डीसी स्टेप-डाउन सर्किट्स. एक साधा समायोज्य DC-DC कनवर्टर, किंवा DIY प्रयोगशाळा वीज पुरवठा V2. एलईडी कनवर्टरच्या ऑपरेशनचे वर्णन

प्रश्न उत्तर 02.07.2020
प्रश्न उत्तर

डीसी/डीसी कन्व्हर्टर विविध इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांना उर्जा देण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. ते उपकरणांमध्ये वापरले जातात संगणक तंत्रज्ञान, संवाद साधने, विविध नियंत्रण आणि ऑटोमेशन योजना इ.

ट्रान्सफॉर्मर वीज पुरवठा

पारंपारिक ट्रान्सफॉर्मर पॉवर सप्लायमध्ये, पुरवठा नेटवर्कचा व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मर वापरून इच्छित मूल्यामध्ये बदलला जातो, बहुतेकदा कमी केला जातो. कमी व्होल्टेज कॅपेसिटर फिल्टरद्वारे गुळगुळीत केले जाते. आवश्यक असल्यास, रेक्टिफायर नंतर सेमीकंडक्टर स्टॅबिलायझर स्थापित केले आहे.

ट्रान्सफॉर्मर पॉवर सप्लाय सहसा रेखीय स्टॅबिलायझर्ससह सुसज्ज असतात. अशा स्टॅबिलायझर्सचे किमान दोन फायदे आहेत: कमी किमतीत आणि हार्नेसमधील भागांची संख्या कमी. परंतु हे फायदे कमी कार्यक्षमतेमुळे नष्ट होतात, कारण इनपुट व्होल्टेजचा महत्त्वपूर्ण भाग कंट्रोल ट्रान्झिस्टर गरम करण्यासाठी वापरला जातो, जो पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांना शक्ती देण्यासाठी पूर्णपणे अस्वीकार्य आहे.

डीसी/डीसी कन्व्हर्टर

जर उपकरणे गॅल्व्हॅनिक पेशी किंवा बॅटरीपासून चालविली गेली असतील, तर व्होल्टेजचे आवश्यक स्तरावर रूपांतरण केवळ डीसी/डीसी कन्व्हर्टरच्या मदतीने शक्य आहे.

कल्पना अगदी सोपी आहे: थेट व्होल्टेज वैकल्पिक व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित केले जाते, सामान्यत: अनेक दहापट किंवा शेकडो किलोहर्ट्झच्या वारंवारतेसह, वाढविले जाते (कमी होते), आणि नंतर सुधारित केले जाते आणि लोडला पुरवले जाते. अशा कन्व्हर्टर्सना अनेकदा पल्स कन्व्हर्टर म्हणतात.

उदाहरण म्हणजे 1.5V ते 5V पर्यंतचे बूस्ट कन्व्हर्टर, फक्त संगणकाच्या USB चे आउटपुट व्होल्टेज. Aliexpress वर समान कमी-पॉवर कनवर्टर विकले जाते.

तांदूळ. 1. 1.5V/5V कनवर्टर

पल्स कन्व्हर्टर चांगले आहेत कारण त्यांच्याकडे आहेत उच्च कार्यक्षमता, 60..90% च्या आत. आणखी एक फायदा नाडी कन्व्हर्टर्सवाइड इनपुट व्होल्टेज श्रेणी: इनपुट व्होल्टेज आउटपुट व्होल्टेजपेक्षा कमी किंवा जास्त असू शकते. सर्वसाधारणपणे, DC/DC कन्व्हर्टर अनेक गटांमध्ये विभागले जाऊ शकतात.

कन्व्हर्टरचे वर्गीकरण

अवनत, द्वारे इंग्रजी शब्दावलीस्टेप-डाउन किंवा बक

या कन्व्हर्टरचे आउटपुट व्होल्टेज, नियमानुसार, इनपुट व्होल्टेजपेक्षा कमी आहे: कंट्रोल ट्रान्झिस्टरचे कोणतेही महत्त्वपूर्ण हीटिंग नुकसान न करता, आपण 12...50V च्या इनपुट व्होल्टेजसह फक्त काही व्होल्टचा व्होल्टेज मिळवू शकता. अशा कन्व्हर्टरचा आउटपुट करंट लोडच्या मागणीवर अवलंबून असतो, ज्यामुळे कन्व्हर्टरचे सर्किट डिझाइन निश्चित होते.

स्टेप-डाउन कन्व्हर्टरचे दुसरे इंग्रजी नाव हेलिकॉप्टर आहे. या शब्दाचा अनुवाद पर्यायांपैकी एक म्हणजे इंटरप्टर. तांत्रिक साहित्यात, स्टेप-डाउन कन्व्हर्टरला कधीकधी "हेलिकॉप्टर" म्हटले जाते. आत्तासाठी, फक्त ही संज्ञा लक्षात ठेवूया.

इंग्रजी परिभाषेत स्टेप-अप किंवा बूस्ट वाढवणे

या कन्व्हर्टरचे आउटपुट व्होल्टेज इनपुट व्होल्टेजपेक्षा जास्त आहे. उदाहरणार्थ, 5V च्या इनपुट व्होल्टेजसह, आउटपुट व्होल्टेज 30V पर्यंत असू शकते आणि त्याचे गुळगुळीत नियमन आणि स्थिरीकरण शक्य आहे. बऱ्याचदा, बूस्ट कन्व्हर्टरला बूस्टर म्हणतात.

