзистороор тэжээж байсан ч үүн дээр гарах алдагдал нь хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй. Дэлхий даяар зогсолтын гэрлийн чийдэнгийн эрчим хүчний зарцуулалтын талаар шуугиан тарьж байна, гэхдээ энд LM317 нь 30% -ийн үр ашигтай ажилладаг Энэ нь бидний арга биш юм.
Гэхдээ манай микро схем нь олон үйлдлийн горимтой импульсийн хүчдэл хувиргагчдад тохиромжтой драйвер юм. Транзисторын шугаман үйлдлийн горимыг ашигладаггүй, зөвхөн гол горимуудыг ашигладаг тул алдагдал хамгийн бага байдаг.
Энэ нь анх хүчдэл тогтворжуулах хэлхээнд зориулагдсан байсан боловч хэд хэдэн элементүүд нь одоогийн тогтворжуулагч болгон хувиргадаг. Үнэн хэрэгтээ микро схем нь санал хүсэлтийн хувьд "Санал хүсэлт" дохионд бүрэн тулгуурладаг боловч үүнийг юу тэжээх нь биднээс хамаарна.
Стандарт шилжүүлэгч хэлхээнд хүчдэлийг эсэргүүцэлтэй гаралтын хүчдэл хуваагчаас энэ хөл рүү нийлүүлдэг. 1.2V бол тэнцэл, хэрэв санал хүсэлт бага бол драйвер нь импульсийн ажлын мөчлөгийг нэмэгдүүлдэг. Гэхдээ та одоогийн шунтаас энэ оролтод хүчдэл өгч болно!
Шунт
Жишээлбэл, 3А гүйдлийн үед та 0.1 Ом-оос ихгүй нэрлэсэн утгатай шунт авах хэрэгтэй. Ийм эсэргүүцэлтэй үед энэ гүйдэл нь ойролцоогоор 1 Вт ялгарах тул энэ нь маш их юм. 0.033 Ом эсэргүүцэл, 0.1 В хүчдэлийн уналт, 0.3 Вт дулаан ялгаруулах чадвартай гурван ийм шунтыг параллель болгох нь дээр.
Гэсэн хэдий ч Санал хүсэлтийн оролт нь 1.2V хүчдэл шаарддаг - бид зөвхөн 0.1V байна. Илүү өндөр эсэргүүцэл суурилуулах нь үндэслэлгүй юм (дулаан нь 150 дахин их гарах болно), тиймээс энэ хүчдэлийг ямар нэгэн байдлаар нэмэгдүүлэх л үлдлээ. Энэ нь үйлдлийн өсгөгч ашиглан хийгддэг.
Урвуугүй op-amp өсгөгч
Сонгодог схем, юу нь илүү энгийн байж болох вэ?
Бид нэгддэг
Одоо бид ердийн хүчдэл хувиргагч хэлхээ ба өсгөгчийг LM358 op-amp ашиглан нэгтгэж, оролтод одоогийн шунт холбодог.
Хүчтэй 0.033 Ом эсэргүүцэл нь шунт юм. Үүнийг зэрэгцээ холбосон гурван 0.1 Ом резистороос хийж болох бөгөөд зөвшөөрөгдөх эрчим хүчний зарцуулалтыг нэмэгдүүлэхийн тулд 1206 багцад SMD резисторыг ашиглаж, тэдгээрийг жижиг завсар (хоорондоо ойр биш) байрлуулж, эргэн тойронд аль болох их хэмжээний зэс давхарга үлдээхийг хичээгээрэй. резистор ба тэдгээрийн доор аль болох . Осцилляторын горимд шилжих боломжийг арилгахын тулд жижиг конденсаторыг санал хүсэлтийн гаралтад холбосон.
Бид гүйдэл ба хүчдэлийг хоёуланг нь зохицуулдаг
Хоёр дохиог Санал хүсэлтийн оролт руу холбоно уу - гүйдэл ба хүчдэл хоёулаа. Эдгээр дохиог нэгтгэхийн тулд бид диод дээрх ердийн "AND" холболтын схемийг ашиглана. Хэрэв одоогийн дохио нь хүчдэлийн дохионоос өндөр байвал давамгайлах ба эсрэгээр.
Схемийн хэрэглээний талаар хэдэн үг хэлье
Та гаралтын хүчдэлийг тохируулах боломжгүй. Хэдийгээр гаралтын гүйдэл ба хүчдэлийг нэгэн зэрэг зохицуулах боломжгүй боловч тэдгээр нь "ачааллын эсэргүүцлийн" коэффициенттэй бие биентэйгээ пропорциональ байна. Хэрэв цахилгаан хангамж нь "тогтмол гаралтын хүчдэл, гэхдээ гүйдэл хэтрэх үед бид хүчдэлийг бууруулж эхэлдэг" гэх мэт хувилбарыг хэрэгжүүлбэл, өөрөөр хэлбэл. CC/CV аль хэдийн цэнэглэгч болсон.
Хэлхээний хамгийн их тэжээлийн хүчдэл нь 30V, учир нь энэ нь LM358-ийн хязгаар юм. Хэрэв та оп-амперийг zener диодоос тэжээх юм бол энэ хязгаарыг 40V (эсвэл LM2596-HV хувилбарт 60V) хүртэл сунгаж болно.
Сүүлчийн хувилбарт диодын угсралтыг нийлбэрийн диод болгон ашиглах шаардлагатай, учир нь түүний доторх диод хоёулаа ижил технологийн процесст, ижил цахиурын хавтан дээр хийгдсэн байдаг. Тэдний параметрүүдийн тархалт нь тусдаа салангид диодуудын параметрүүдийн тархалтаас хамаагүй бага байх болно - үүний ачаар бид хянах утгын өндөр нарийвчлалыг олж авах болно.
Та мөн op-amp хэлхээг өдөөж, lasing горимд оруулахгүй байхыг анхааралтай шалгах хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд бүх дамжуулагчийн уртыг, ялангуяа LM2596-ийн 2-р зүүтэй холбогдсон замыг багасгахыг хичээ. Операторыг энэ замын ойролцоо байрлуулж болохгүй, харин SS36 диод ба шүүлтүүрийн конденсаторыг LM2596 их биетэй ойртуулж, эдгээр элементүүдтэй холбогдсон газрын гогцооны хамгийн бага талбайг хангах хэрэгтэй - энэ нь хамгийн бага урттай байх шаардлагатай. буцах одоогийн зам "LM2596 -> VD/C -> LM2596".
LM2596-г төхөөрөмжүүд болон бие даасан хавтангийн зохион байгуулалтад ашиглах
Би бэлэн модуль хэлбэрээр бус төхөөрөмждөө микро схемийг ашиглах талаар дэлгэрэнгүй ярьсан. өөр нийтлэл, үүнд: диод, конденсатор, ороомгийн параметрүүдийг сонгох, мөн зөв утас, хэд хэдэн нэмэлт заль мэхийн талаар ярилцав.
Цаашид хөгжих боломжууд
LM2596-ийн сайжруулсан аналогууд
Энэ чипийн дараа хамгийн хялбар арга бол шилжих явдал юм LM2678. Үнэн чанартаа, энэ нь зөвхөн хээрийн транзистортой ижил бууруулагч хувиргагч бөгөөд үүний ачаар үр ашиг нь 92% хүртэл өсдөг. Үнэн, энэ нь 5 биш харин 7 хөлтэй бөгөөд энэ нь зүү хооронд тохирохгүй. Гэсэн хэдий ч, энэ чип нь маш төстэй бөгөөд үр ашиг нь сайжирсан энгийн бөгөөд тохиромжтой сонголт байх болно.
L5973D- 2.5А хүртэл хүчдэл өгдөг нэлээд хуучин чип, бага зэрэг өндөр үр ашигтай. Энэ нь мөн бараг хоёр дахин их хувиргах давтамжтай (250 кГц) - тиймээс бага индуктор ба конденсаторын үнэлгээ шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч, хэрэв та үүнийг шууд машины сүлжээнд оруулбал юу болохыг би харсан - энэ нь ихэвчлэн хөндлөнгийн оролцоог арилгадаг.
