LM2596 reduce tensiunea de intrare (la 40 V) - ieșirea este reglată, curentul este de 3 A. Ideal pentru LED-uri dintr-o mașină. Module foarte ieftine - aproximativ 40 de ruble în China.
Texas Instruments produce controlere DC-DC LM2596 de înaltă calitate, fiabile, accesibile și ieftine, ușor de utilizat. Fabricile chineze produc convertoare stepdown ultra-ieftine pe baza acestuia: prețul unui modul pentru LM2596 este de aproximativ 35 de ruble (inclusiv livrarea). Vă sfătuiesc să cumpărați un lot de 10 bucăți deodată - va fi întotdeauna o utilizare pentru ele, iar prețul va scădea la 32 de ruble și la mai puțin de 30 de ruble când comandați 50 de bucăți. Citiți mai multe despre calcularea circuitului microcircuitului, reglarea curentului și tensiunii, aplicarea acestuia și câteva dintre dezavantajele convertorului.
Metoda tipică de utilizare este o sursă de tensiune stabilizată. Este ușor să faci o sursă de alimentare comutată pe baza acestui stabilizator; o folosesc ca o sursă de alimentare simplă și fiabilă bloc laborator sursă de alimentare care poate rezista la scurtcircuite. Sunt atractive datorită consistenței calității (toate par a fi făcute în aceeași fabrică - și este dificil să faceți greșeli în cinci părți) și respectarea deplină a fișei de date și a caracteristicilor declarate.
O altă aplicație este un stabilizator de curent de impuls pentru nutriție LED-uri puternice . Modulul de pe acest cip vă va permite să conectați o matrice LED auto de 10 wați, oferind în plus protecție la scurtcircuit.
Recomand cu căldură să cumpărați o duzină de ele - cu siguranță vor fi la îndemână. Sunt unice în felul lor - tensiunea de intrare este de până la 40 de volți și sunt necesare doar 5 componente externe. Acest lucru este convenabil - puteți crește tensiunea pe magistrala de alimentare inteligentă a casei la 36 de volți prin reducerea secțiunii transversale a cablurilor. Instalăm un astfel de modul la punctele de consum și îl configurăm la 12, 9, 5 volți necesari sau la nevoie.
Să le aruncăm o privire mai atentă.
Caracteristicile cipului:
- Tensiune de intrare - de la 2,4 la 40 volți (până la 60 volți în versiunea HV)
- Tensiune de ieșire - fixă sau reglabilă (de la 1,2 la 37 volți)
- Curent de ieșire - până la 3 amperi (cu răcire bună - până la 4,5 A)
- Frecvența de conversie - 150 kHz
- Carcasă - TO220-5 (montare prin gaură) sau D2PAK-5 (montare la suprafață)
- Eficiență - 70-75% la tensiuni joase, până la 95% la tensiuni înalte
- Sursă de tensiune stabilizată
- Circuit convertizor
- Fișa cu date
- Încărcător USB bazat pe LM2596
- Stabilizator de curent
- Utilizare în dispozitive de casă
- Reglarea curentului și tensiunii de ieșire
- Analogi îmbunătățiți ai LM2596
Istorie - stabilizatori liniari
Pentru început, voi explica de ce convertoarele standard de tensiune liniară precum LM78XX (de exemplu 7805) sau LM317 sunt proaste. Iată diagrama sa simplificată.
Elementul principal al unui astfel de convertor este un tranzistor bipolar puternic, pornit în sensul său „original” - ca rezistor controlat. Acest tranzistor face parte dintr-o pereche Darlington (pentru a crește coeficientul de transfer de curent și a reduce puterea necesară pentru a funcționa circuitul). Curentul de bază este stabilit de amplificatorul operațional, care amplifică diferența dintre tensiunea de ieșire și cea stabilită de ION (sursa de tensiune de referință), adică. este conectat conform circuitului clasic amplificator de eroare.
Astfel, convertorul pur și simplu pornește rezistorul în serie cu sarcina și îi controlează rezistența astfel încât, de exemplu, exact 5 volți să se stingă pe sarcină. Este ușor de calculat că atunci când tensiunea scade de la 12 volți la 5 (un caz foarte frecvent de utilizare a microcircuitului 7805), intrarea de 12 volți este distribuită între stabilizator și sarcină în raportul „7 volți pe stabilizator + 5 volți la sarcină.” La un curent de jumătate de amper, 2,5 wați sunt eliberați la sarcină, iar la 7805 - până la 3,5 wați.
Se pare că cei 7 volți „extra” sunt pur și simplu stinși pe stabilizator, transformându-se în căldură. În primul rând, acest lucru cauzează probleme cu răcirea și, în al doilea rând, este nevoie de multă energie de la sursa de alimentare. Când este alimentat de la o priză, acest lucru nu este foarte înfricoșător (deși încă dăunează mediului), dar atunci când este alimentat de baterii sau baterii reîncărcabile, acest lucru nu poate fi ignorat.
O altă problemă este că, în general, este imposibil să faci un convertor boost folosind această metodă. Adesea apare o astfel de nevoie și încercările de a rezolva această problemă în urmă cu douăzeci sau treizeci de ani sunt uimitoare - cât de complexă a fost sinteza și calculul unor astfel de circuite. Unul dintre cele mai simple circuite de acest fel este un convertor push-pull 5V->15V.
Trebuie să recunoaștem că asigură izolare galvanică, dar nu folosește eficient transformatorul - doar jumătate din înfășurarea primară este folosită în orice moment.
Să uităm ca vis oribilși să trecem la circuitele moderne.
Sursa de tensiune
Sistem
Microcircuitul este convenabil de utilizat ca convertizor descendente: un comutator bipolar puternic este situat în interior, tot ce rămâne este să adăugați componentele rămase ale regulatorului - o diodă rapidă, o inductanță și un condensator de ieșire, este, de asemenea, posibil să instalați un condensator de intrare - doar 5 părți.
Versiunea LM2596ADJ va necesita, de asemenea, un circuit de setare a tensiunii de ieșire, acestea sunt două rezistențe sau un rezistor variabil.
Circuit convertizor de tensiune descendente bazat pe LM2596:
Întreaga schemă împreună:
Aici poti Descărcați fișa de date pentru LM2596.
Principiu de funcționare: un comutator puternic din interiorul dispozitivului, controlat de un semnal PWM, trimite impulsuri de tensiune către inductanță. În punctul A, x% din timp există tensiune completă și (1-x)% din timp tensiunea este zero. Filtrul LC netezește aceste oscilații evidențiind o componentă constantă egală cu x * tensiunea de alimentare. Dioda completează circuitul când tranzistorul este oprit.
Descriere detaliată a postului
Inductanța rezistă la schimbarea curentului prin ea. Când tensiunea apare în punctul A, inductorul creează o tensiune de auto-inducție negativă mare, iar tensiunea pe sarcină devine egală cu diferența dintre tensiunea de alimentare și tensiunea de auto-inducție. Curentul de inductanță și tensiunea pe sarcină cresc treptat.
După ce tensiunea dispare în punctul A, inductorul se străduiește să mențină curentul anterior care curge din sarcină și condensator și îl scurtează prin diodă la masă - scade treptat. Astfel, tensiunea de sarcină este întotdeauna mai mică decât tensiunea de intrare și depinde de ciclul de lucru al impulsurilor.
Tensiune de ieșire
Modulul este disponibil în patru versiuni: cu o tensiune de 3,3V (index –3,3), 5V (index –5,0), 12V (index –12) și o versiune reglabilă LM2596ADJ. Este logic să folosiți versiunea personalizată peste tot, deoarece este disponibilă în cantități mari în depozitele companiilor electronice și este puțin probabil să întâmpinați o lipsă a acesteia - și necesită doar două rezistențe suplimentare de penny. Și, desigur, versiunea de 5 volți este, de asemenea, populară.