युनिव्हर्सल कन्व्हर्टर - SEPIC

जेव्हा इनपुट व्होल्टेज इनपुट व्होल्टेजपेक्षा जास्त किंवा कमी असते तेव्हा या कन्व्हर्टर्सचे आउटपुट व्होल्टेज दिलेल्या स्तरावर राखले जाते. इनपुट व्होल्टेज लक्षणीय मर्यादेत बदलू शकते अशा प्रकरणांमध्ये शिफारस केली जाते. उदाहरणार्थ, कारमध्ये, बॅटरी व्होल्टेज 9...14V च्या आत बदलू शकते, परंतु तुम्हाला 12V चा स्थिर व्होल्टेज मिळणे आवश्यक आहे.

उलटे कन्व्हर्टर्स

या कन्व्हर्टर्सचे मुख्य कार्य उर्जा स्त्रोताच्या सापेक्ष रिव्हर्स पोलॅरिटीचे आउटपुट व्होल्टेज तयार करणे आहे. द्विध्रुवीय शक्ती आवश्यक आहे अशा प्रकरणांमध्ये अतिशय सोयीस्कर, उदाहरणार्थ.

नमूद केलेले सर्व कन्व्हर्टर्स स्थिर किंवा अस्थिर केले जाऊ शकतात; हे सर्व अवलंबून आहे विशिष्ट उपकरण, ज्यामध्ये कनवर्टर वापरला जाईल.

डीसी/डीसी कन्व्हर्टर्सच्या पुढील कथेकडे जाण्यासाठी, तुम्ही किमान सामान्य शब्दात सिद्धांत समजून घेतला पाहिजे.

बक कन्व्हर्टर हेलिकॉप्टर - बक कन्व्हर्टर

त्याची कार्यात्मक आकृती खालील आकृतीमध्ये दर्शविली आहे. तारांवरील बाण प्रवाहांच्या दिशा दर्शवतात.

अंजीर.2. कार्यात्मक आकृतीहेलिकॉप्टर स्टॅबिलायझर

इनपुट व्होल्टेज Uin इनपुट फिल्टर - कॅपेसिटर Cin ला पुरवले जाते. व्हीटी ट्रान्झिस्टरचा वापर मुख्य घटक म्हणून केला जातो; ते एकतर असू शकते. सूचित भागांव्यतिरिक्त, सर्किटमध्ये डिस्चार्ज डायोड व्हीडी आणि आउटपुट फिल्टर - एलसीआउट आहे, ज्यामधून लोड Rн ला व्होल्टेज पुरवले जाते.

हे पाहणे सोपे आहे की लोड व्हीटी आणि एल घटकांसह मालिकेत जोडलेले आहे. म्हणून, सर्किट अनुक्रमिक आहे. व्होल्टेज ड्रॉप कसा होतो?

पल्स रुंदी मॉड्यूलेशन - PWM

कंट्रोल सर्किट सतत वारंवारता किंवा स्थिर कालावधीसह आयताकृती डाळी तयार करते, जे मूलत: समान गोष्ट आहे. या डाळी आकृती 3 मध्ये दर्शविल्या आहेत.

अंजीर.3. डाळींवर नियंत्रण ठेवा

येथे t हा पल्स टाइम आहे, ट्रान्झिस्टर उघडा आहे, t हा विराम वेळ आहे आणि ट्रान्झिस्टर बंद आहे. ti/T या गुणोत्तराला ड्युटी सायकल ड्युटी सायकल म्हणतात, D अक्षराने दर्शविले जाते आणि %% किंवा फक्त संख्येने व्यक्त केले जाते. उदाहरणार्थ, ५०% च्या समान D सह, असे दिसून येते की D=0.5.

अशाप्रकारे, D 0 ते 1 पर्यंत बदलू शकतो. D=1 च्या मूल्यासह, की ट्रान्झिस्टर पूर्ण वहन अवस्थेत आहे आणि D=0 कटऑफ अवस्थेत आहे, सोप्या भाषेत सांगायचे तर ते बंद आहे. D=50% वर आउटपुट व्होल्टेज निम्म्या इनपुटच्या बरोबरीचे असेल असा अंदाज लावणे कठीण नाही.

हे अगदी स्पष्ट आहे की आउटपुट व्होल्टेज कंट्रोल पल्स t ची रुंदी बदलून आणि खरं तर, गुणांक D बदलून नियंत्रित केले जाते. या नियमन तत्त्वाला (PWM) म्हणतात. जवळजवळ सर्व मध्ये नाडी अवरोधवीज पुरवठा, PWM च्या मदतीने आउटपुट व्होल्टेज स्थिर केले जाते.

आकृती 2 आणि 6 मध्ये दर्शविलेल्या आकृत्यांमध्ये, PWM "कंट्रोल सर्किट" लेबल केलेल्या आयतामध्ये "लपलेले" आहे, जे काही कार्य करते अतिरिक्त कार्ये. उदाहरणार्थ, हे आउटपुट व्होल्टेजची सॉफ्ट स्टार्ट, रिमोट स्विचिंग किंवा कन्व्हर्टरचे संरक्षण असू शकते शॉर्ट सर्किट.

सर्वसाधारणपणे, कन्व्हर्टर्स इतके मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आहेत की इलेक्ट्रॉनिक घटकांच्या निर्मात्यांनी सर्व प्रसंगांसाठी PWM नियंत्रकांचे उत्पादन सुरू केले आहे. वर्गीकरण इतके मोठे आहे की त्यांची यादी करण्यासाठी तुम्हाला संपूर्ण पुस्तकाची आवश्यकता असेल. म्हणून, वेगळे घटक वापरून कन्व्हर्टर्स एकत्र करणे किंवा ते सहसा “सैल” स्वरूपात म्हणतात तसे कधीही कोणासही घडत नाही.