ST1S10- өндөр үр ашигтай (90% үр ашигтай) тогтмол гүйдлийн хурдыг бууруулах хөрвүүлэгч.
- 5-6 гадаад бүрэлдэхүүн хэсэг шаардлагатай;
ST1S14- өндөр хүчдэлийн (48 вольт хүртэл) хянагч. Ажлын өндөр давтамж (850 кГц), 4А хүртэл гаралтын гүйдэл, Сайн гаралт, өндөр үр ашигтай (85% -иас багагүй) ба илүүдэл ачааллын гүйдлийн эсрэг хамгаалалтын хэлхээ нь 36 вольтын серверийг тэжээхэд хамгийн сайн хөрвүүлэгч болж магадгүй юм. эх сурвалж.
Хэрэв хамгийн их үр ашиг шаардлагатай бол та нэгдмэл бус удаашруулдаг DC-DC хянагч руу хандах хэрэгтэй болно. Нэгдсэн хянагчтай холбоотой асуудал бол тэд хэзээ ч хүйтэн цахилгаан транзисторгүй байдаг - ердийн сувгийн эсэргүүцэл нь 200 мОм-ээс ихгүй байдаг. Гэхдээ хэрэв та суурилуулсан транзисторгүй хянагч авбал хагас миллиом сувгийн эсэргүүцэлтэй AUIRFS8409–7P хүртэл ямар ч транзисторыг сонгож болно.
Гадаад транзистор бүхий DC-DC хувиргагчид
Дараагийн хэсэг
Өнөөдөр бид энгийн, бүр энгийн гэж хэлж болох импульсийн тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн хөрвүүлэгч (нэг утгын шууд хүчдэлийг өөр утгын тогтмол хүчдэлд хувиргагч) хэд хэдэн хэлхээг авч үзэх болно.
Импульсийн хувиргагч ямар давуу талтай вэ? Нэгдүгээрт, тэдгээр нь өндөр үр ашигтай, хоёрдугаарт, гаралтын хүчдэлээс бага оролтын хүчдэл дээр ажиллах боломжтой. Импульсийн хувиргагчийг дараахь бүлэгт хуваадаг.
- - бужигнах, өргөх, урвуулах;
- - тогтворжсон, тогтворгүй;
- - цайрдсан тусгаарлагдсан, тусгаарлагдаагүй;
- - нарийн, өргөн хүрээний оролтын хүчдэлтэй.
Гар хийцийн импульс хувиргагчийг хийхийн тулд тусгай нэгдсэн хэлхээг ашиглах нь хамгийн сайн арга юм - тэдгээрийг угсрах нь илүү хялбар бөгөөд тохируулахдаа эрч хүчтэй биш юм. Ингээд амт болгоны 14 схемийг энд оруулав.
Энэхүү хувиргагч нь 50 кГц давтамжтайгаар ажилладаг бөгөөд гальваник тусгаарлалтыг T1 трансформатороор хангадаг бөгөөд энэ нь 2000НМ ферритээр хийсэн K10x6x4.5 цагираг дээр ороож, дараахь зүйлийг агуулна: анхдагч ороомог - 2х10 эргэлт, хоёрдогч ороомог - PEV-0.2 утас 2х70 эргэлт. . Транзисторыг KT501B-ээр сольж болно. Ачаалал байхгүй үед батерейгаас бараг ямар ч гүйдэл зарцуулдаггүй.
Трансформатор T1 нь 7 мм-ийн диаметртэй феррит цагираг дээр ороосон бөгөөд PEV = 0.3 утастай 25 эргэлттэй хоёр ороомог агуулдаг.
Мультивибратор (VT1 ба VT2) ба цахилгаан өсгөгч (VT3 ба VT4) дээр суурилсан түлхэх татах тогтворгүй хувиргагч. Гаралтын хүчдэлийг импульсийн трансформаторын T1-ийн хоёрдогч ороомгийн эргэлтийн тоогоор сонгоно.
MAXIM-ийн MAX631 микро схем дээр суурилсан тогтворжуулах төрлийн хөрвүүлэгч. Үүсгэх давтамж 40...50 кГц, хадгалах элемент - индуктор L1.
Хоёр батерейны хүчдэлийг үржүүлэхийн тулд та хоёр чипийн аль нэгийг тусад нь ашиглаж болно, жишээлбэл, хоёр дахь нь.
MAXIM-аас MAX1674 микро схем дээр импульс өсгөх тогтворжуулагчийг холбох ердийн хэлхээ. Үйл ажиллагаа нь 1.1 вольтын оролтын хүчдэлд хадгалагдана. Үр ашиг - 94%, ачааллын гүйдэл - 200 мА хүртэл.
Суваг бүрт 50...60%-ийн үр ашигтай, 150 мА хүртэлх ачааллын гүйдэлтэй хоёр өөр тогтворжсон хүчдэлийг авах боломжийг танд олгоно. C2 ба C3 конденсаторууд нь эрчим хүчийг хадгалах төхөөрөмж юм.
8. MAXIM-аас MAX1724EZK33 чип дээрх өсгөлтийн тогтворжуулагчийг сольж байна
MAXIM-аас тусгайлсан микро схемийг холбох ердийн схем. Энэ нь 0.91 вольтын оролтын хүчдэлд ажиллаж, жижиг хэмжээтэй SMD орон сууцтай бөгөөд 150 мА хүртэлх ачааллын гүйдлийг 90% -ийн үр ашигтайгаар хангадаг.
Өргөн тархсан TEXAS микро схем дээр импульс бууруулах тогтворжуулагчийг холбох ердийн хэлхээ. Resistor R3 нь гаралтын хүчдэлийг +2.8…+5 вольтын дотор зохицуулдаг. Эсэргүүцэл R1 нь богино залгааны гүйдлийг тогтоодог бөгөөд үүнийг дараах томъёогоор тооцоолно: Is(A)= 0.5/R1(Ом)
Нэгдсэн хүчдэлийн инвертер, үр ашиг - 98%.
Нийтлэг газардуулгатай "тусгаарлагдаагүй" хэлхээнд холбогдсон хоёр тусгаарлагдсан хүчдэлийн хувиргагч DA1 ба DA2.
T1 трансформаторын анхдагч ороомгийн индукц нь 22 мкН, хоёрдогч ороомгийн эргэлтийн харьцаа 1: 2.5 байна.
MAXIM микро схем дээрх тогтворжуулсан өсгөгч хувиргагчийн ердийн хэлхээ.
Шинэ жилийн өмнө ч гэсэн уншигчид надаас хэд хэдэн хөрвүүлэгчтэй танилцахыг хүссэн.
За, зарчмын хувьд энэ нь надад хэцүү биш бөгөөд би өөрөө сонирхож байна, би захиалсан, хүлээж авсан, туршиж үзсэн.
Би арай өөр хөрвүүлэгчийг илүү их сонирхож байсан нь үнэн, гэхдээ би үүнийг хэзээ ч хийж чадаагүй тул өөр удаа энэ тухай ярих болно.
Өнөөдөр 10 амперийн гүйдэлтэй энгийн DC-DC хувиргагчийн тойм юм.
Удаан хугацаанд хүлээж байсан хүмүүст зориулж энэхүү тоймыг нийтлэхгүй удсанд урьдчилж хүлцэл өчье.
Эхлэхийн тулд бүтээгдэхүүний хуудсан дээр дурдсан шинж чанарууд ба жижиг тайлбар, залруулга.
Оролтын хүчдэл: 7-40V
1, Гаралтын хүчдэл: тасралтгүй тохируулах боломжтой (1.25-35V)
2, Гаралтын гүйдэл: 8А, 10А хамгийн их хугацаа (цахилгаан хоолойн температур 65 градусаас хэтэрсэн, хөргөх сэнс нэмнэ үү, 24V 12V 5A эргэлтийг өрөөний температурт сэнсгүй ашиглах боломжтой)
3, Тогтмол хүрээ: 65 градусаас дээш 0.3-10А (тохируулж болох) модуль, сэнс нэмнэ үү.