Cantitatea din stoc este in ultima coloana.
Puteți seta tensiunea de ieșire sub forma unui comutator DIP, bun exemplu acest lucru este prezentat aici sau sub forma unui comutator rotativ. În ambele cazuri, veți avea nevoie de o baterie de rezistențe de precizie - dar puteți regla tensiunea fără voltmetru.
Cadru
Există două opțiuni de carcasă: carcasa cu montare plană TO-263 (modelul LM2596S) și carcasa cu orificiu traversant TO-220 (modelul LM2596T). Prefer să folosesc versiunea plană a LM2596S, deoarece în acest caz radiatorul este placa în sine și nu este nevoie să cumpărați un radiator extern suplimentar. În plus, rezistența sa mecanică este mult mai mare, spre deosebire de TO-220, care trebuie înșurubat la ceva, chiar și la o placă - dar apoi este mai ușor să instalați versiunea plană. Recomand să folosiți cipul LM2596T-ADJ în sursele de alimentare deoarece este mai ușor să eliminați o cantitate mare de căldură din carcasa acestuia.
Netezirea ondulației tensiunii de intrare
Poate fi folosit ca stabilizator „inteligent” eficient după rectificarea curentului. Deoarece microcircuitul monitorizează în mod direct mărimea tensiunii de ieșire, fluctuațiile tensiunii de intrare vor provoca o schimbare invers proporțională a raportului de conversie al microcircuitului și tensiune de ieșire va ramane normala.
Rezultă din aceasta că atunci când se folosește LM2596 ca convertizor descendente după un transformator și redresor, condensatorul de intrare (adică cel situat imediat după puntea de diode) poate avea o capacitate mică (aproximativ 50-100 μF).
Condensator de ieșire
Datorită frecvenței mari de conversie, condensatorul de ieșire, de asemenea, nu trebuie să aibă o capacitate mare. Nici măcar un consumator puternic nu va avea timp să reducă semnificativ acest condensator într-un singur ciclu. Să facem calculul: luați un condensator de 100 µF, o tensiune de ieșire de 5 V și o sarcină care consumă 3 amperi. Încărcarea completă a condensatorului q = C*U = 100e-6 µF * 5 V = 500e-6 µC.
Într-un ciclu de conversie, sarcina va lua dq = I*t = 3 A * 6,7 μs = 20 μC de la condensator (aceasta este doar 4% din sarcina totală a condensatorului) și imediat va începe un nou ciclu și convertorul va pune o nouă porțiune de energie în condensator.
Cel mai important lucru este să nu folosiți condensatori de tantal ca condensatori de intrare și de ieșire. Ei scriu corect în fișele tehnice - „nu utilizați în circuitele de alimentare”, deoarece tolerează foarte prost chiar și supratensiunile de scurtă durată și nu le plac curenții mari de impuls. Utilizați condensatori electrolitici obișnuiți din aluminiu.
Eficiență, eficiență și pierderi de căldură
Eficiența nu este atât de mare, deoarece un tranzistor bipolar este folosit ca un comutator puternic - și are o cădere de tensiune diferită de zero, aproximativ 1,2 V. De aici scaderea randamentului la tensiuni joase.
După cum puteți vedea, eficiența maximă este atinsă atunci când diferența dintre tensiunile de intrare și de ieșire este de aproximativ 12 volți. Adică, dacă trebuie să reduceți tensiunea cu 12 volți, o cantitate minimă de energie va intra în căldură.
Ce este eficiența convertorului? Aceasta este o valoare care caracterizează pierderile de curent - datorită generării de căldură pe un comutator puternic complet deschis conform legii Joule-Lenz și pierderilor similare în timpul proceselor tranzitorii - atunci când comutatorul este, să zicem, doar pe jumătate deschis. Efectele ambelor mecanisme pot fi comparabile ca amploare, așa că nu ar trebui să uităm de ambele căi de pierdere. O cantitate mică de putere este, de asemenea, utilizată pentru a alimenta „creierul” convertorului în sine.
În mod ideal, la conversia tensiunii de la U1 la U2 și a curentului de ieșire I2, puterea de ieșire este egală cu P2 = U2*I2, puterea de intrare este egală cu aceasta (cazul ideal). Aceasta înseamnă că curentul de intrare va fi I1 = U2/U1*I2.
În cazul nostru, conversia are o eficiență sub unitate, așa că o parte din energie va rămâne în interiorul dispozitivului. De exemplu, cu randamentul η, puterea de ieșire va fi P_out = η*P_in, iar pierderile P_loss = P_in-P_out = P_in*(1-η) = P_out*(1-η)/η. Desigur, convertizorul va trebui să mărească curentul de intrare pentru a menține curentul și tensiunea de ieșire specificate.
Putem presupune că la conversia 12V -> 5V și un curent de ieșire de 1A, pierderile în microcircuit vor fi de 1,3 wați, iar curentul de intrare va fi de 0,52A. În orice caz, acesta este mai bun decât orice convertor liniar, care va da cel puțin 7 wați de pierderi și va consuma 1 amper din rețeaua de intrare (inclusiv pentru această sarcină inutilă) - de două ori mai mult.
Apropo, microcircuitul LM2577 are o frecvență de operare de trei ori mai mică, iar eficiența sa este puțin mai mare, deoarece există mai puține pierderi în procesele tranzitorii. Cu toate acestea, are nevoie de evaluări de trei ori mai mari ale inductorului și condensatorului de ieșire, ceea ce înseamnă bani suplimentari și dimensiunea plăcii.
Creșterea curentului de ieșire
În ciuda curentului de ieșire deja destul de mare al microcircuitului, uneori este necesar și mai mult curent. Cum să ieși din această situație?
- Mai multe convertoare pot fi paralelizate. Desigur, acestea trebuie setate la exact aceeași tensiune de ieșire. În acest caz, nu vă puteți descurca cu simple rezistențe SMD în circuitul de setare a tensiunii de feedback; trebuie să utilizați fie rezistențe cu o precizie de 1%, fie să setați manual tensiunea cu un rezistor variabil.
Încărcător USB pentru LM2596
Puteți face un încărcător USB de călătorie foarte convenabil. Pentru a face acest lucru, trebuie să setați regulatorul la o tensiune de 5V, să îi furnizați un port USB și să furnizați energie încărcător. Folosesc un model de radio cumpărat din China baterie cu litiu polimer, oferind 5 amperi-oră la 11,1 volți. Aceasta este mult - suficient pentru de 8 oriîncărcați un smartphone obișnuit (fără a ține cont de eficiență). Ținând cont de eficiență, aceasta va fi de cel puțin 6 ori.
Nu uitați să scurtați pinii D+ și D- ai mufei USB pentru a spune telefonului că este conectat la încărcător și curentul transferat este nelimitat. Fără acest eveniment, telefonul va crede că este conectat la computer și va fi încărcat cu un curent de 500 mA - pentru o perioadă foarte lungă de timp. Mai mult, este posibil ca un astfel de curent să nu compenseze nici măcar consumul de curent al telefonului, iar bateria nu se va încărca deloc.
De asemenea, puteți furniza o intrare separată de 12 V de la baterie auto cu un conector pentru brichetă - și comutați sursele cu un fel de comutator. Vă sfătuiesc să instalați un LED care va semnala că dispozitivul este pornit, pentru a nu uita să opriți bateria după încărcarea completă - altfel pierderile din convertor vor epuiza complet bateria de rezervă în câteva zile.