शिवाय, रेडीमेड लो-पॉवर कन्व्हर्टर कमी किंमतीत Aliexpress किंवा Ebay वर खरेदी केले जाऊ शकतात. या प्रकरणात, हौशी डिझाइनमध्ये स्थापनेसाठी, बोर्डवर इनपुट आणि आउटपुट तारा सोल्डर करणे आणि आवश्यक आउटपुट व्होल्टेज सेट करणे पुरेसे आहे.

पण आपल्या आकृती 3 कडे परत जाऊ या. या प्रकरणात, गुणांक D किती काळ खुला (फेज 1) किंवा बंद (फेज 2) असेल हे निर्धारित करते. या दोन टप्प्यांसाठी, सर्किट दोन रेखांकनांमध्ये दर्शविले जाऊ शकते. आकडे हे घटक दर्शवत नाहीत जे या टप्प्यात वापरले जात नाहीत.

अंजीर.4. टप्पा 1

ट्रान्झिस्टर उघडे असताना, उर्जा स्त्रोत (गॅल्व्हॅनिक सेल, बॅटरी, रेक्टिफायर) मधून विद्युत प्रवाह प्रेरक चोक एल, लोड Rн आणि चार्जिंग कॅपेसिटर काउटमधून जातो. त्याच वेळी, लोडमधून प्रवाह वाहते, कॅपेसिटर काउट आणि इंडक्टर एल ऊर्जा जमा करतात. इंडक्टरच्या इंडक्टन्सच्या प्रभावामुळे सध्याचे iL हळूहळू वाढते. या टप्प्याला पंपिंग म्हणतात.

लोड व्होल्टेज सेट मूल्यापर्यंत पोहोचल्यानंतर (नियंत्रण डिव्हाइस सेटिंग्जद्वारे निर्धारित), व्हीटी ट्रान्झिस्टर बंद होते आणि डिव्हाइस दुसर्या टप्प्यात हलते - डिस्चार्ज फेज. आकृतीत बंद ट्रान्झिस्टर अजिबात दाखवलेला नाही, जणू तो अस्तित्वात नाही. परंतु याचा अर्थ फक्त ट्रान्झिस्टर बंद आहे.

अंजीर.5. टप्पा 2

व्हीटी ट्रान्झिस्टर बंद असताना, उर्जा स्त्रोत बंद असल्याने इंडक्टरमध्ये उर्जेची भरपाई होत नाही. इंडक्टन्स एल इंडक्टर विंडिंगमधून वाहणाऱ्या करंट (सेल्फ-इंडक्शन) च्या परिमाण आणि दिशेतील बदलांना प्रतिबंधित करते.

म्हणून, विद्युत प्रवाह त्वरित थांबू शकत नाही आणि "डायोड-लोड" सर्किटद्वारे बंद केला जातो. यामुळे, व्हीडी डायोडला डिस्चार्ज डायोड म्हणतात. नियमानुसार, हा हाय-स्पीड स्कॉटकी डायोड आहे. नियंत्रण कालावधीनंतर, फेज 2, सर्किट फेज 1 वर स्विच करते आणि प्रक्रिया पुन्हा पुनरावृत्ती होते. विचारात घेतलेल्या सर्किटच्या आउटपुटवर जास्तीत जास्त व्होल्टेज इनपुटच्या बरोबरीचे असू शकते आणि आणखी काही नाही. इनपुटपेक्षा जास्त आउटपुट व्होल्टेज मिळविण्यासाठी, बूस्ट कन्व्हर्टर वापरले जातात.

आत्तासाठी, आम्हाला तुम्हाला इंडक्टन्सच्या प्रमाणाविषयी आठवण करून द्यायची आहे, जे हेलिकॉप्टरचे दोन ऑपरेटिंग मोड निर्धारित करते. इंडक्टन्स अपुरा असल्यास, कनवर्टर ब्रेकिंग करंट मोडमध्ये कार्य करेल, जे वीज पुरवठ्यासाठी पूर्णपणे अस्वीकार्य आहे.

जर इंडक्टन्स पुरेसा मोठा असेल, तर ऑपरेशन सतत चालू मोडमध्ये होते, ज्यामुळे आउटपुट फिल्टर वापरुन, स्वीकार्य पातळीच्या लहरीसह स्थिर व्होल्टेज प्राप्त करणे शक्य होते. बूस्ट कन्व्हर्टर, ज्यांची खाली चर्चा केली जाईल, ते सतत चालू मोडमध्ये देखील कार्य करतात.

कार्यक्षमता किंचित वाढविण्यासाठी, डिस्चार्ज डायोड व्हीडीला MOSFET ट्रान्झिस्टरसह बदलले जाते, जे नियंत्रण सर्किटद्वारे योग्य क्षणी उघडले जाते. अशा कन्व्हर्टर्सला सिंक्रोनस म्हणतात. कनवर्टरची शक्ती पुरेशी मोठी असल्यास त्यांचा वापर न्याय्य आहे.

स्टेप-अप किंवा बूस्ट कन्व्हर्टर

बूस्ट कन्व्हर्टर्सचा वापर प्रामुख्याने लो-व्होल्टेज वीज पुरवठ्यासाठी केला जातो, उदाहरणार्थ, दोन किंवा तीन बॅटरीमधून, आणि काही डिझाइन घटकांना कमी वर्तमान वापरासह 12...15V चा व्होल्टेज आवश्यक असतो. बऱ्याचदा, बूस्ट कन्व्हर्टरला थोडक्यात आणि स्पष्टपणे "बूस्टर" शब्द म्हणतात.