4, Эргэлтийн гэрэл Одоогийн: одоогийн үнэ цэнэ * (0.1) Энэ хувилбар нь тогтмол 0.1 удаа (үнэндээ чийдэнгийн гүйдлийн утгыг эргүүлэх нь тийм ч үнэн зөв биш юм) цэнэглэх заавраар дүүрэн байдаг.
5, Хамгийн бага даралт: 1V
6, Хувиргах үр ашиг: ойролцоогоор 95% хүртэл (гаралтын хүчдэл, үр ашиг өндөр байх тусам)
7, Үйл ажиллагааны давтамж: 300KHZ
8, Гаралтын долгион: долгионы тухай 50мВ (дуу чимээгүй) 20М зурвасын өргөн (лавлагаа) Оролт 24V Гаралт 12В 5А хэмжсэн
9, Ашиглалтын температур: Үйлдвэрийн зэрэглэл (-40℃-аас +85℃)
10, Ачаалалгүй гүйдэл: Ердийн 20мА (24V унтраалга 12V)
11, Ачааллын зохицуулалт: ± 1% (тогтмол)
12, Хүчдэлийн зохицуулалт: ± 1%
13, Тогтмол нарийвчлал ба температур: бодит туршилт, модулийн температур 25 градусаас 60 градус хүртэл өөрчлөгддөг, өөрчлөлт нь одоогийн утгын 5% -иас бага (одоогийн утга 5А)
Би үүнийг арай ойлгомжтой хэл рүү орчуулах болно.
1. Гаралтын хүчдэлийн тохируулгын хүрээ - 1.25-35 вольт
2. Гаралтын гүйдэл - 8 Ампер, 10 ампер боломжтой боловч сэнс ашиглан нэмэлт хөргөлттэй.
3. Одоогийн тохируулгын хүрээ 0.3-10 Ампер
4. Цэнэглэх заалтыг унтраах босго нь тогтоосон гаралтын гүйдлийн 0.1 байна.
5. Оролтын ба гаралтын хүчдэлийн хоорондох хамгийн бага зөрүү нь 1 вольт (магадгүй)
6. Үр ашиг - 95% хүртэл
7. Үйлдлийн давтамж - 300 кГц
8. Гаралтын хүчдэлийн долгион, 5 Ампер гүйдлийн үед 50 мВ, оролтын хүчдэл 24, гаралт 12 вольт.
9. Ашиглалтын температурын хүрээ - 40 ℃-аас + 85 ℃ хүртэл.
10. Өөрийн одоогийн хэрэглээ - 20мА хүртэл
11. Одоогийн засвар үйлчилгээний нарийвчлал - ±1%
12. Хүчдэлийн засвар үйлчилгээний нарийвчлал - ±1%
13. Параметрүүдийг 25-60 градусын температурын хязгаарт туршиж үзсэн бөгөөд 5 ампер ачааллын гүйдлийн үед өөрчлөлт нь 5% -иас бага байна.
Захиалга нь полиэтилен хөөсөөр өгөөмөр ороосон стандарт гялгар уутанд ирсэн. Хүргэлтийн явцад юу ч гэмтээгүй.
Дотор нь миний туршилтын ороолт байсан. 
Гадны сэтгэгдэл байхгүй байна. Би зүгээр л гараараа эргүүлээд, гомдоллох зүйл байхгүй, энэ нь цэвэрхэн байсан, хэрэв би конденсаторыг брендээр сольсон бол би үүнийг үзэсгэлэнтэй гэж хэлэх болно.
Самбарын нэг талд цахилгаан оролт, гаралт гэсэн хоёр терминал блок байдаг. 
Хоёр дахь талд гаралтын хүчдэл ба гүйдлийг тохируулах хоёр шүргэх резистор байдаг. 
Тиймээс дэлгүүрт байгаа зургийг харвал ороолт нь нэлээд том юм шиг санагддаг.
Би өмнөх хоёр зургийг зориуд ойроос авсан. Харин хажууд нь шүдэнзний хайрцаг тавьснаар хэмжээ гэдэг ойлголт төрдөг.
Ороолт үнэхээр жижиг, би захиалахдаа размерыг нь хараагүй ч яагаад ч юм надад мэдэгдэхүйц том юм шиг санагдсан. :)
Самбарын хэмжээ - 65х37мм
Хөрвүүлэгчийн хэмжээс - 65х47х24мм 
Самбар нь хоёр давхаргатай, хоёр талт бэхэлгээ юм.
Мөн гагнуурын талаар ямар ч тайлбар ирээгүй. Заримдаа их хэмжээний контактууд муу гагнагдсан байдаг ч гэрэл зураг нь энд тийм биш гэдгийг харуулж байна.
Үнэн, элементүүд нь дугаарлагдаагүй, гэхдээ би зүгээр гэж бодож байна, диаграм нь маш энгийн. 
Эрчим хүчний элементүүдээс гадна самбар нь 78L05 тогтворжуулагчаар тэжээгддэг үйлдлийн өсгөгчийг агуулдаг бөгөөд TL431 ашиглан угсарсан энгийн жишиг хүчдэлийн эх үүсвэр байдаг. 
Уг самбар нь хүчирхэг PWM хянагчтай бөгөөд тэр ч байтугай халаагуураас тусгаарлагдсан байдаг.
Үйлдвэрлэгч яагаад чипийг халаагчаас тусгаарласныг би мэдэхгүй, учир нь энэ нь дулаан дамжуулалтыг бууруулдаг, магадгүй аюулгүй байдлын үүднээс, гэхдээ самбар нь ихэвчлэн хаа нэгтээ баригдсан байдаг тул энэ нь надад хэрэггүй юм шиг санагддаг. 
Самбар нь нэлээд том гаралтын гүйдэлд зориулагдсан тул нэлээд хүчирхэг диодын угсралтыг цахилгаан диод болгон ашигласан бөгөөд үүнийг радиатор дээр суурилуулсан бөгөөд үүнээс тусгаарлагдсан байв.
Миний бодлоор энэ бол маш сайн шийдэл, гэхдээ бид 100 биш харин 60 вольтын угсралтыг ашиглавал үүнийг бага зэрэг сайжруулах боломжтой.
Багалзуур нь тийм ч том биш, гэхдээ энэ зурган дээр хоёр утсанд ороосон байгааг харж болно, энэ нь тийм ч муу биш юм. 
1, 2 Оролтын хэсэгт 470 мкФ х 50 В-ын хоёр конденсатор, гаралт дээр 1000 мкФ, харин 35 В-ын хоёр конденсатор суурилуулсан.
Хэрэв та зарласан шинж чанаруудын жагсаалтыг дагаж мөрдвөл конденсаторуудын гаралтын хүчдэл нэлээд ойрхон байгаа боловч микро схемийн хувьд 40 вольт нь ерөнхийдөө хамгийн дээд хэмжээ гэдгийг дурдахгүй байхын тулд хэн нэгэн хүчдэлийг 40-35 хүртэл бууруулах магадлал багатай юм. оролтын хүчдэл.
3. Оролт, гаралтын холбогчийг самбарын доод хэсэгт тэмдэглэсэн боловч энэ нь тийм ч чухал биш юм.
4. Гэхдээ тааруулах резисторыг ямар ч байдлаар тэмдэглээгүй.
Зүүн талд хамгийн их гаралтын гүйдлийн тохируулга, баруун талд - хүчдэл. 
Одоо зарласан шинж чанарууд болон бидэнд юу байгаа талаар бага зэрэг харцгаая.
Хөрвүүлэгч нь хүчирхэг PWM хянагч, эс тэгвээс суурилуулсан цахилгаан транзистор бүхий PWM хянагч ашигладаг гэж би дээр бичсэн.
Би мөн дээр дурдсан самбарын шинж чанаруудыг иш татсан, үүнийг ойлгохыг хичээцгээе.