Acest tip de baterie nu este foarte potrivit pentru că este proiectat pentru curenți mari - poți încerca să găsești o baterie cu curent mai mic, iar aceasta va fi mai mică și mai ușoară.
Stabilizator de curent
Reglarea curentului de ieșire
Disponibil numai cu versiunea cu tensiune de ieșire reglabilă (LM2596ADJ). Apropo, chinezii fac și această versiune a plăcii, cu reglarea tensiunii, curentului și tot felul de indicații - un modul stabilizator de curent gata făcut pe LM2596 cu protecție la scurtcircuit poate fi cumpărat sub numele xw026fr4.
Dacă nu doriți să utilizați un modul gata făcut și doriți să realizați singur acest circuit, nu este nimic complicat, cu o singură excepție: microcircuitul nu are capacitatea de a controla curentul, dar îl puteți adăuga. Voi explica cum să faceți acest lucru și voi clarifica punctele dificile de-a lungul drumului.
Aplicație
Un stabilizator de curent este un lucru necesar pentru a alimenta LED-uri puternice (apropo - proiectul meu de microcontroler drivere LED de mare putere), diode laser, galvanizare, încărcare baterie. Ca și în cazul stabilizatorilor de tensiune, există două tipuri de astfel de dispozitive - liniare și pulsate.
Stabilizatorul de curent liniar clasic este LM317 și este destul de bun în clasa sa - dar curentul maxim este de 1,5 A, ceea ce nu este suficient pentru multe LED-uri de mare putere. Chiar dacă alimentați acest stabilizator cu un tranzistor extern, pierderile asupra acestuia sunt pur și simplu inacceptabile. Întreaga lume face tam-tam în privința consumului de energie al becurilor de așteptare, dar aici LM317 funcționează cu o eficiență de 30% Aceasta nu este metoda noastră.
Dar microcircuitul nostru este un driver convenabil pentru un convertor de tensiune de impuls care are multe moduri de operare. Pierderile sunt minime, deoarece nu sunt utilizate moduri de funcționare liniare ale tranzistoarelor, ci doar cele cheie.
Inițial a fost destinat circuitelor de stabilizare a tensiunii, dar mai multe elemente îl transformă într-un stabilizator de curent. Faptul este că microcircuitul se bazează în întregime pe semnalul „Feedback” ca părere, dar ce să depunem pentru asta este treaba noastră.
În circuitul de comutare standard, tensiunea este furnizată acestui picior de la un divizor rezistiv de tensiune de ieșire. 1,2 V este un echilibru; dacă Feedback-ul este mai mic, șoferul crește ciclul de funcționare al impulsurilor; dacă este mai mare, îl scade. Dar puteți aplica tensiune acestei intrări de la un șunt de curent!
Shunt
De exemplu, la un curent de 3A trebuie să luați un șunt cu o valoare nominală de cel mult 0,1 Ohm. La o astfel de rezistență, acest curent va elibera aproximativ 1 W, deci este mult. Este mai bine să paraleli trei astfel de șunturi, obținând o rezistență de 0,033 Ohm, o cădere de tensiune de 0,1 V și o degajare de căldură de 0,3 W.
Cu toate acestea, intrarea Feedback necesită o tensiune de 1,2 V - și avem doar 0,1 V. Este irațional să instalați o rezistență mai mare (căldura va fi eliberată de 150 de ori mai mult), așa că nu rămâne decât să creșteți cumva această tensiune. Acest lucru se face folosind un amplificator operațional.
Amplificator op-amp fără inversare
Schema clasica, ce poate fi mai simplu?
Ne unim
Acum combinăm un circuit convertor de tensiune convențional și un amplificator folosind un amplificator operațional LM358, la intrarea căruia conectăm un șunt de curent.
Un rezistor puternic de 0,033 Ohm este un șunt. Poate fi făcut din trei rezistențe de 0,1 Ohm conectate în paralel și pentru a crește puterea de disipare admisă, utilizați rezistențe SMD într-un pachet 1206, plasați-le cu un spațiu mic (nu aproape unul de celălalt) și încercați să lăsați cât mai mult strat de cupru în jurul rezistențe și sub ele pe cât posibil. Un mic condensator este conectat la ieșirea Feedback pentru a elimina o posibilă tranziție la modul oscilator.
Reglăm atât curentul, cât și tensiunea
Să conectăm ambele semnale la intrarea Feedback - atât curent, cât și tensiune. Pentru a combina aceste semnale, vom folosi schema de conexiuni obișnuită „ȘI” pe diode. Dacă semnalul de curent este mai mare decât semnalul de tensiune, acesta va domina și invers.
Câteva cuvinte despre aplicabilitatea schemei
Nu puteți regla tensiunea de ieșire. Deși este imposibil să reglați atât curentul de ieșire, cât și tensiunea în același timp - acestea sunt proporționale între ele, cu un coeficient de „rezistență la sarcină”. Și dacă sursa de alimentare implementează un scenariu precum „tensiune de ieșire constantă, dar când curentul depășește, începem să reducem tensiunea”, adică. CC/CV este deja un încărcător.
Tensiunea maximă de alimentare pentru circuit este de 30 V, deoarece aceasta este limita pentru LM358. Puteți extinde această limită la 40V (sau 60V cu versiunea LM2596-HV) dacă alimentați amplificatorul operațional de la o diodă zener.
În această din urmă opțiune, este necesar să se utilizeze un ansamblu de diode ca diode de însumare, deoarece în el ambele diode sunt realizate în același proces tehnologicși pe o placă de siliciu. Răspândirea parametrilor lor va fi mult mai mică decât răspândirea parametrilor diodelor individuale individuale - datorită acestui lucru vom obține o precizie ridicată a valorilor de urmărire.
De asemenea, trebuie să vă asigurați cu atenție că circuitul amplificatorului operațional nu se excită și intră în modul laser. Pentru a face acest lucru, încercați să reduceți lungimea tuturor conductorilor și în special a căii conectate la pinul 2 al LM2596. Nu plasați amplificatorul operațional lângă această pistă, ci plasați dioda SS36 și condensatorul de filtru mai aproape de corpul LM2596 și asigurați o zonă minimă a buclei de masă conectată la aceste elemente - este necesar să asigurați o lungime minimă a întoarce calea curentă „LM2596 -> VD/C -> LM2596”.
Aplicarea LM2596 în dispozitive și aspectul plăcii independente
Am vorbit în detaliu despre utilizarea microcircuitelor în dispozitivele mele, nu sub forma unui modul finit în alt articol, care acoperă: alegerea diodei, a condensatorilor, a parametrilor inductorului și a vorbit, de asemenea, despre cablarea corectă și câteva trucuri suplimentare.
Oportunități de dezvoltare ulterioară
Analogi îmbunătățiți ai LM2596
Cel mai simplu mod după acest cip este să comutați la LM2678. În esență, acesta este același convertor stepdown, numai cu tranzistor cu efect de câmp, datorită căruia eficiența crește la 92%. Adevărat, are 7 picioare în loc de 5 și nu este compatibil pin-to-pin. Cu toate acestea, acest cip este foarte asemănător și va fi o opțiune simplă și convenabilă, cu o eficiență îmbunătățită.
L5973D– un cip destul de vechi, oferind pana la 2,5A, si o eficienta ceva mai mare. De asemenea, are aproape dublul frecvenței de conversie (250 kHz) - prin urmare, sunt necesare valori mai mici ale inductorului și condensatorului. Cu toate acestea, am văzut ce se întâmplă cu el dacă îl puneți direct în rețeaua mașinii - destul de des elimină interferența.
ST1S10- Convertor DC-DC de înaltă eficiență (eficiență de 90%).