अंजीर.6. बूस्ट कन्व्हर्टरचे कार्यात्मक आकृती

इनपुट व्होल्टेज Uin इनपुट फिल्टर Cin वर लागू केले जाते आणि मालिका-कनेक्ट केलेल्या L आणि स्विचिंग ट्रान्झिस्टर VT ला पुरवले जाते. व्हीडी डायोड कॉइल आणि ट्रान्झिस्टरच्या ड्रेनमधील कनेक्शन बिंदूशी जोडलेले आहे. लोड Rн आणि शंट कॅपेसिटर Cout डायोडच्या इतर टर्मिनलशी जोडलेले आहेत.

व्हीटी ट्रान्झिस्टर एका कंट्रोल सर्किटद्वारे नियंत्रित केले जाते जे समायोज्य ड्यूटी सायकल डी सह स्थिर वारंवारतेचे नियंत्रण सिग्नल तयार करते, जसे हेलिकॉप्टर सर्किटचे वर्णन करताना वर वर्णन केले होते (चित्र 3). व्हीडी डायोड योग्य वेळी की ट्रान्झिस्टरवरील लोड ब्लॉक करतो.

जेव्हा की ट्रान्झिस्टर उघडे असते, तेव्हा आकृतीनुसार कॉइल L चे उजवे आउटपुट उर्जा स्त्रोत Uin च्या ऋण ध्रुवाशी जोडलेले असते. पॉवर सोर्समधून वाढता प्रवाह (इंडक्टन्सच्या प्रभावामुळे) कॉइल आणि ओपन ट्रान्झिस्टरमधून वाहतो आणि कॉइलमध्ये ऊर्जा जमा होते.

यावेळी, डायोड व्हीडी स्विचिंग सर्किटमधून लोड आणि आउटपुट कॅपेसिटर अवरोधित करते, ज्यामुळे आउटपुट कॅपेसिटरला ओपन ट्रान्झिस्टरमधून डिस्चार्ज करण्यापासून प्रतिबंधित करते. या क्षणी लोड कॅपेसिटर Cout मध्ये जमा ऊर्जा द्वारे समर्थित आहे. साहजिकच, आउटपुट कॅपेसिटरवरील व्होल्टेज कमी होते.

आउटपुट व्होल्टेज सेट मूल्यापेक्षा किंचित खाली येताच (कंट्रोल सर्किटच्या सेटिंग्जद्वारे निर्धारित केले जाते), की ट्रान्झिस्टर व्हीटी बंद होते आणि इंडक्टरमध्ये साठवलेली ऊर्जा, डायोड व्हीडीद्वारे, कॅपेसिटर काउटला रिचार्ज करते, जे ऊर्जा देते. भार या प्रकरणात, कॉइल एलचा सेल्फ-इंडक्शन ईएमएफ इनपुट व्होल्टेजमध्ये जोडला जातो आणि लोडमध्ये हस्तांतरित केला जातो, म्हणून, आउटपुट व्होल्टेज इनपुट व्होल्टेजपेक्षा जास्त असते.

जेव्हा आउटपुट व्होल्टेज पोहोचते स्थापित पातळीस्थिरीकरण, नियंत्रण सर्किट ट्रान्झिस्टर व्हीटी उघडते आणि प्रक्रिया ऊर्जा साठवण टप्प्यापासून पुनरावृत्ती होते.

युनिव्हर्सल कन्वर्टर्स - SEPIC (सिंगल-एंडेड प्राइमरी-इंडक्टर कन्व्हर्टर किंवा असममितपणे लोड केलेल्या प्राथमिक इंडक्टन्ससह कनवर्टर).

अशा कन्व्हर्टर्सचा वापर प्रामुख्याने जेव्हा लोडमध्ये क्षुल्लक शक्ती असते आणि इनपुट व्होल्टेज वर किंवा खाली आउटपुट व्होल्टेजच्या तुलनेत बदलते तेव्हा केले जाते.

अंजीर.7. SEPIC कनवर्टरचे कार्यात्मक आकृती

आकृती 6 मध्ये दर्शविलेल्या बूस्ट कन्व्हर्टर सर्किटसारखेच, परंतु आहे अतिरिक्त घटक: कॅपेसिटर C1 आणि कॉइल L2. हे घटक आहेत जे व्होल्टेज कमी करण्याच्या मोडमध्ये कनवर्टरचे ऑपरेशन सुनिश्चित करतात.

SEPIC कन्वर्टर्सचा वापर ॲप्लिकेशन्समध्ये केला जातो जेथे इनपुट व्होल्टेज मोठ्या प्रमाणात बदलते. एक उदाहरण 4V-35V ते 1.23V-32V बूस्ट बक व्होल्टेज स्टेप अप/डाउन कन्व्हर्टर रेग्युलेटर आहे. या नावाखाली कन्व्हर्टर चीनी स्टोअरमध्ये विकले जाते, ज्याचा सर्किट आकृती 8 मध्ये दर्शविला आहे (मोठा करण्यासाठी आकृतीवर क्लिक करा).

अंजीर.8. योजनाबद्ध आकृती SEPIC कनवर्टर

आकृती 9 मुख्य घटकांच्या पदनामासह बोर्डचे स्वरूप दर्शविते.