Заасан - Гаралтын хүчдэл: тасралтгүй тохируулах боломжтой (1.25-35V)
Энд асуулт байхгүй, хөрвүүлэгч нь онолын хувьд 35 вольт, тэр ч байтугай 36 вольт үйлдвэрлэх болно.
Заасан - Гаралтын гүйдэл: 8А, хамгийн ихдээ 10А
Тэгээд асуулт энд байна. Чип үйлдвэрлэгч хамгийн их гаралтын гүйдлийг 8 ампер гэж тодорхой зааж өгсөн. Микро схемийн шинж чанарт үнэндээ шугам байдаг - гүйдлийн дээд хязгаар нь 10 ампер юм. Гэхдээ энэ нь хамгийн дээд хязгаараас хол байна 10 Ампер нь хамгийн дээд хэмжээ юм.
Заасан - Үйл ажиллагааны давтамж: 300KHZ
300 кГц нь мэдээжийн хэрэг гайхалтай, та багалзуурыг жижиг хэмжээтэй болгож болно, гэхдээ уучлаарай, мэдээллийн хуудсанд 180 кГц тогтмол давтамж гэж тодорхой бичсэн байна, 300 хаанаас гардаг вэ?
Заасан - Хөрвүүлэх үр ашиг: ойролцоогоор 95% хүртэл
Энд бүх зүйл шударга байна, үр ашиг нь 95% хүртэл, үйлдвэрлэгч ерөнхийдөө 96% хүртэл байдаг, гэхдээ энэ нь онолын хувьд оролт ба гаралтын хүчдэлийн тодорхой харьцаатай байдаг. 
PWM хянагчийн блок диаграмм, тэр ч байтугай түүнийг хэрэгжүүлэх жишээ энд байна.
Дашрамд хэлэхэд, 8 ампер гүйдлийн хувьд дор хаяж 12 ампер багалзуурыг ашигладаг нь энд тодорхой харагдаж байна. гаралтын гүйдлийн 1.5. Би ихэвчлэн 2х хувьцааг ашиглахыг зөвлөж байна.
Энэ нь мөн гаралтын диодыг 45 вольтын хүчдэлээр суулгаж болно гэдгийг харуулж байна 100 вольтын хүчдэлтэй диодууд нь ихэвчлэн илүү их уналттай байдаг бөгөөд үүний дагуу үр ашгийг бууруулдаг.
Хэрэв энэ хавтангийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх зорилго байгаа бол хуучин компьютерийн тэжээлийн эх үүсвэрээс та 20 Ампер 45 вольт эсвэл бүр 40 ампер 45 вольт диод авах боломжтой. 
Эхэндээ би хэлхээ зурахыг хүсээгүй, дээрээс нь самбар нь эд анги, маск, мөн торгон дэлгэцээр хучигдсан байдаг, гэхдээ дараа нь хэлхээг дахин зурах боломжтой гэдгийг олж хараад уламжлалаа өөрчлөхгүй байхаар шийдсэн; :)
Би индукцийн индукцийг хэмжээгүй, мэдээллийн хуудаснаас 47 μH авсан.
Хэлхээнд хос үйлдлийн өсгөгч ашигладаг бөгөөд эхний хэсэг нь гүйдлийг зохицуулах, тогтворжуулахад, хоёр дахь нь заалтад ашиглагддаг. Хоёрдахь op-amp-ийн оролт нь ерөнхийдөө 1-ээс 11-ийн хуваагчаар холбогдож байгааг харж болно, тайлбар нь 1-ээс 10 хүртэл байдаг, гэхдээ энэ нь суурь биш гэж би бодож байна. 
Эхний туршилт нь сул зогсолттой, самбарыг анх 5 вольтын гаралтын хүчдэлд тохируулсан.
12-26 вольтын тэжээлийн хүчдэлийн мужид хүчдэл тогтвортой, цахилгаан тэжээлийн амперметрээр бүртгэгдээгүй тул одоогийн хэрэглээ 20 мА-аас бага байна. 
Гаралтын гүйдэл нь тогтоосон гүйдлийн 1/10 (1/11) -ээс их байвал LED улаан гэрэлтэх болно.
Энэ заалт нь батерейг цэнэглэхэд ашиглагддаг, учир нь цэнэглэх явцад гүйдэл 1/10-аас доош унавал цэнэглэлт дууссан гэж үздэг.
Тэдгээр. Бид цэнэгийн гүйдлийг 4 ампер болгож тохируулсан бөгөөд гүйдэл 400 мА-аас доош унах хүртэл улаан гэрэлтдэг.
Гэхдээ анхааруулга байна, самбар нь зөвхөн гүйдэл буурч байгааг харуулж байна, цэнэглэх гүйдэл унтардаггүй, харин зүгээр л улам буурдаг. 
Туршилт хийхийн тулд би тэдний оролцсон жижиг индэр угсарсан.
Үзэг, цаас, линкээ алдсан байна :)
Гэхдээ туршилтын явцад би эцэст нь тохируулж болох тэжээлийн эх үүсвэр ашиглах шаардлагатай болсон, учир нь миний туршилтын үр дүнд хүчирхэг цахилгаан хангамжийн гүйдлийг 1-2 амперийн хүрээнд хэмжих / тохируулах шугаман байдал эвдэрсэн.
Үүний үр дүнд би эхлээд халаалтын туршилт хийж, долгионы түвшинг үнэлэв. 
Энэ удаагийн туршилт ердийнхөөс арай өөр болсон.
Радиаторуудын температурыг эрчим хүчний бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй ойрхон газарт хэмжсэн, учир нь нягт суурилуулалтаас болж эд ангиудын температурыг хэмжихэд хэцүү байсан.
Нэмж дурдахад дараах горимуудын ажиллагааг шалгасан.
Оролт - гаралт - гүйдэл
14V - 5V - 2A
28V - 12V - 2A
14V - 5V - 4A
гэх мэт. одоогийн 7.5 А хүртэл.
Яагаад ийм зальтай аргаар туршилт хийсэн юм бэ?
1. Самбарын найдвартай байдалд би итгэлгүй байсан бөгөөд янз бүрийн үйлдлийн горимуудын хооронд гүйдэл аажмаар нэмэгдэж байна.
2. 14-ийг 5-аас, 28-ыг 12-р болгон хөрвүүлэхийг сонгосон, учир нь эдгээр нь хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг горимуудын нэг болох 14 (Суудлын автомашины самбар дээрх сүлжээний ойролцоогоор хүчдэл) 5-аас (таблет, утас цэнэглэх хүчдэл) . 28 (ачааны машины хүчдэл) -ээс 12 хүртэл (байнга ашиглагддаг хүчдэл.
3. Анх унтрах эсвэл шатах хүртэл турших төлөвлөгөөтэй байсан ч төлөвлөгөө өөрчлөгдөж, энэ самбараас бүрдэл хэсгүүдийн талаар зарим төлөвлөгөөтэй байсан. Тийм ч учраас би зөвхөн 7.5 ампер хүртэл туршиж үзсэн. Хэдийгээр энэ нь эцсийн эцэст шалгалтын зөв байдалд ямар ч байдлаар нөлөөлөөгүй.
5 вольт 2 ампер ба 5 вольт 7.5 амперийн туршилтууд, мөн харгалзах долгионы түвшинг харуулах хэд хэдэн бүлгийн зургийг доор харуулав.
2 ба 4 амперийн гүйдлийн долгион нь ижил төстэй байсан ба 6 ба 7.5 амперийн гүйдлийн долгион нь ижил төстэй байсан тул би завсрын сонголтыг өгөхгүй. 
Дээрхтэй адил боловч 28 вольтын оролт, 12 вольтын гаралт. 
28 вольтын оролт, 12 гаралттай ажиллах үед дулааны нөхцөл.
Эндээс харахад гүйдлийг цаашид нэмэгдүүлэх нь утгагүй юм.