- Necesită 5-6 componente externe;
ST1S14- controler de înaltă tensiune (până la 48 volți). Frecvența de operare înaltă (850 kHz), curent de ieșire de până la 4 A, putere de ieșire bună, eficiență ridicată (nu mai rău de 85%) și un circuit de protecție împotriva curentului de sarcină în exces îl fac probabil cel mai bun convertor pentru alimentarea unui server de la 36 de volți. sursă.
Dacă este necesară o eficiență maximă, va trebui să apelați la controlere DC-DC stepdown neintegrate. Problema cu controlerele integrate este că nu au niciodată tranzistoare de putere rece - rezistența tipică a canalului nu este mai mare de 200 mOhm. Cu toate acestea, dacă luați un controler fără tranzistor încorporat, puteți alege orice tranzistor, chiar și AUIRFS8409–7P cu o rezistență de canal de jumătate de miliohm
Convertoare DC-DC cu tranzistor extern
Partea următoare
Datorită dezvoltării electronicii moderne, sunt produse în cantități mari microcircuite specializate stabilizatoare de curent și tensiune. Ele sunt împărțite în funcție de funcționalitate în două tipuri principale, convertor de tensiune de creștere DC DC și convertor de reducere. Unele combină ambele tipuri, dar acest lucru nu afectează eficiența partea mai buna.
Pe vremuri, mulți radioamatori visau la stabilizatoare de puls, dar acestea erau rare și puține. Sortimentul din magazinele chinezești este deosebit de plăcut.
- 1. Aplicație
- 2. Conversii populare
- 3. Boost convertoare de tensiune
- 4. Exemple de amplificatoare
- 5. Tusotek
- 6. Pentru XL4016
- 7. Pe XL6009
- 8.MT3608
- 9. Tensiune înaltă la 220
- 10. Convertoare puternice
Aplicație
Am achiziționat recent multe LED-uri diferite de 1W, 3W, 5W, 10W, 20W, 30W, 50W, 100W. Toate sunt de calitate scăzută, pentru a le compara cu cele de înaltă calitate. Pentru a conecta și a alimenta toată această grămadă, am surse de alimentare de 12 V și 19 V de la laptopuri. A trebuit să caut în mod activ prin Aliexpress în căutarea driverelor LED de joasă tensiune.
Au fost achiziționate convertoare moderne de tensiune DC DC și convertoare de tensiune descendente, de 1-2 Amperi și altele puternice de 5-7 Amperi. În plus, sunt perfecte pentru conectarea unui laptop la 12V într-o mașină; vor trage 80-90 wați. Sunt destul de potrivite ca încărcător pentru bateriile auto de 12V și 24V.
În magazinele online din China, stabilizatorii de tensiune sunt puțin mai scumpi.
Microcircuitele populare pentru stabilizatorii de comutare de tip step-up sunt:
- LM2577, învechit cu randament scăzut;
- XL4016, de 2 ori mai eficient decât 2577;
- XL6009;
- MT3608.
Stabilizatorii sunt desemnați astfel AC-DC, DC-DC. AC este curent alternativ, DC este curent continuu. Acest lucru va ușura căutarea dacă o specificați în cerere.
Nu este rațional să faci un convertor DC DC cu propriile mâini; voi petrece prea mult timp pentru asamblare și configurare. Îl puteți cumpăra de la chinezi pentru 50-250 de ruble, acest preț include livrarea. Pentru suma asta voi primi aproape produs gata, care poate fi finalizat cât mai repede posibil.
Aceste circuite integrate de comutare sunt utilizate împreună cu altele, a scris caracteristicile și fișa de date pentru circuitele integrate populare pentru alimentare.
Conversii populare
Stabilizatoarele-amplificatoare sunt clasificate în joasă tensiune și înaltă tensiune de la 220 la 400 volți. Bineînțeles, există blocuri gata făcute cu o valoare de boost fixă, dar le prefer pe cele personalizate, au o funcționalitate mai largă.
Transformările cel mai frecvent solicitate sunt:
- 12V - 19V;
- 12 - 24 Volți;
- 5 - 12V;
- 3 - 12V
- 12 - 220V;
- 24V - 220V.
Boosterele se numesc invertoare auto.
Convertoare de tensiune de creștere
Sursa mea de alimentare de laborator funcționează de la o unitate de laptop la 19V 90W, dar acest lucru nu este suficient pentru a testa LED-urile conectate în serie. Un șir de LED-uri în serie necesită 30V până la 50V. Cumpărarea unei unități gata făcute pentru 50-60 de volți și 150W s-a dovedit a fi puțin costisitoare, aproximativ 2000 de ruble. Prin urmare, am comandat primul stabilizator step-up pentru 500 de ruble. cu o creștere la 50V. După verificare, s-a dovedit că ajunge la maxim 32V, deoarece sunt condensatori de 35V la intrare și la ieșire. I-am scris convingător vânzătorului despre indignarea mea, iar câteva zile mai târziu mi-au returnat banii.
Am comandat un al doilea până la 55V sub marca Tusotek pentru 280 de ruble, amplificatorul s-a dovedit a fi excelent. De la 12V crește ușor la 60V, nu am ridicat rezistența de construcție, s-ar arde brusc. Radiatorul este lipit cu adeziv termoconductor, astfel încât nu a fost posibil să se vadă marcajele microcircuitului. Răcirea se face puțin incorect, suportul radiatorului diodei Schottky și controlerul sunt atașate la placă, și nu la radiator.
Exemple de amplificatoare
XL4016
Să ne uităm la cele 4 modele pe care le am în stoc. Nu am pierdut timpul cu fotografii; i-am luat și pe vânzători.
Caracteristici.
| Tusotek | XL4016 | Conducător auto | MT3608 | |
| Intrare, V | 6 – 35V | 6 – 32V | 5 – 32V | 2-24V |
| Curentul de intrare | pana la 10A | pana la 10A | — | — |
| Ieșire, V | 6 – 55V | 6 – 32V | 6 – 60V | pana la 28V |
| Curent de ieșire | 5A, max 7A | 5A, max 8A | max 2A | 1A, max 2A |
| Preț | 260 de ruble | 250 de ruble | 270 rub | 55 de frecare |
Am multă experiență de lucru cu mărfuri chinezești, majoritatea au deficiențe imediat. Înainte de utilizare, le inspectez și modific pentru a crește fiabilitatea întregii structuri. Acestea sunt în principal probleme de asamblare care apar la asamblarea rapidă a produselor. Finalizez spoturi LED, lămpi pentru casă, lămpile auto faza scurtă și lungă, controlere pentru controlul luminilor de zi DRL. Recomand tuturor să facă acest lucru; cu un minim de timp petrecut, durata de viață poate fi dublată.
Atenție, nu toate au protecție împotriva scurtcircuitului, supraîncălzirii, supraîncărcării și conexiunii necorespunzătoare.
Puterea reală depinde de mod; specificațiile indică maximul. Desigur, caracteristicile fiecărui producător vor fi diferite; instalează diferite diode și înfășoară inductorul cu fire de diferite grosimi.
Tusotek
După părerea mea, cel mai bun dintre toți stabilizatorii de creștere. Unele elemente nu au rezerva de caracteristici sau sunt mai mici decat cele ale microcircuitelor PWM, motiv pentru care nu pot asigura nici macar jumatate din curentul promis. Tusotek are un condensator de 1000mF 35V la intrare și 470mF 63V la ieșire. Partea radiatorului cu o placă metalică este lipită pe placă. Dar sunt lipite prost și înclinate, doar o margine se află pe placă, există un gol sub cealaltă. Fără să ne uităm la el, nu este clar cât de bine sunt sigilate. Dacă este cu adevărat rău, atunci este mai bine să le demontați și să puneți această parte pe radiator; răcirea se va îmbunătăți de 2 ori.