अंजीर.9. देखावा SEPIC कनवर्टर

आकृती 7 नुसार मुख्य भाग दर्शविते. लक्षात घ्या की दोन कॉइल L1 L2 आहेत. या वैशिष्ट्याच्या आधारे, आपण हे निर्धारित करू शकता की हे SEPIC कनवर्टर आहे.

बोर्डचे इनपुट व्होल्टेज 4…35V च्या आत असू शकते. या प्रकरणात, आउटपुट व्होल्टेज 1.23…32V मध्ये समायोजित केले जाऊ शकते. कन्व्हर्टरची ऑपरेटिंग वारंवारता 500 KHz आहे 50 x 25 x 12 मिमीच्या लहान परिमाणांसह, बोर्ड 25 W पर्यंत शक्ती प्रदान करतो. 3A पर्यंत कमाल आउटपुट वर्तमान.

पण इथे एक टिपणी करायला हवी. जर आउटपुट व्होल्टेज 10V वर सेट केले असेल, तर आउटपुट प्रवाह 2.5A (25W) पेक्षा जास्त असू शकत नाही. 5V च्या आउटपुट व्होल्टेजसह आणि 3A च्या कमाल करंटसह, पॉवर फक्त 15W असेल. येथे मुख्य गोष्ट म्हणजे ते जास्त करणे नाही: एकतर जास्तीत जास्त परवानगीयोग्य शक्ती ओलांडू नका किंवा परवानगी असलेल्या वर्तमान मर्यादेच्या पलीकडे जाऊ नका.

हौशी रेडिओ उपकरणांना उर्जा देण्यासाठी स्पंदित-डीसी व्होल्टेज कन्व्हर्टरचे साधे सर्किट

शुभ दुपार, प्रिय रेडिओ शौकीन!
आज वेबसाइट "" वरआपण अनेक सोप्या योजना पाहू, एक अगदी साधे म्हणू शकते, डीसी-डीसी पल्स व्होल्टेज कन्व्हर्टर(एका ​​मूल्याच्या DC व्होल्टेजचे दुसऱ्या मूल्याच्या DC व्होल्टेजचे रूपांतरक)

पल्स कन्व्हर्टरचे फायदे काय आहेत? प्रथम, त्यांच्याकडे उच्च कार्यक्षमता आहे आणि दुसरे म्हणजे, ते आउटपुट व्होल्टेजपेक्षा कमी इनपुट व्होल्टेजवर कार्य करू शकतात.
पल्स कन्व्हर्टर गटांमध्ये विभागलेले आहेत:
- स्टेप-डाउन, स्टेप-अप, इनव्हर्टिंग;
- स्थिर, अस्थिर;
- गॅल्व्हॅनिकली पृथक, नॉन-इन्सुलेटेड;
- अरुंद आणि सह विस्तृतइनपुट व्होल्टेज.
होममेड पल्स कन्व्हर्टर बनवण्यासाठी, विशेष एकात्मिक सर्किट्स वापरणे चांगले आहे - ते एकत्र करणे सोपे आहे आणि सेट करताना लहरी नाही.

पहिली योजना.
अस्थिर ट्रान्झिस्टर कनवर्टर:
हे कनवर्टर 50 kHz च्या वारंवारतेवर चालते, गॅल्व्हॅनिक अलगाव ट्रान्सफॉर्मर T1 द्वारे प्रदान केला जातो, जो 2000NM फेराइटच्या K10x6x4.5 रिंगवर जखमेच्या आहे आणि त्यात समाविष्ट आहे: प्राथमिक वळण - 2x10 वळणे, दुय्यम वळण - PEV-0.2 wire चे 2x70 वळणे . ट्रान्झिस्टर KT501B सह बदलले जाऊ शकतात. लोड नसताना बॅटरीमधून जवळजवळ कोणताही करंट वापरला जात नाही.

दुसरी योजना.

ट्रान्सफॉर्मर T1 7 मिमी व्यासासह फेराइट रिंगवर जखमेच्या आहे आणि त्यात PEV = 0.3 वायरच्या 25 वळणांचे दोन विंडिंग आहेत.

तिसरी योजना.
:

मल्टीव्हायब्रेटर (VT1 आणि VT2) आणि पॉवर ॲम्प्लीफायर (VT3 आणि VT4) वर आधारित पुश-पुल अस्थिर कनवर्टर. आउटपुट व्होल्टेज पल्स ट्रान्सफॉर्मर T1 च्या दुय्यम विंडिंगच्या वळणांच्या संख्येद्वारे निवडले जाते.

चौथी योजना.
विशेष चिप वर कनवर्टर:
MAXIM कडून स्पेशलाइज्ड मायक्रोसर्किटवर टाईप कन्व्हर्टर स्थिर करणे. जनरेशन वारंवारता 40...50 kHz, स्टोरेज घटक - इंडक्टर L1.

पाचवी योजना.
अस्थिर दोन-स्टेज व्होल्टेज गुणक:

दोन बॅटरींमधून व्होल्टेज गुणाकार करण्यासाठी तुम्ही दोन चिप्सपैकी एक स्वतंत्रपणे वापरू शकता, उदाहरणार्थ दुसरी.

सहावी योजना.
मॅक्सिम चिपवर पल्स बूस्ट स्टॅबिलायझर:
ठराविक योजना MAXIM microcircuit वर पल्स बूस्ट स्टॅबिलायझर चालू करणे. 1.1 व्होल्टच्या इनपुट व्होल्टेजवर ऑपरेशन राखले जाते. कार्यक्षमता - 94%, लोड वर्तमान - 200 एमए पर्यंत.