Өөрийнхөө хувьд би тодорхой хязгаарыг ашигладаг: бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн температур 100 хэмээс хэтрэхгүй байх ёстой. Ерөнхийдөө энэ нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс хамаардаг. жишээлбэл, транзистор ба диодын угсралтыг өндөр температурт аюулгүй ажиллуулах боломжтой бөгөөд микро схемийн хувьд энэ утгаас хэтрэхгүй байх нь дээр.
Мэдээжийн хэрэг, энэ нь зураг дээр тийм ч сайн харагдахгүй, самбар нь маш авсаархан, динамикийн хувьд арай дээр харагдаж байна. 
Энэ хавтанг цэнэглэгч болгон ашиглаж болно гэж бодож байсан тул оролт нь 19 вольт (зөөврийн компьютерын тэжээлийн хүчдэл), гаралт нь 14.3 вольт ба 5.5 ампер (ердийн параметрүүд) байх горимд хэрхэн ажиллахыг олж мэдсэн. машины зайг цэнэглэх).
Энд бүх зүйл асуудалгүй, бараг ямар ч асуудалгүй байсан, гэхдээ дараа нь энэ талаар илүү дэлгэрэнгүй ярих болно. 
Би температурын хэмжилтийн үр дүнг хүснэгтэд нэгтгэн харуулав.
Туршилтын үр дүнгээс харахад самбарыг дор хаяж нэмэлт хөргөлтгүйгээр 6 ампераас дээш гүйдлээр ашиглахгүй байхыг зөвлөж байна. 
Би дээр зарим онцлог шинж чанарууд байгаа гэж бичсэн, би тайлбарлах болно.
Туршилтын үеэр самбар тодорхой нөхцөл байдалд бага зэрэг зохисгүй ханддагийг би анзаарсан.
1.2 Би гаралтын хүчдэлийг 12 вольт, ачааллын гүйдлийг 6 ампер болгож, 15-20 секундын дараа гаралтын хүчдэл 11 вольтоос доош унасан тул би үүнийг тохируулах шаардлагатай болсон.
3.4 Гаралтыг 5 вольт болгож, оролтыг 14, оролтыг 28 болгож, гаралтыг 4 вольт болгож бууруулсан. Зүүн талд байгаа зурган дээр гүйдэл нь 7.5 ампер, баруун талд 6 ампер, гэхдээ ачааллын дор хүчдэл нэмэгдэхэд гүйдэл нь ямар ч үүрэг гүйцэтгэдэггүй, самбар гаралтын хүчдэлийг "дахин тохируулдаг"; 
Үүний дараа би төхөөрөмжийн үр ашгийг шалгахаар шийдсэн.
Үйлдвэрлэгч нь янз бүрийн үйлдлийн горимд зориулсан графикуудыг өгсөн. 5 ба 12 вольт гаралттай, 12 ба 24 оролттой графикууд миний туршилтанд хамгийн ойр байгаа тул би сонирхож байна.
Тодруулбал, тунхагласан -
2А - 91%
4A - 88%
6A - 87%
7.5А - 85%
2А - 94%
4A - 94%
6A - 93%
7.5A - зарлаагүй. 
Дараахь зүйл бол үндсэндээ энгийн шалгалт байсан ч зарим нэг нюансуудтай.
5 вольтын туршилт ямар ч асуудалгүй тэнцсэн. 
Гэхдээ 12 вольтын туршилтын хувьд зарим онцлог шинж чанарууд байсан тул би тэдгээрийг тайлбарлах болно.
1. 28V оролт, 12V гаралт, 2А, бүх зүйл зүгээр
2. 28V оролт, 12V гаралт, 4А, бүх зүйл зүгээр
3. Бид ачааллын гүйдлийг 6 Ампер хүртэл өсгөж, гаралтын хүчдэл 10.09 хүртэл буурдаг
4. Бид үүнийг дахин 12 вольт хүртэл өсгөх замаар засдаг.
5. Бид ачааллын гүйдлийг 7.5 Ампер хүртэл өсгөж, дахин буурч, бид дахин тохируулна.
6. Бид ачааллын гүйдлийг залруулахгүйгээр 2 Ампер хүртэл бууруулж, гаралтын хүчдэл 16.84 хүртэл нэмэгддэг.
Анх ачаалалгүй 17.2 болтлоо хэрхэн өссөнийг харуулахыг хүссэн ч энэ нь буруу байна гэж үзээд ачаалал байгаа газрын зургийг өгсөн.
Тиймээ гунигтай байна :( 
Үүний зэрэгцээ би зөөврийн компьютерын тэжээлийн эх үүсвэрээс машины батерейг цэнэглэх горимын үр ашгийг шалгасан.
Гэхдээ энд бас зарим онцлог шинж чанарууд байдаг. Эхлээд гаралтыг 14.3 В-д тохируулсан, би халаалтын туршилтыг явуулж, самбарыг хажуу тийш нь тавьсан. гэхдээ дараа нь би үр ашгийг шалгахыг хүсч байгаагаа санав.
Би хөргөсөн хавтанг холбож, гаралтын үед ойролцоогоор 14.59 вольт хүчдэлийг ажиглаж, дулаарахад 14.33-14.35 хүртэл буурсан байна.
Тэдгээр. Үнэн хэрэгтээ самбар нь гаралтын хүчдэлд тогтворгүй байдаг нь харагдаж байна. Хэрэв ийм ачаалал нь хар тугалганы хүчлийн батерейны хувьд тийм ч чухал биш бол литийн батерейг ийм хавтангаар бүрэн цэнэглэх боломжгүй юм. 
Би үр ашгийн хоёр тест хийсэн.
Эдгээр нь хэмжилтийн хоёр үр дүнд үндэслэсэн боловч эцсийн эцэст тэдгээр нь тийм ч их ялгаатай биш юм.
P out - тооцоолсон гаралтын чадал, гүйдлийн хэрэглээний утга нь дугуйрсан, P out DCL - электрон ачааллаар хэмжсэн гаралтын хүч. Оролтын ба гаралтын хүчдэлийг самбарын терминал дээр шууд хэмжсэн.
Үүний дагуу үр ашгийн хэмжилтийн хоёр үр дүн гарсан. Гэхдээ ямар ч тохиолдолд үр ашиг нь зарласантай ойролцоо боловч арай бага байх нь тодорхой байна.
Би мэдээллийн хуудсанд заасан зүйлийг хуулбарлах болно
12 вольтын оролт ба 5 вольтын гаралтын хувьд
2А - 91%
4A - 88%
6A - 87%
7.5А - 85%
24 вольтын оролт ба 12 вольтын гаралтын хувьд.
2А - 94%
4A - 94%
6A - 93%
7.5A - зарлаагүй.
Тэгээд бодит байдал дээр юу болсон. Хэрэв та хүчирхэг диодыг бага хүчдэлийн аналогоор сольж, илүү их гүйдэлд зориулагдсан багалзуурыг суурилуулбал та хоёр дахин илүү олборлох боломжтой гэж би бодож байна. 
Энэ л юм шиг санагдаж байна, би уншигчид юу бодож байгааг ч мэднэ.
Яагаад бидэнд баахан тест, ойлгомжгүй гэрэл зургууд хэрэгтэй байна вэ, эцэст нь юу сайн, үгүйг хэлээрэй :)
Зарим талаар уншигчдын зөв байх болно, ерөнхийдөө шалгалтын хамт зарим зургийг хассанаар тоймыг 2-3 дахин богиносгож болно, гэхдээ би үүнд аль хэдийн дассан, уучлаарай.
Ингээд хураангуй.
давуу тал
Маш өндөр чанартай үйлдвэрлэл
Жижиг хэмжээ
Өргөн хүрээний оролт гаралтын хүчдэл.
Цэнэглэх төгсгөлийн заалт байгаа эсэх (цэнэглэх гүйдлийг бууруулах)
гүйдэл ба хүчдэлийн жигд тохируулга (та гаралтын хүчдэлийг 0.1 вольтын нарийвчлалтайгаар тохируулах боломжтой)
Маш сайн савлагаа.
Сул талууд.