Rezistor variabil este setat numărul necesar de volți. Va rămâne neschimbat dacă modificați tensiunea de intrare, nu depinde de aceasta. De exemplu, am setat 50V la ieșire, am crescut de la 5V la 12V la intrare, setul de 50V nu s-a schimbat.
Pe XL4016
Acest convertor are o astfel de caracteristică încât poate crește doar până la 50% din volți de intrare. Dacă conectați 12V, atunci creșterea maximă va fi de 18V. În descriere se spunea că poate fi folosit pentru laptopuri care sunt alimentate cu maxim 19V. Dar scopul său principal s-a dovedit a fi lucrul cu laptop-uri de la o baterie de mașină. Probabil limitarea de 50% poate fi eliminată prin schimbarea rezistențelor care stabilesc acest mod. Volții de ieșire depind direct de numărul de intrări. 
Îndepărtarea căldurii este mult mai bună, caloriferele sunt instalate corect. Doar în locul pastei termice există o garnitură termoconductoare pentru a evita contactul electric cu radiatorul. La intrare este un condensator 470mF 50V, la celălalt capăt 470mF la 35V.
Pe XL6009
Un reprezentant al convertoarelor moderne eficiente, cum ar fi modelele învechite de pe LM2596, este disponibil în mai multe opțiuni, de la modele în miniatură la modele cu indicatori de tensiune.
Exemplu de eficienta:
- 92% la conversia 12V la 19V, sarcină de 2A.
Fișa de date indică imediat schema de utilizare ca sursă de alimentare pentru un laptop într-o mașină de la 10V la 30V. De asemenea, pe XL6009 este ușor de implementat sursa de alimentare bipolară la +24 și -24V. Ca și în cazul majorității convertoarelor, eficiența scade cu cât diferența de tensiune este mai mare și cu atât amperul este mai mare.
MT3608
Model miniatural cu eficienta buna pana la 97%, frecventa PWM 1,2 MHz. Eficiența crește pe măsură ce tensiunea de intrare crește și scade pe măsură ce crește curentul. Pe convertorul boost MT3608 poți conta pe un curent mic, limitat intern la 4A în cazul unui scurtcircuit. În ceea ce privește volți, este indicat să nu depășiți 24.
Tensiune înaltă la 220
Unitățile de conversie de la 12,24 volți la 220 sunt răspândite printre pasionații de mașini precum. Folosit pentru conectarea dispozitivelor alimentate la 220V. Chinezii vând în principal 7-10 modele de astfel de module, restul sunt dispozitive gata făcute. Pret de la 400 de ruble. Separat, aș dori să notez că, dacă, de exemplu, 500W este indicat pe o unitate finită, atunci aceasta va fi adesea o putere maximă pe termen scurt. Real pe termen lung va fi de aproximativ 240W.
Convertoare puternice
Pentru ocazii speciale Uneori aveți nevoie de convertoare puternice DC-DC pentru 10-20A și până la 120V. Vă voi arăta câteva modele populare și accesibile. De cele mai multe ori nu au marcaje sau vânzătorul le ascunde pentru a nu le cumpăra în altă parte. Nu le-am testat personal; din punct de vedere al tensiunii, ele coexistă conform caracteristicilor promise. Dar amperul va fi puțin mai mic. Deși produsele din această categorie de preț păstrează întotdeauna sarcina declarată, am cumpărat dispozitive similare doar cu ecrane LCD.
600W
Puternic #1:
- putere 600W;
- 10-60V se transformă în 12-80V;
- pret de la 800 de ruble.
Îl puteți găsi căutând „600W DC 10-60V to 12-80V Boost Converter Step Up”
400W
Puternic #2:
- putere 400W;
- 6-40V se transformă în 8-80V;
- ieșire până la 10A;
- pret de la 1200 ruble.
Pentru a căuta, introduceți în motorul de căutare „DC 400W 10A 8-80V Boost Converter Step-Up”
B900W
Puternic #3:
- putere 900W;
- 8-40V se transformă în 10-120V;
- ieșire până la 15A.
- pret de la 1400 ruble.
Singura unitate care este desemnată ca B900W și poate fi găsită cu ușurință.
Tensiuni de intrare de până la 61 V, tensiuni de ieșire de la 0,6 V, curenți de ieșire de până la 4 A, capacitatea de a sincroniza și regla extern frecvența, precum și de a regla curentul de limitare, reglarea timpului de pornire ușoară, protecție completă a sarcinii, o gamă largă interval de temperatură de funcționare - toate aceste caracteristici ale surselor de alimentare moderne sunt realizabile folosind noua linie de convertoare DC/DC produse de .
ÎN în prezent Gama de microcircuite regulatoare de comutare produse de STMicro (Figura 1) vă permite să creați surse de alimentare (PS) cu tensiuni de intrare de până la 61 V și curenți de ieșire de până la 4 A.
Sarcina conversiei tensiunii nu este întotdeauna ușoară. Fiecare dispozitiv specificîși pune cerințele asupra regulatorului de tensiune. Uneori rol principal Prețul (electronica de larg consum), dimensiunea (electronica portabilă), eficiența (dispozitive alimentate cu baterie) sau chiar viteza de dezvoltare a produsului joacă un rol important. Aceste cerințe se contrazic adesea între ele. Din acest motiv, nu există un convertor de tensiune ideal și universal.
În prezent, se folosesc mai multe tipuri de convertoare: liniare (stabilizatori de tensiune), convertoare DC/DC pulsate, circuite de transfer de sarcină și chiar surse de alimentare bazate pe izolatori galvanici.
Cu toate acestea, cele mai comune sunt regulatoarele liniare de tensiune și convertoarele DC/DC cu comutare descendente. Principala diferență în funcționarea acestor scheme este evidentă din nume. În primul caz, comutatorul de alimentare funcționează în modul liniar, în al doilea - în modul cheie. Principalele avantaje, dezavantaje și aplicații ale acestor scheme sunt prezentate mai jos.
Caracteristicile regulatorului liniar de tensiune
Principiul de funcționare al unui regulator liniar de tensiune este bine cunoscut. Stabilizatorul integrat clasic μA723 a fost dezvoltat în 1967 de R. Widlar. În ciuda faptului că electronica a parcurs un drum lung de atunci, principiile de funcționare au rămas practic neschimbate.
Schema standard Regulatorul liniar de tensiune constă dintr-un număr de elemente principale (Figura 2): tranzistorul de putere VT1, o sursă de tensiune de referință (VS), un circuit de feedback de compensare pe un amplificator operațional (OP-Amp). Regulatoarele moderne pot conține suplimentar blocuri funcționale: circuite de protectie (supraincalzire, supracurent), circuite de gestionare a puterii etc.
Principiul de funcționare al unor astfel de stabilizatori este destul de simplu. Circuitul de feedback de pe amplificatorul operațional compară valoarea tensiunii de referință cu tensiunea divizorului de ieșire R1/R2. La ieșirea amplificatorului operațional se formează o nepotrivire, care determină tensiunea sursă-portă a tranzistorului de putere VT1. Tranzistorul funcționează în modul liniar: cu cât este mai mare tensiunea la ieșirea amplificatorului operațional, cu atât este mai mică tensiunea sursei de poartă și cu atât rezistența VT1 este mai mare.
Acest circuit vă permite să compensați toate modificările tensiunii de intrare. Într-adevăr, să presupunem că tensiunea de intrare Uin a crescut. Acest lucru va provoca următorul lanț de modificări: Uin a crescut → Uout va crește → tensiunea de pe divizorul R1/R2 va crește → tensiunea de ieșire a amplificatorului operațional va crește → tensiunea de poartă-surse va scădea → rezistența VT1 va crește creste → Uout va scadea.