सातवी योजना.
एका वीज पुरवठ्यापासून दोन व्होल्टेज :
तुम्हाला प्रत्येक चॅनेलमध्ये 50...60% च्या कार्यक्षमतेसह आणि 150 mA पर्यंत लोड करंटसह दोन भिन्न स्थिर व्होल्टेज मिळविण्याची अनुमती देते. कॅपेसिटर C2 आणि C3 ही ऊर्जा साठवण उपकरणे आहेत.

आठवी योजना.
MAXIM कडून चिप-2 वर पल्स बूस्ट स्टॅबिलायझर:
MAXIM वरून विशिष्ट मायक्रो सर्किट जोडण्यासाठी ठराविक सर्किट आकृती. हे 0.91 व्होल्टच्या इनपुट व्होल्टेजवर कार्यरत राहते, लहान आकाराचे एसएमडी गृहनिर्माण आहे आणि 90% च्या कार्यक्षमतेसह 150 एमए पर्यंत लोड करंट प्रदान करते.

नववी योजना.
टेक्सास चिपवर पल्स स्टेप-डाउन स्टॅबिलायझर:

मोठ्या प्रमाणावर उपलब्ध असलेल्या TEXAS मायक्रोसर्कीटवर स्पंदित स्टेप-डाउन स्टॅबिलायझर कनेक्ट करण्यासाठी एक सामान्य सर्किट. रेझिस्टर R3 +2.8…+5 व्होल्ट्समध्ये आउटपुट व्होल्टेज नियंत्रित करतो. रेझिस्टर R1 शॉर्ट सर्किट करंट सेट करतो, ज्याची गणना सूत्रानुसार केली जाते:
Ikz(A)= 0.5/R1(ओहम)

दहावी योजना.
MAXIM कडून चिपवर इंटिग्रेटेड व्होल्टेज इन्व्हर्टर:
एकात्मिक व्होल्टेज इन्व्हर्टर, कार्यक्षमता – 98%.

अकरावी योजना.
वायसीएल इलेक्ट्रोनिक्सच्या मायक्रो सर्किट्सवर दोन वेगळे कन्व्हर्टर:
दोन पृथक व्होल्टेज कन्व्हर्टर DA1 आणि DA2, एका सामान्य जमिनीसह "नॉन-आयसोलेटेड" सर्किटमध्ये जोडलेले आहेत.

युनिव्हर्सल ऑटोमोबाईल कन्व्हर्टर (कन्व्हर्टर) "DC/DC".

हा एक साधा, सार्वत्रिक DC/DC कनवर्टर आहे (सिंगल व्होल्टेज कन्व्हर्टर थेट वर्तमानदुसऱ्याला). त्याचे इनपुट व्होल्टेज 9 ते 18 व्ही पर्यंत असू शकते, 5-28 व्होल्टच्या आउटपुट व्होल्टेजसह, जे आवश्यक असल्यास अंदाजे 3 ते 50V च्या मर्यादेत बदलले जाऊ शकते. या कनवर्टरचे आउटपुट व्होल्टेज इनपुट व्होल्टेजपेक्षा कमी किंवा जास्त असू शकते.
लोडला पुरवलेली वीज 100 डब्ल्यू पर्यंत पोहोचू शकते. कन्व्हर्टरचा सरासरी लोड करंट 2.5-3 अँपिअर आहे (आउटपुट व्होल्टेजवर अवलंबून, आणि आउटपुट व्होल्टेजसह, उदाहरणार्थ, 5 व्होल्ट, लोड करंट 8 अँपिअर किंवा अधिक असू शकतो).
हे कनवर्टर लॅपटॉप, ॲम्प्लीफायर्स, पोर्टेबल टीव्ही आणि बरेच काही यासारख्या विविध कारणांसाठी योग्य आहे. घरगुती उपकरणेकारच्या ऑन-बोर्ड नेटवर्क 12V वरून, चार्ज होत आहे भ्रमणध्वनी, USB उपकरणे, 24V उपकरणे इ.
कन्व्हर्टर आउटपुटवर ओव्हरलोड्स आणि शॉर्ट सर्किट्सला प्रतिरोधक आहे, कारण इनपुट आणि आउटपुट सर्किट गॅल्व्हॅनिकली एकमेकांशी जोडलेले नाहीत आणि उदाहरणार्थ, पॉवर ट्रान्झिस्टरच्या बिघाडामुळे कनेक्ट केलेले लोड अयशस्वी होणार नाही आणि फक्त व्होल्टेज आउटपुटवर गमावले जाईल (चांगले, संरक्षक फ्यूज उडेल).

चित्र १.
कनवर्टर सर्किट.

कनव्हर्टर UC3843 चिप वर तयार केले आहे. अशा कन्व्हर्टर्सच्या पारंपारिक सर्किट्सच्या विपरीत, येथे, चोक नाही तर ट्रान्सफॉर्मर ऊर्जा-उत्पादक घटक म्हणून वापरला जातो, ज्याचे वळण गुणोत्तर 1:1 असते आणि म्हणून त्याचे इनपुट आणि आउटपुट गॅल्व्हॅनिकली एकमेकांपासून वेगळे केले जातात.
कनवर्टरची ऑपरेटिंग वारंवारता सुमारे 90-95 kHz आहे.
आउटपुट व्होल्टेजवर अवलंबून कॅपेसिटर C8 आणि C9 चे ऑपरेटिंग व्होल्टेज निवडा.
रेझिस्टर R9 चे मूल्य कन्व्हर्टरचा वर्तमान मर्यादित थ्रेशोल्ड निर्धारित करते. त्याचे मूल्य जितके लहान असेल तितके मर्यादित करंट जास्त.
रेझिस्टर R3 ट्रिम करण्याऐवजी, तुम्ही व्हेरिएबल स्थापित करू शकता आणि आउटपुट व्होल्टेजचे नियमन करण्यासाठी त्याचा वापर करू शकता किंवा स्थिर आउटपुट व्होल्टेज मूल्यांसह स्थिर प्रतिरोधकांची मालिका स्थापित करू शकता आणि त्यांना स्विचसह निवडू शकता.
आउटपुट व्होल्टेजची श्रेणी विस्तृत करण्यासाठी, व्होल्टेज विभाजक R2, R3, R4 ची पुनर्गणना करणे आवश्यक आहे, जेणेकरून मायक्रोक्रिकिटच्या पिन 2 वरील व्होल्टेज आवश्यक आउटपुट व्होल्टेजवर 2.5 व्होल्ट असेल.