6 Ампераас дээш гүйдлийн хувьд нэмэлт хөргөлтийг ашиглах нь дээр.
Хамгийн их гүйдэл нь 10 биш, харин 8 ампер юм.
Гаралтын хүчдэлийг хадгалах нарийвчлал бага, түүний ачааллын гүйдэл, оролтын хүчдэл, температураас хамаарах боломжтой.
Заримдаа самбар "дуугарч" эхэлдэг, энэ нь маш нарийн тохируулгын хүрээнд тохиолддог, жишээлбэл, би гаралтыг 5-аас 12 болгон өөрчилдөг бөгөөд 9.5-10 вольтоор чимээгүйхэн дуугардаг.
Тусгай сануулга:
Самбар нь зөвхөн одоогийн уналтыг харуулдаг; энэ нь цэнэгийг унтрааж чадахгүй, энэ нь зүгээр л хувиргагч юм.
Миний бодол. Яахав, үнэнийг хэлэхэд, анх самбараа гартаа бариад мушгиад тал бүрээс нь шалгаж үзэхэд магтмаар санагдсан. Анхааралтай хийсэн, онцгой гомдол гараагүй. Би үүнийг холбоход би хараахыг үнэхээр хүсээгүй, энэ нь халж байна, тэд бүгд халдаг, энэ нь үндсэндээ хэвийн зүйл.
Гэхдээ гаралтын хүчдэл ямар ч зүйлээс хэрхэн үсэрч байгааг хараад би бухимдав.
Би эдгээр асуудлыг судалж үзэхийг хүсэхгүй байна, учир нь үүнийг мөнгө хийдэг үйлдвэрлэгч хийх ёстой, гэхдээ асуудал нь гурван зүйлд оршдог гэж би бодож байна.
1. Самбарын бараг периметрийн дагуу урт санал хүсэлтийн зам
2. Халуун багалзуурын ойролцоо суурилуулсан Trimmer резисторууд
3. Тохируулагч нь "нимгэн" электроникийн төвлөрсөн цэгийн яг дээр байрладаг.
4. Нарийвчлалгүй резисторыг санал хүсэлтийн хэлхээнд ашигладаг.
Дүгнэлт - энэ нь 6 ампер хүртэл ачаалалгүй ачаалалд тохиромжтой, энэ нь сайн ажилладаг. Эсвэл самбарыг өндөр хүчин чадалтай LED-ийн драйвер болгон ашиглах нь сайн ажиллах болно.
Цэнэглэгч болгон ашиглах нь маш эргэлзээтэй бөгөөд зарим тохиолдолд аюултай. Хэрэв хар тугалга-хүчил ийм ялгаатай байдалд хэвийн хариу үйлдэл үзүүлсээр байвал литийг ядаж өөрчлөлтгүйгээр цэнэглэх боломжгүй.
Энэ бол үргэлж, би санал, асуулт, нэмэлтүүдийг хүлээж байна.
Бүтээгдэхүүнийг дэлгүүрээс шүүмж бичих зорилгоор өгсөн. Сайтын дүрмийн 18-р зүйлийн дагуу тоймыг нийтэлсэн.
+121 худалдаж авахаар төлөвлөж байна Дуртай зүйлд нэмнэ үү Шүүмж надад таалагдсан +105 +225DC/DC хувиргагч нь янз бүрийн электрон төхөөрөмжийг тэжээхэд өргөн хэрэглэгддэг. Эдгээрийг компьютерийн төхөөрөмж, холбооны төхөөрөмж, янз бүрийн удирдлага, автоматжуулалтын хэлхээнд ашигладаг.
Трансформаторын тэжээлийн хангамж
Уламжлалт трансформаторын тэжээлийн хангамжид тэжээлийн сүлжээний хүчдэлийг трансформаторын тусламжтайгаар хүссэн утга руу хөрвүүлдэг бөгөөд ихэнхдээ буурдаг. Багассан хүчдэлийг конденсатор шүүлтүүрээр жигдрүүлдэг. Шаардлагатай бол Шулуутгагчийн дараа хагас дамжуулагч тогтворжуулагчийг суурилуулна.
Трансформаторын тэжээлийн хангамж нь ихэвчлэн шугаман тогтворжуулагчаар тоноглогдсон байдаг. Ийм тогтворжуулагч нь хамгийн багадаа хоёр давуу талтай: бага өртөгтэй, бэхэлгээний цөөн тооны эд анги байдаг. Гэхдээ эдгээр давуу талууд нь бага үр ашигтайгаар алдагддаг, учир нь оролтын хүчдэлийн ихээхэн хэсгийг хяналтын транзисторыг халаахад ашигладаг бөгөөд энэ нь зөөврийн электрон төхөөрөмжийг тэжээхэд огт хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй юм.
DC/DC хувиргагч
Хэрэв төхөөрөмж нь гальваник эсүүд эсвэл батерейгаас тэжээгддэг бол хүчдэлийг шаардлагатай түвшинд шилжүүлэх нь зөвхөн DC / DC хөрвүүлэгчийн тусламжтайгаар боломжтой юм.
Санаа нь маш энгийн: шууд хүчдэлийг ихэвчлэн хэдэн арван эсвэл бүр хэдэн зуун килогерц давтамжтайгаар ээлжлэн хүчдэл болгон хувиргаж, нэмэгдүүлж (бууруулж), дараа нь залруулж, ачаалалд нийлүүлдэг. Ийм хөрвүүлэгчийг ихэвчлэн импульсийн хувиргагч гэж нэрлэдэг.
Жишээ нь 1.5V-ээс 5V хүртэл өсгөгч хувиргагч, зүгээр л компьютерийн USB гаралтын хүчдэл юм. Үүнтэй төстэй бага чадлын хувиргагчийг Aliexpress дээр зардаг.
Цагаан будаа. 1. 1.5V/5V хувиргагч
Пульс хувиргагч нь 60..90% -ийн хүрээнд өндөр үр ашигтай байдаг тул сайн байдаг. Импульсийн хөрвүүлэгчдийн өөр нэг давуу тал нь өргөн хүрээний оролтын хүчдэл юм: оролтын хүчдэл нь гаралтын хүчдэлээс бага эсвэл илүү өндөр байж болно. Ерөнхийдөө DC/DC хувиргагчийг хэд хэдэн бүлэгт хувааж болно.
Хөрвүүлэгчдийн ангилал
Бууруулах, англи нэр томьёогоор step-down эсвэл buck
Эдгээр хөрвүүлэгчдийн гаралтын хүчдэл нь дүрмээр бол оролтын хүчдэлээс бага байдаг: хяналтын транзисторын халаалтын мэдэгдэхүйц алдагдалгүйгээр та 12 ... 50 В-ийн оролтын хүчдэлтэй хэдхэн вольтын хүчдэл авах боломжтой. Ийм хөрвүүлэгчийн гаралтын гүйдэл нь ачааллын эрэлтээс хамаардаг бөгөөд энэ нь хөрвүүлэгчийн хэлхээний загварыг тодорхойлдог.
Доогуур хөрвүүлэгчийн өөр нэг англи нэр нь chopper юм. Энэ үгийг орчуулах сонголтуудын нэг нь таслагч юм. Техникийн ном зохиолд доош буулгах хөрвүүлэгчийг заримдаа "хопер" гэж нэрлэдэг. Одоохондоо энэ нэр томъёог санацгаая.
Өсөх, англи хэлээр бол step-up эсвэл boost
Эдгээр хөрвүүлэгчдийн гаралтын хүчдэл нь оролтын хүчдэлээс өндөр байна. Жишээлбэл, 5V-ийн оролтын хүчдэлтэй бол гаралтын хүчдэл нь 30В хүртэл байж болох бөгөөд түүнийг жигд зохицуулах, тогтворжуулах боломжтой. Ихэнхдээ өсгөгч хөрвүүлэгчийг өдөөгч гэж нэрлэдэг.