Ca rezultat, atunci când tensiunea de intrare se modifică, tensiunea de ieșire se modifică ușor.
Când tensiunea de ieșire scade, au loc modificări inverse ale valorilor tensiunii.
Caracteristici de funcționare a unui convertor DC/DC descendente
Un circuit simplificat al unui convertor DC/DC descendente clasic (convertor de tip I, convertizor buck, convertor descendente) este format din mai multe elemente principale (Figura 3): tranzistorul de putere VT1, circuitul de control (CS), filtrul (Lph). -Cph), diodă inversă VD1.
Spre deosebire de circuitul regulator liniar, tranzistorul VT1 funcționează în modul comutator.
Ciclul de funcționare al circuitului este format din două faze: faza pompei și faza de refulare (Figurile 4...5).
În faza de pompare, tranzistorul VT1 este deschis și curentul curge prin el (Figura 4). Energia este stocată în bobina Lf și condensatorul Cf.
În timpul fazei de descărcare, tranzistorul este închis, nu trece curent prin el. Bobina Lf acționează ca o sursă de curent. VD1 este o diodă necesară pentru curgerea curentului invers.
În ambele faze, la sarcină se aplică o tensiune egală cu tensiunea de pe condensatorul Sph.
Circuitul de mai sus asigură reglarea tensiunii de ieșire atunci când durata impulsului se modifică:
Uout = Uin × (ti/T)
Dacă valoarea inductanței este mică, curentul de descărcare prin inductanță are timp să ajungă la zero. Acest mod se numește modul curent intermitent. Se caracterizează printr-o creștere a ondulației curentului și tensiunii pe condensator, ceea ce duce la o deteriorare a calității tensiunii de ieșire și la o creștere a zgomotului circuitului. Din acest motiv, modul de curent intermitent este rar utilizat.
Există un tip de circuit convertor în care dioda „ineficientă” VD1 este înlocuită cu un tranzistor. Acest tranzistor se deschide în antifază cu tranzistorul principal VT1. Un astfel de convertor se numește sincron și are o eficiență mai mare.
Avantajele și dezavantajele circuitelor de conversie a tensiunii
Dacă una dintre schemele de mai sus ar avea superioritate absolută, atunci a doua ar fi uitată în siguranță. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă. Aceasta înseamnă că ambele scheme au avantaje și dezavantaje. Analiza schemelor trebuie efectuată în conformitate cu o gamă largă de criterii (Tabelul 1).
Tabel 1. Avantajele și dezavantajele circuitelor regulatoare de tensiune
| Caracteristică | Regulator liniar | Convertor Buck DC/DC |
| Interval tipic de tensiune de intrare, V | până la 30 | pana la 100 |
| Interval tipic de curent de ieșire | sute de mA | unitățile A |
| Eficienţă | mic de statura | înalt |
| Precizia setarii tensiunii de iesire | unități % | unități % |
| Stabilitatea tensiunii de ieșire | înalt | in medie |
| Zgomot generat | mic de statura | înalt |
| Complexitatea implementării circuitului | scăzut | înalt |
| Complexitatea topologiei PCB | scăzut | înalt |
| Preț | scăzut | înalt |
Caracteristici electrice. Pentru orice convertor, caracteristicile principale sunt randamentul, curentul de sarcină, intervalul de tensiune de intrare și ieșire.
Valoarea eficienței pentru regulatoarele liniare este scăzută și este invers proporțională cu tensiunea de intrare (Figura 6). Acest lucru se datorează faptului că toată tensiunea „extra” scade pe tranzistorul care funcționează în modul liniar. Puterea tranzistorului este eliberată sub formă de căldură. Eficiența scăzută duce la faptul că gama de tensiuni de intrare și curenți de ieșire ai regulatorului liniar este relativ mică: până la 30 V și până la 1 A.
Eficiența unui regulator de comutare este mult mai mare și mai puțin dependentă de tensiunea de intrare. În același timp, nu este neobișnuit pentru tensiuni de intrare mai mari de 60 V și curenți de sarcină mai mari de 1 A.
Dacă se folosește un circuit convertor sincron, în care dioda de roată liberă ineficientă este înlocuită cu un tranzistor, atunci eficiența va fi și mai mare.
Precizia și stabilitatea tensiunii de ieșire. Stabilizatorii liniari pot avea o precizie extrem de mare și o stabilitate a parametrilor (fracții de procent). Dependența tensiunii de ieșire de modificările tensiunii de intrare și de curentul de sarcină nu depășește câteva procente.
Conform principiului de funcționare, un regulator de impuls are inițial aceleași surse de eroare ca un regulator liniar. În plus, abaterea tensiunii de ieșire poate fi afectată semnificativ de cantitatea de curent care curge.
Caracteristicile zgomotului. Regulatorul liniar are un răspuns moderat la zgomot. Există regulatoare de precizie cu zgomot redus, utilizate în tehnologia de măsurare de înaltă precizie.
Stabilizatorul de comutare în sine este o sursă puternică de interferență, deoarece tranzistorul de putere funcționează în modul de comutare. Zgomotul generat este împărțit în condus (transmis prin linii electrice) și inductiv (transmis prin medii neconductoare).
Interferența condusă este eliminată folosind filtre trece-jos. Cu cât frecvența de funcționare a convertorului este mai mare, cu atât este mai ușor să scapi de interferențe. În circuitele de măsurare regulator de comutare adesea folosit împreună cu un stabilizator liniar. În acest caz, nivelul de interferență este redus semnificativ.
Este mult mai dificil să scapi de efectele nocive ale interferenței inductive. Acest zgomot provine din inductor și este transmis prin aer și medii neconductoare. Pentru a le elimina, se folosesc inductori și bobine ecranate pe un miez toroidal. La așezarea plăcii, folosesc o umplere continuă de pământ cu un poligon și/sau chiar selectează un strat separat de pământ în plăci multistrat. Mai mult, el convertor de impulsuri pe cât posibil de circuitele de măsurare.
Caracteristici de performanta. Din punct de vedere al simplității implementării circuitelor și al aspectului plăcii de circuit imprimat, regulatoarele liniare sunt extrem de simple. Pe langa stabilizator integral Sunt necesari doar câțiva condensatori.
Un convertor de comutare va necesita cel puțin un filtru L-C extern. În unele cazuri, sunt necesare un tranzistor de putere extern și o diodă de roată liberă externă. Acest lucru duce la necesitatea calculelor și modelării, iar topologia plăcii de circuit imprimat devine semnificativ mai complicată. Complexitatea suplimentară a plăcii apare din cauza cerințelor EMC.
Preț. Evident, din cauza cantitate mare Componentele externe ale convertorului de impulsuri vor fi mai scumpe.
În concluzie, se pot identifica domeniile avantajoase de aplicare ale ambelor tipuri de convertoare:
- Regulatoarele liniare pot fi utilizate în circuite de joasă tensiune, de joasă tensiune, cu cerințe de mare precizie, stabilitate și zgomot redus. Un exemplu ar fi circuitele de măsurare și precizie. În plus, dimensiunea redusă și costul redus al soluției finale pot fi ideale pentru electronice portabile și dispozitive low-cost.
- Regulatoarele de comutare sunt ideale pentru circuitele de înaltă tensiune, joasă și înaltă tensiune din electronice auto, industriale și de consum. Eficiența ridicată face adesea ca utilizarea DC/DC să nu fie o alternativă pentru dispozitivele portabile și alimentate cu baterie.
Uneori devine necesar să se utilizeze regulatoare liniare la tensiuni de intrare ridicate. În astfel de cazuri, puteți utiliza stabilizatori produși de STMicroelectronics, care au tensiuni de funcționare mai mari de 18 V (Tabelul 2).