आकृती 2.
रोहीत्र.

AT, ATX मधून ट्रान्सफॉर्मर कोर वापरला जातो, ज्यावर DGS (ग्रुप स्टॅबिलायझेशन चोक) जखमेच्या असतात. कलरिंग कोर पिवळा-पांढरा आहे, कोणतेही योग्य कोर वापरले जाऊ शकतात. समान वीज पुरवठ्यातील कोर आणि निळे-हिरवे रंग देखील योग्य आहेत.
ट्रान्सफॉर्मर विंडिंग्स दोन वायर्समध्ये जखमेच्या आहेत आणि त्यात 2x24 वळणे आहेत, 1.0 मिमी व्यासाची वायर. विंडिंगची सुरुवात आकृतीमधील ठिपक्यांद्वारे दर्शविली जाते.

आउटपुट पॉवर ट्रान्झिस्टर म्हणून कमी प्रतिकार असलेल्यांचा वापर करणे उचित आहे चॅनेल उघडा. विशेषतः, SUP75N06-07L, SUP75N03-08, SMP60N03-10L, IRL1004, IRL3705N. आणि जास्तीत जास्त आउटपुट व्होल्टेजवर अवलंबून, त्यांना जास्तीत जास्त ऑपरेटिंग व्होल्टेजसह निवडण्याची देखील आवश्यकता आहे. ट्रान्झिस्टरचे कमाल ऑपरेटिंग व्होल्टेज आउटपुट व्होल्टेजच्या 1.25 पेक्षा कमी नसावे.
VD1 डायोड म्हणून, तुम्ही शक्यतो TO-220 पॅकेजमध्ये किमान 40V च्या रिव्हर्स व्होल्टेजसह आणि किमान 15A चा जास्तीत जास्त करंट असलेला पेअर केलेला Schottky डायोड वापरू शकता. उदाहरणार्थ SLB1640, किंवा STPS1545, इ.

सर्किट एकत्र केले आणि ब्रेडबोर्डवर चाचणी केली गेली. पॉवर ट्रान्झिस्टर वापरले होते फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर 09N03LA, "डेड मदरबोर्ड" पासून फाटलेले. डायोड एक जोडलेला Schottky डायोड SBL2045CT आहे.

आकृती 3.
चाचणी 15V-4A.

12 व्होल्टच्या इनपुट व्होल्टेजसह आणि 15 व्होल्टच्या आउटपुट व्होल्टेजसह इन्व्हर्टरची चाचणी करणे. इन्व्हर्टर लोड करंट 4 अँपिअर आहे. लोड पॉवर 60 वॅट्स आहे.

आकृती 4.
चाचणी 5V-8A.

12 व्होल्टचे इनपुट व्होल्टेज, 5V चे आउटपुट व्होल्टेज आणि 8A लोड करंटसह इन्व्हर्टरची चाचणी करणे. लोड पॉवर 40 वॅट्स आहे. सर्किटमध्ये वापरलेला पॉवर ट्रान्झिस्टर = 09N03LA (मदरबोर्डवरून SMD), D1 = SBL2045CT (संगणक वीज पुरवठ्यावरून), R9 = 0R068 (0.068 Ohm), C8 = 2 x 4700 10V.

छापील सर्कीट बोर्ड, रेडिएटरवर ट्रान्झिस्टर आणि डायोडची स्थापना लक्षात घेऊन 100x38 मिमी आकाराचे, या डिव्हाइससाठी विकसित केले आहे. Sprint-Layout 6.0 फॉरमॅटमध्ये सिग्नेट, संलग्न केले आहे.

छायाचित्रांमध्ये खाली SMD घटक वापरून या सर्किटची असेंब्ली आवृत्ती आहे. सिग्नेट एसएमडी घटकांसाठी डिझाइन केले आहे, आकार 1206.

आकृती 5.
कनव्हर्टर असेंबली पर्याय.

या कन्व्हर्टरच्या आउटपुटवर आउटपुट व्होल्टेजचे नियमन करण्याची आवश्यकता नसल्यास, व्हेरिएबल रेझिस्टर R3 काढून टाकला जाऊ शकतो आणि रेझिस्टर R2 निवडला जाऊ शकतो जेणेकरून कन्व्हर्टरचे आउटपुट व्होल्टेज आवश्यक असलेल्या व्होल्टेजशी जुळेल.

लेखासाठी संग्रहित करा

आज आपण अनेक साध्या सर्किट्स पाहणार आहोत, एखाद्याला साधे, स्पंदित डीसी-डीसी व्होल्टेज कन्व्हर्टर्स (एका व्हॅल्यूच्या डायरेक्ट व्होल्टेज ते दुसऱ्या व्हॅल्यूच्या स्थिर व्होल्टेजचे कन्व्हर्टर) असेही म्हणता येईल.