Бүх нийтийн хувиргагч - SEPIC
Оролтын хүчдэл нь оролтын хүчдэлээс өндөр эсвэл бага байх үед эдгээр хөрвүүлэгчдийн гаралтын хүчдэл нь өгөгдсөн түвшинд хадгалагдана. Оролтын хүчдэл мэдэгдэхүйц хязгаарт хэлбэлзэж болзошгүй тохиолдолд ашиглахыг зөвлөж байна. Жишээлбэл, машинд батерейны хүчдэл 9...14V дотор хэлбэлзэж болох боловч 12V-ийн тогтвортой хүчдэл авах шаардлагатай.
Урвуу хувиргагч
Эдгээр хөрвүүлэгчдийн гол үүрэг нь тэжээлийн эх үүсвэртэй харьцуулахад урвуу туйлшралын гаралтын хүчдэлийг бий болгох явдал юм. Жишээлбэл, хоёр туйлт эрчим хүч шаардлагатай тохиолдолд маш тохиромжтой.
Дээр дурдсан бүх хувиргагчийг тогтворжуулж эсвэл тогтворгүй болгож, гаралтын хүчдэлийг оролтын хүчдэлд залгуураар холбож эсвэл гальваник хүчдэлийн тусгаарлалттай байж болно. Энэ бүхэн нь хөрвүүлэгчийг ашиглах тодорхой төхөөрөмжөөс хамаарна.
DC / DC хөрвүүлэгчийн тухай цаашдын түүх рүү шилжихийн тулд та онолыг ерөнхийд нь ойлгох хэрэгтэй.
Алхам доош хөрвүүлэгч chopper - Бак хөрвүүлэгч
Түүний функциональ диаграммыг доорх зурагт үзүүлэв. Утаснууд дээрх сумнууд нь гүйдлийн чиглэлийг харуулдаг.
Зураг 2. Chopper тогтворжуулагчийн функциональ диаграмм
Uin оролтын хүчдэлийг оролтын шүүлтүүр - Cin конденсатор руу нийлүүлдэг. VT транзисторыг гол элемент болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь өндөр давтамжийн гүйдлийн шилжилтийг гүйцэтгэдэг. Аль нь ч байж болно. Заасан хэсгүүдээс гадна хэлхээ нь VD цэнэгийн диод ба гаралтын шүүлтүүр - LCout-ийг агуулдаг бөгөөд үүнээс хүчдэлийг Rн ачаалалд өгдөг.
Ачаалал нь VT ба L элементүүдтэй цуваа холбогдсон байгааг харахад хялбар байдаг. Тиймээс хэлхээ нь дараалсан байна. Хүчдэлийн уналт хэрхэн үүсдэг вэ?
Импульсийн өргөн модуляц - PWM
Хяналтын хэлхээ нь тогтмол давтамжтай эсвэл тогтмол хугацаатай тэгш өнцөгт импульс үүсгэдэг бөгөөд энэ нь үндсэндээ ижил зүйл юм. Эдгээр импульсийг 3-р зурагт үзүүлэв.
Зураг 3. Импульсийг хянах
Энд t нь импульсийн хугацаа, транзистор нээлттэй, t нь завсарлага, транзистор хаалттай байна. Ti/T харьцааг "D" үсгээр тэмдэглэж, %% эсвэл зүгээр л тоогоор илэрхийлсэн үүргийн мөчлөгийн үүргийн мөчлөг гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, D нь 50% -тай тэнцэх үед D=0.5 болно.
Тиймээс D нь 0-ээс 1-ийн хооронд хэлбэлзэж болно. D=1 утгаараа түлхүүр транзистор бүрэн дамжуулалтын төлөвт, харин D=0 таслах төлөвт энгийнээр хэлбэл хаалттай байна. D=50% үед гаралтын хүчдэл нь оролтын талтай тэнцүү байх болно гэдгийг таахад хэцүү биш юм.
Гаралтын хүчдэл нь хяналтын импульсийн өргөнийг өөрчлөх замаар зохицуулагддаг нь тодорхой байна t , үнэн хэрэгтээ D коэффициентийг өөрчлөх замаар энэ зохицуулалтын зарчмыг (PWM) гэж нэрлэдэг. Бараг бүх шилжүүлэгч тэжээлийн хангамжид PWM-ийн тусламжтайгаар гаралтын хүчдэл тогтворждог.
2 ба 6-р зурагт үзүүлсэн диаграммд PWM нь "Хяналтын хэлхээ" гэсэн шошготой тэгш өнцөгт хэлбэрээр "нуугдсан" бөгөөд энэ нь зарим нэмэлт функцийг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, энэ нь гаралтын хүчдэлийн зөөлөн эхлэл, алсаас асаах эсвэл хөрвүүлэгчийн богино залгааны хамгаалалт байж болно.
Ерөнхийдөө хувиргагчид маш өргөн хэрэглэгдэх болсон тул электрон эд анги үйлдвэрлэгчид бүх тохиолдолд PWM хянагч үйлдвэрлэж эхэлсэн. Төрөл бүрийн зүйл маш том тул тэдгээрийг жагсаахад бүхэл бүтэн ном хэрэгтэй болно. Тиймээс хөрвүүлэгчийг салангид элементүүдээр эсвэл тэдний ихэвчлэн "сул" хэлбэрээр угсарна гэдэг хэний ч санаанд ордоггүй.
Түүнээс гадна бэлэн бага чадалтай хөрвүүлэгчийг Aliexpress эсвэл Ebay дээр хямд үнээр худалдаж авах боломжтой. Энэ тохиолдолд сонирхогчийн загварт суурилуулахын тулд оролт, гаралтын утсыг самбарт гагнах, шаардлагатай гаралтын хүчдэлийг тохируулахад хангалттай.
Гэхдээ 3-р зураг руугаа буцъя.Энэ тохиолдолд D коэффициент нь хэр удаан нээлттэй (1-р үе) эсвэл хаалттай (2-р үе) байхыг тодорхойлдог. Эдгээр хоёр фазын хувьд хэлхээг хоёр зургаар дүрсэлж болно. Тоонууд нь энэ үе шатанд ашиглагдаагүй элементүүдийг ҮЗҮҮЛЭХГҮЙ.
Зураг 4. 1-р үе шат
Транзистор нээлттэй байх үед тэжээлийн эх үүсвэрээс (гальван элемент, зай, Шулуутгагч) гүйдэл нь L индуктив багалзуур, Rн ачаалал, цэнэглэх конденсатор Cout-ээр дамждаг. Үүний зэрэгцээ гүйдэл нь ачааллын дундуур урсаж, конденсатор Cout ба индуктор L эрчим хүчийг хуримтлуулдаг. Ороомог ороомгийн индукцийн нөлөөллөөс шалтгаалан одоогийн iL аажмаар өсдөг. Энэ үе шатыг шахах гэж нэрлэдэг.
Ачааллын хүчдэл нь тогтоосон утгад хүрсний дараа (хяналтын төхөөрөмжийн тохиргоогоор тодорхойлогддог) VT транзистор хаагдаж, төхөөрөмж хоёр дахь үе шат руу шилждэг - цэнэгийн үе шат. Зураг дээрх хаалттай транзисторыг огт харуулаагүй бөгөөд энэ нь байхгүй юм шиг байна. Гэхдээ энэ нь зөвхөн транзистор хаалттай гэсэн үг юм.
Зураг 5. 2-р үе шат
VT транзистор хаагдах үед тэжээлийн эх үүсвэр унтарсан тул ороомог дахь эрчим хүчийг дүүргэхгүй. L индукц нь ороомгийн ороомгоор урсах гүйдлийн хэмжээ, чиглэл өөрчлөгдөхөөс урьдчилан сэргийлэх хандлагатай байдаг.
Тиймээс гүйдэл шууд зогсох боломжгүй бөгөөд "диодын ачаалал" хэлхээгээр хаагддаг. Үүнээс болж VD диодыг цэнэгийн диод гэж нэрлэдэг. Дүрмээр бол энэ нь өндөр хурдны Schottky диод юм. Хяналтын хугацаа буюу 2-р үе шат дууссаны дараа хэлхээ 1-р үе шат руу шилжиж, процесс дахин давтагдана. Үзэж буй хэлхээний гаралтын хамгийн их хүчдэл нь оролттой тэнцүү байж болох бөгөөд үүнээс өөр зүйл байхгүй. Оролтын хэмжээнээс их гаралтын хүчдэл авахын тулд өсгөгч хувиргагчийг ашигладаг.