Tabelul 2. Regulatoare liniare STMicroelectronics cu tensiune de intrare ridicată
| Nume | Descriere | Uin max, V | Uout nom, V | Iout nom, A | propriu picătură, V |
| 35 | 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15 | 0.5 | 2 | ||
| Regulator de precizie 500 mA | 40 | 24 | 0.5 | 2 | |
| 2 Un regulator | 35 | 0.225 | 2 | 2 | |
| , | Regulator reglabil | 40 | – | 0.1; 0.5; 1.5 | 2 |
| 3 Un regulator | 20 | – | 3 | 2 | |
| Regulator de precizie 150 mA | 40 | – | 0.15 | 3 | |
| KFxx | 20 | 2.5: 8 | 0.5 | 0.4 | |
| Regulator de auto-cadere ultra-scăzut | 20 | 2.7: 12 | 0.25 | 0.4 | |
| 5 Un regulator cu întrerupere scăzută și reglare a tensiunii de ieșire | 30 | – | 1.5; 3; 5 | 1.3 | |
| LExx | Regulator de auto-cadere ultra-scăzut | 20 | 3; 3.3; 4.5; 5; 8 | 0.1 | 0.2 |
| Regulator de auto-cadere ultra-scăzut | 20 | 3.3; 5 | 0.1 | 0.2 | |
| Regulator de auto-cadere ultra-scăzut | 40 | 3.3; 5 | 0.1 | 0.25 | |
| Regulator de 85 mA cu auto-abandonare redusă | 24 | 2.5: 3.3 | 0.085 | 0.5 | |
| Regulator de tensiune negativ de precizie | -35 | -5; -8; -12; -15 | 1.5 | 1.1; 1.4 | |
| Regulator de tensiune negativ | -35 | -5; -8; -12; -15 | 0.1 | 1.7 | |
| Regulator de tensiune negativ reglabil | -40 | – | 1.5 | 2 |
Dacă se ia decizia de a construi o sursă de alimentare cu impulsuri, atunci trebuie selectat un cip convertor adecvat. Alegerea se face ținând cont de o serie de parametri de bază.
Principalele caracteristici ale convertoarelor DC/DC cu impulsuri descendente
Să enumeram principalii parametri ai convertoarelor de impulsuri.
Domeniul tensiunii de intrare (V). Din păcate, există întotdeauna o limitare nu numai la tensiunea maximă, ci și la tensiunea de intrare minimă. Valoarea acestor parametri este întotdeauna selectată cu o anumită marjă.
Domeniul tensiunii de ieșire (V). Datorită restricțiilor privind durata minimă și maximă a impulsului, gama de valori ale tensiunii de ieșire este limitată.
Curentul maxim de ieșire (A). Acest parametru este limitat de o serie de factori: puterea disipată maximă admisă, valoarea finală a rezistenței întrerupătoarelor de alimentare etc.
Frecvența de funcționare a convertorului (kHz). Cu cât frecvența de conversie este mai mare, cu atât este mai ușor să filtrați tensiunea de ieșire. Acest lucru face posibilă combaterea interferențelor și reducerea valorilor elementelor de filtrare L-C externe, ceea ce duce la o creștere a curenților de ieșire și o reducere a dimensiunii. Cu toate acestea, o creștere a frecvenței de conversie crește pierderile de comutare ale comutatoarelor de putere și crește componenta inductivă a interferenței, ceea ce este în mod clar nedorit.
Eficiența (%) este un indicator integral al eficienței și este dată sub formă de grafice pentru diferite tensiuni și curenți.
Parametrii rămași (rezistența canalului întrerupătoarelor de alimentare integrate (mOhm), consumul de curent propriu (µA), rezistența termică a carcasei etc.) sunt mai puțin importanți, dar ar trebui să fie și ei luați în considerare.
Noile convertoare de la STMicroelectronics au tensiune de intrare și eficiență ridicate, iar parametrii acestora pot fi calculați folosind software-ul gratuit eDesignSuite.
Linie de DC/DC în impulsuri de la ST Microelectronics
Portofoliul DC/DC al STMicroelectronics este în continuă expansiune. Noile microcircuite convertoare au un domeniu extins de tensiune de intrare până la 61 V ( / / ), curenți mari de ieșire, tensiuni de ieșire de la 0,6 V ( / / ) (Tabelul 3).
Tabelul 3. Noul DC/DC STMicroelectronics
| Caracteristici | Nume | |||||||
| L7987; L7987L | ||||||||
| Cadru | VFQFPN-10L | HSOP-8; VFQFPN-8L; SO8 | HSOP-8; VFQFPN-8L; SO8 | HTSSOP16 | VFQFPN-10L; HSOP 8 | VFQFPN-10L; HSOP 8 | HSOP 8 | HTSSOP 16 |
| Tensiunea de intrare Uin, V | 4.0…18 | 4.0…18 | 4.0…18 | 4…38 | 4.5…38 | 4.5…38 | 4.5…38 | 4.5…61 |
| Curent de ieșire, A | 4 | 3 | 4 | 2 | 2 | 3 | 3 | 2 (L7987L); 3 (L7987) |
| Domeniul tensiunii de ieșire, V | 0,8…0,88×Uin | 0,8…Uin | 0,8…Uin | 0,85…Uin | 0,6…Uin | 0,6…Uin | 0,6…Uin | 0,8…Uin |
| Frecvența de operare, kHz | 500 | 850 | 850 | 250…2000 | 250…1000 | 250…1000 | 250…1000 | 250…1500 |
| Sincronizare frecvență externă (max), kHz | Nu | Nu | Nu | 2000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1500 |
| Funcții | Pornire lină; protecție la supracurent; protectie la supraincalzire | |||||||
| Funcții suplimentare | PERMITE; BUN | PERMITE | LNM; LCM; INHIBA; Protectie de supravoltaj | PERMITE | BUN; protecție împotriva căderilor de tensiune; reglarea curentului de întrerupere | |||
| Interval de temperatură de funcționare a cristalului, °C | -40…150 | |||||||
Toate microcircuitele noi de convertizor de impulsuri au funcții de pornire ușoară, supracurent și supraîncălzire.
LM2596 - convertor de dolari curent continuu, este adesea produs sub formă de module gata făcute, costând aproximativ 1 USD (căutați LM2596S DC-DC 1.25-30 V 3A). Plătind 1,5 dolari, puteți cumpăra un modul similar pe Ali cu indicarea LED a tensiunii de intrare și ieșire, oprirea tensiunii de ieșire și butoanele de reglare fină cu afișarea valorilor pe indicatoare digitale. De acord - oferta este mai mult decât tentantă!
Mai jos este schema circuitului a acestei plăci convertoare (componentele cheie sunt marcate în imaginea de la sfârșit). La intrare există protecție împotriva inversării polarității - dioda D2. Acest lucru va preveni deteriorarea regulatorului de tensiunea de intrare conectată incorect. În ciuda faptului că cipul lm2596 poate procesa tensiuni de intrare de până la 45 V conform fișei de date, în practică, tensiunea de intrare nu trebuie să depășească 35 V pentru utilizare pe termen lung.
Pentru lm2596, tensiunea de ieșire este determinată de ecuația de mai jos. Cu rezistorul R2, tensiunea de ieșire poate fi reglată de la 1,23 la 25 V.
Deși cipul lm2596 este conceput pentru curent maxim 3 O funcționare continuă, suprafața mică a masei foliei nu este suficientă pentru a disipa căldura generată pe întreaga gamă de funcționare a circuitului. De asemenea, rețineți că eficiența acestui convertor variază foarte mult în funcție de tensiunea de intrare, tensiunea de ieșire și curentul de sarcină. Eficiența poate varia de la 60% la 90%, în funcție de condițiile de funcționare. Prin urmare, îndepărtarea căldurii este obligatorie dacă funcționarea continuă are loc la curenți mai mari de 1 A.