पल्स कन्व्हर्टरचे फायदे काय आहेत? प्रथम, त्यांच्याकडे उच्च कार्यक्षमता आहे आणि दुसरे म्हणजे, ते आउटपुट व्होल्टेजपेक्षा कमी इनपुट व्होल्टेजवर कार्य करू शकतात. पल्स कन्व्हर्टर गटांमध्ये विभागलेले आहेत:

  • - बोकिंग, बूस्टिंग, इनव्हर्टिंग;
  • - स्थिर, अस्थिर;
  • - गॅल्व्हॅनिकली पृथक, नॉन-इन्सुलेटेड;
  • - इनपुट व्होल्टेजच्या अरुंद आणि विस्तृत श्रेणीसह.

होममेड पल्स कन्व्हर्टर बनवण्यासाठी, विशेष एकात्मिक सर्किट्स वापरणे चांगले आहे - ते एकत्र करणे सोपे आहे आणि सेट करताना लहरी नाही. तर, प्रत्येक चवसाठी येथे 14 योजना आहेत:

हे कनवर्टर 50 kHz च्या वारंवारतेवर चालते, गॅल्व्हॅनिक अलगाव ट्रान्सफॉर्मर T1 द्वारे प्रदान केला जातो, जो 2000NM फेराइटच्या K10x6x4.5 रिंगवर जखमेच्या आहे आणि त्यात समाविष्ट आहे: प्राथमिक वळण - 2x10 वळणे, दुय्यम वळण - PEV-0.2 wire चे 2x70 वळणे . ट्रान्झिस्टर KT501B सह बदलले जाऊ शकतात. लोड नसताना बॅटरीमधून जवळजवळ कोणताही करंट वापरला जात नाही.

ट्रान्सफॉर्मर T1 7 मिमी व्यासासह फेराइट रिंगवर जखमेच्या आहे आणि त्यात PEV = 0.3 वायरच्या 25 वळणांचे दोन विंडिंग आहेत.


मल्टीव्हायब्रेटर (VT1 आणि VT2) आणि पॉवर ॲम्प्लीफायर (VT3 आणि VT4) वर आधारित पुश-पुल अस्थिर कनवर्टर. आउटपुट व्होल्टेज पल्स ट्रान्सफॉर्मर T1 च्या दुय्यम विंडिंगच्या वळणांच्या संख्येद्वारे निवडले जाते.

MAXIM कडून MAX631 microcircuit वर आधारित प्रकार कनवर्टर स्थिर करणे. जनरेशन वारंवारता 40...50 kHz, स्टोरेज घटक - इंडक्टर L1.


दोन बॅटरींमधून व्होल्टेज गुणाकार करण्यासाठी तुम्ही दोन चिप्सपैकी एक स्वतंत्रपणे वापरू शकता, उदाहरणार्थ दुसरी.

MAXIM वरून MAX1674 मायक्रोक्रिकिटवर पल्स बूस्ट स्टॅबिलायझर जोडण्यासाठी ठराविक सर्किट. 1.1 व्होल्टच्या इनपुट व्होल्टेजवर ऑपरेशन राखले जाते. कार्यक्षमता - 94%, लोड वर्तमान - 200 एमए पर्यंत.

तुम्हाला प्रत्येक चॅनेलमध्ये 50...60% च्या कार्यक्षमतेसह आणि 150 mA पर्यंत लोड करंटसह दोन भिन्न स्थिर व्होल्टेज मिळविण्याची अनुमती देते. कॅपेसिटर C2 आणि C3 ही ऊर्जा साठवण उपकरणे आहेत.

8. MAXIM वरून MAX1724EZK33 चिप वर बूस्ट स्टॅबिलायझर स्विच करणे

MAXIM वरून विशिष्ट मायक्रो सर्किट जोडण्यासाठी ठराविक सर्किट आकृती. हे 0.91 व्होल्टच्या इनपुट व्होल्टेजवर कार्यरत राहते, लहान आकाराचे एसएमडी गृहनिर्माण आहे आणि 90% च्या कार्यक्षमतेसह 150 एमए पर्यंत लोड करंट प्रदान करते.

मोठ्या प्रमाणावर उपलब्ध असलेल्या TEXAS मायक्रोसर्कीटवर स्पंदित स्टेप-डाउन स्टॅबिलायझर कनेक्ट करण्यासाठी एक सामान्य सर्किट. रेझिस्टर R3 +2.8…+5 व्होल्ट्समध्ये आउटपुट व्होल्टेज नियंत्रित करतो. रेझिस्टर R1 शॉर्ट सर्किट करंट सेट करतो, ज्याची गणना सूत्रानुसार केली जाते: Is(A)= 0.5/R1(ओहम)

एकात्मिक व्होल्टेज इन्व्हर्टर, कार्यक्षमता - 98%.

दोन पृथक व्होल्टेज कन्व्हर्टर DA1 आणि DA2, एका सामान्य जमिनीसह "नॉन-आयसोलेटेड" सर्किटमध्ये जोडलेले आहेत.

ट्रान्सफॉर्मर T1 च्या प्राथमिक वळणाची इंडक्टन्स 22 μH आहे, प्रत्येक दुय्यम वळणाच्या प्राथमिक वळणाचे गुणोत्तर 1: 2.5 आहे.

MAXIM microcircuit वर स्थिर बूस्ट कन्व्हर्टरचे ठराविक सर्किट.



आम्ही वाचण्याची शिफारस करतो

शीर्षस्थानी