Одоохондоо бид жижиглэгчийн хоёр үйлдлийн горимыг тодорхойлдог индукцийн хэмжээг танд сануулах хэрэгтэй. Хэрэв индукц хангалтгүй бол хөрвүүлэгч нь таслах гүйдлийн горимд ажиллах бөгөөд энэ нь тэжээлийн хангамжид бүрэн хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй.
Хэрэв индукц хангалттай том бол тасралтгүй гүйдлийн горимд ажиллах бөгөөд энэ нь гаралтын шүүлтүүрийг ашиглан долгионы зөвшөөрөгдөх түвшний тогтмол хүчдэлийг авах боломжийг олгодог. Доор авч үзэх өргөлтийн хувиргагчид мөн тасралтгүй гүйдлийн горимд ажилладаг.
Үр ашгийг бага зэрэг нэмэгдүүлэхийн тулд цэнэгийн диод VD-ийг MOSFET транзистороор сольсон бөгөөд энэ нь зөв цагт хяналтын хэлхээгээр нээгддэг. Ийм хөрвүүлэгчийг синхрон гэж нэрлэдэг. Хэрэв хөрвүүлэгчийн хүч хангалттай том бол тэдгээрийн хэрэглээ зөвтгөгддөг.
Хөрвүүлэгчийг шат ахиулах эсвэл нэмэгдүүлэх
Өргөтгөх хувиргагчийг ихэвчлэн бага хүчдэлийн цахилгаан хангамжид ашигладаг, жишээлбэл, хоёр, гурван батерейгаас, зарим дизайны бүрэлдэхүүн хэсэг нь гүйдэл багатай 12 ... 15V хүчдэл шаарддаг. Ихэнх тохиолдолд өргөлтийн хөрвүүлэгчийг товч бөгөөд тодорхой "өдөөгч" гэж нэрлэдэг.
Зураг 6. Өргөтгөх хөрвүүлэгчийн функциональ диаграм
Uin оролтын хүчдэлийг Cin оролтын шүүлтүүрт хэрэглэж, цуваа холбогдсон L болон шилжүүлэгч транзистор VT-д нийлүүлнэ. VD диод нь ороомог ба транзисторын ус зайлуулах хоолойн хоорондох холболтын цэгт холбогдсон. Ачаалал Rн ба шунт конденсатор Cout нь диодын нөгөө терминалтай холбогдсон байна.
VT транзисторыг яг дээр нь chopper хэлхээг тайлбарлахдаа тайлбарласны адил D тохируулгатай ажиллах цикл бүхий тогтвортой давтамжийн хяналтын дохиог үүсгэдэг хяналтын хэлхээгээр удирддаг (Зураг 3). VD диод нь гол транзисторын ачааллыг зөв цагт хаадаг.
Түлхүүр транзистор нээлттэй үед диаграммын дагуу ороомгийн L-ийн баруун гаралт нь Uin тэжээлийн эх үүсвэрийн сөрөг туйлтай холбогдсон байна. Эрчим хүчний эх үүсвэрээс нэмэгдэж буй гүйдэл (индукцийн нөлөөгөөр) ороомог болон нээлттэй транзистороор урсаж, энерги нь ороомогт хуримтлагддаг.
Энэ үед диод VD нь шилжүүлэгчийн хэлхээний ачаалал ба гаралтын конденсаторыг блоклодог бөгөөд ингэснээр гаралтын конденсаторыг задгай транзистороор цэнэглэхээс сэргийлдэг. Энэ агшинд ачаалал нь Cout конденсаторт хуримтлагдсан эрчим хүчээр тэжээгддэг. Мэдээжийн хэрэг, гаралтын конденсатор дээрх хүчдэл буурдаг.
Гаралтын хүчдэл тогтоосон хэмжээнээс бага зэрэг буурмагц (хяналтын хэлхээний тохиргоогоор тодорхойлогддог) гол транзистор VT хаагдаж, VD диодоор дамжуулж ороомогт хуримтлагдсан энерги нь Cout конденсаторыг цэнэглэдэг бөгөөд энэ нь конденсаторыг идэвхжүүлдэг. ачаалал. Энэ тохиолдолд ороомгийн L-ийн өөрөө индукцийн emf нь оролтын хүчдэлд нэмэгдэж, ачаалалд шилждэг тул гаралтын хүчдэл нь оролтын хүчдэлээс их байна.
Гаралтын хүчдэл тогтоосон тогтворжуулалтын түвшинд хүрэхэд хяналтын хэлхээ нь транзистор VT-ийг нээж, энерги хадгалах үе шатаас процесс давтагдана.
Бүх нийтийн хувиргагчид - SEPIC (нэг төгсгөлтэй анхдагч ороомгийн хувиргагч эсвэл тэгш хэмт бус ачаалалтай анхдагч индукц бүхий хөрвүүлэгч).
Ийм хөрвүүлэгчийг ихэвчлэн ачаалал бага чадалтай үед ашигладаг бөгөөд оролтын хүчдэл нь гаралтын хүчдэлтэй харьцуулахад дээш эсвэл доошоо өөрчлөгддөг.
Зураг 7. SEPIC хувиргагчийн функциональ диаграмм
Зураг 6-д үзүүлсэн өргөлтийн хөрвүүлэгчийн хэлхээтэй маш төстэй боловч нэмэлт элементүүдтэй: конденсатор C1 ба ороомог L2. Эдгээр элементүүд нь хүчдэлийг бууруулах горимд хөрвүүлэгчийн ажиллагааг хангадаг.
SEPIC хувиргагчийг оролтын хүчдэл өргөнөөр хэлбэлздэг хэрэглээнд ашигладаг. Жишээ нь 4V-35V-аас 1.23V-32V хүртэл өсгөх хүчдэлийн шатыг дээш/доош хөрвүүлэгч зохицуулагч юм. Энэ нэрийн дор хөрвүүлэгчийг Хятадын дэлгүүрүүдэд зардаг бөгөөд хэлхээг 8-р зурагт үзүүлэв (зураг дээр дарж томруулна уу).
Зураг 8. SEPIC хувиргагчийн бүдүүвч диаграм
Зураг 9-д үндсэн элементүүдийн тэмдэглэгээ бүхий самбарын харагдах байдлыг харуулав.
Зураг 9. SEPIC хөрвүүлэгчийн харагдах байдал
Зурагт үндсэн хэсгүүдийг 7-р зурагт үзүүлэв. L1 L2 хоёр ороомог байгааг анхаарна уу. Энэ функц дээр үндэслэн та үүнийг SEPIC хөрвүүлэгч гэдгийг тодорхойлж болно.
Самбарын оролтын хүчдэл 4...35V дотор байж болно. Энэ тохиолдолд гаралтын хүчдэлийг 1.23...32V дотор тохируулж болно. Хөрвүүлэгчийн ажиллах давтамж нь 500 кГц, 50 х 25 х 12 мм хэмжээтэй, самбар нь 25 Вт хүртэл хүчийг өгдөг. Хамгийн их гаралтын гүйдэл 3А хүртэл.
Гэхдээ энд нэг зүйлийг хэлэх хэрэгтэй. Хэрэв гаралтын хүчдэлийг 10 В-д тохируулсан бол гаралтын гүйдэл 2.5А (25 Вт) -аас их байж болохгүй. Гаралтын хүчдэл 5V, хамгийн их гүйдэл 3А бол хүч нь ердөө 15Вт болно. Энд гол зүйл бол үүнийг хэтрүүлэхгүй байх явдал юм: зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээг хэтрүүлж болохгүй, эсвэл зөвшөөрөгдөх гүйдлийн хязгаараас хэтэрч болохгүй.