Conform fișei tehnice, condensatorul de avans trebuie instalat în paralel cu rezistența R2, mai ales când tensiunea de ieșire depășește 10 V - acest lucru este necesar pentru a asigura stabilitatea. Dar acest condensator nu este adesea prezent pe plăcile invertoare ieftine din China. În timpul experimentelor, mai multe copii ale convertoarelor DC au fost testate în diferite condiții de funcționare. Drept urmare, am ajuns la concluzia că stabilizatorul LM2596 este potrivit pentru curenții de alimentare mici și medii ai circuitelor digitale, dar pentru valori mai mari ale puterii de ieșire este necesar un radiator.
Prolog.
Am două multimetre și ambele au același dezavantaj - sunt alimentate de o baterie Krona de 9 volți.
Am încercat întotdeauna să am o baterie proaspătă de 9 volți în stoc, dar din anumite motive, atunci când a fost necesar să măsoare ceva cu o precizie mai mare decât cea a unui instrument indicator, Krona s-a dovedit a fi fie inoperant, fie a durat doar o perioadă. câteva ore de funcționare.
Procedura de înfășurare a unui transformator de impulsuri.
Este foarte dificil să înfășurați o garnitură pe un miez inel de dimensiuni atât de mici, iar înfășurarea unui fir pe un miez gol este incomod și periculoasă. Izolația firului poate fi deteriorată de marginile ascuțite ale inelului. Pentru a preveni deteriorarea izolației, ștergeți muchiile ascuțite ale circuitului magnetic așa cum este descris.
Pentru a preveni „despărțirea” spirelor la așezarea firului, este util să acoperiți miezul cu un strat subțire de adeziv „88N” și să îl uscați înainte de înfășurare.
În primul rând, înfășurările secundare III și IV sunt înfășurate (vezi diagrama convertorului). Trebuie să fie înfășurate în două fire deodată. Bobinele pot fi asigurate cu adeziv, de exemplu, „BF-2” sau „BF-4”.
Nu am avut un fir potrivit, iar în locul unui fir cu diametrul calculat de 0,16 mm am folosit un fir cu diametrul de 0,18 mm, ceea ce a dus la formarea unui al doilea strat de mai multe spire.
Apoi, tot în două fire, înfășurările primare I și II sunt înfășurate. Turnurile înfășurărilor primare pot fi, de asemenea, asigurate cu lipici.
Am asamblat convertizorul folosind metoda de montare cu balamale, având în prealabil conectat tranzistoarele, condensatorii și transformatorul cu fir de bumbac.
Intrarea, ieșirea și magistrala comună a convertorului au fost conectate cu un fir flexibil flexibil.
Configurarea convertorului.
Poate fi necesară reglarea pentru a seta nivelul dorit al tensiunii de ieșire.
Am selectat numărul de spire, astfel încât la o tensiune a bateriei de 1,0 volți, ieșirea convertorului să fie de aproximativ 7 volți. La această tensiune, indicatorul bateriei descărcate se aprinde în multimetru. În acest fel, puteți preveni descărcarea prea profundă a bateriei.
Dacă în loc de tranzistoarele KT209K propuse, se folosesc altele, atunci va trebui selectat numărul de spire ale înfășurării secundare a transformatorului. Acest lucru se datorează mărimii diferite a căderii de tensiune între joncțiunile p-n pentru diferite tipuri de tranzistoare.
Am testat acest circuit folosind tranzistoare KT502 cu parametrii transformatorului neschimbați. Tensiunea de ieșire a scăzut cu un volt sau cam asa ceva.
De asemenea, trebuie să rețineți că joncțiunile bază-emițător ale tranzistoarelor sunt, de asemenea, redresoare de tensiune de ieșire. Prin urmare, atunci când alegeți tranzistori, trebuie să acordați atenție acestui parametru. Adică, tensiunea maximă admisibilă de bază-emițător trebuie să depășească tensiunea de ieșire necesară a convertorului.
Dacă nu are loc generarea, verificați fazarea tuturor bobinelor. Punctele de pe diagrama convertorului (vezi mai sus) marchează începutul fiecărei înfășurări.
Pentru a evita confuzia la fazarea bobinelor circuitului magnetic inel, luați drept început al tuturor înfășurărilor, De exemplu, toate cablurile ies din partea de jos, iar dincolo de capătul tuturor înfășurărilor, toate cablurile ies din partea de sus.
Asamblarea finală a unui convertor de tensiune de impuls.
Înainte de asamblarea finală, toate elementele circuitului au fost conectate cu sârmă toronată și a fost testată capacitatea circuitului de a primi și transmite energie.
Pentru a preveni scurtcircuitele, convertizorul de tensiune de impuls a fost izolat pe partea de contact cu etanșant siliconic.
Apoi toate elementele structurale au fost plasate în corpul Krona. Pentru a preveni ca capacul frontal cu conector să fie îngropat în interior, a fost introdusă o placă de celuloid între pereții din față și din spate. După care, capacul din spate a fost asigurat cu lipici „88N”.
Pentru a încărca Krona modernizată, a trebuit să facem un cablu suplimentar cu mufă jack de 3,5 mm la un capăt. La celălalt capăt al cablului, pentru a reduce probabilitatea unui scurtcircuit, au fost instalate prize standard pentru dispozitive în loc de mufe similare.
Rafinamentul multimetrului.
Multimetrul DT-830B a început imediat să lucreze cu Krona modernizată. Dar testerul M890C+ a trebuit să fie ușor modificat.
Faptul este că majoritatea multimetrelor moderne folosesc această funcție oprire automată nutriție. Imaginea prezintă o parte a panoului de control al multimetrului unde este indicată această funcție.
Circuitul de oprire automată funcționează după cum urmează. Când bateria este conectată, condensatorul C10 este încărcat. Când alimentarea este pornită, în timp ce condensatorul C10 este descărcat prin rezistorul R36, ieșirea comparatorului IC1 este menținută la un potențial ridicat, ceea ce face ca tranzistoarele VT2 și VT3 să se pornească. Prin tranzistorul deschis VT3, tensiunea de alimentare intră în circuitul multimetrului.
După cum puteți vedea, pentru funcționarea normală a circuitului, trebuie să furnizați energie la C10 chiar înainte de a porni sarcina principală, ceea ce este imposibil, deoarece „Krona” noastră modernizată, dimpotrivă, se va porni numai când apare sarcina. .
În general, întreaga modificare a constat în instalarea unui jumper suplimentar. Pentru ea, am ales locul unde era cel mai convenabil să fac asta.
Din păcate, desemnările elementelor sunt activate schema electrica nu se potrivea cu denumirile de pe placă de circuit imprimat multimetrul meu, așa că am găsit punctele pentru instalarea jumperului așa. Prin apelare, am identificat ieșirea necesară a comutatorului și am identificat magistrala de alimentare +9V folosind al 8-lea picior al amplificatorului operațional IC1 (L358).
Mici detalii.
A fost dificil să achiziționați o singură baterie. Ele sunt vândute de cele mai multe ori fie în perechi, fie în grupuri de patru. Cu toate acestea, unele truse, de exemplu, „Varta”, vin cu cinci baterii într-un blister. Dacă ești la fel de norocos ca mine, vei putea împărți cu cineva un astfel de set. Am cumpărat bateria cu doar 3,3 USD, în timp ce o „Krona” costă de la 1 USD la 3,75 USD. Există, totuși, și „Coroane” pentru 0,5 USD, dar sunt complet născuți morți.
