Ако търсите универсална верига за постоянен ток-конвертор, то тази статия е за вас. Днес заедно с Роман (автор на YouTube канал „Open Frime TV“) ще съберем конвертор, базиран на топологията на Sepic.
Ако използвате търсенето, мисля, че първото в списъка ще бъде видеоклипът на известния видео блогър AKA KASYAN (YouTube канал „AKA KASYAN“) на сглобяването на конвертор нагоре / надолу dc-dc.
Само има верига с един индуктор и няма регулиране на тока. Версията на романа е събрана по топология Sepic, ще се запознаем по-подробно по-късно. Сега нека разберем защо е необходим такъв конвертор.
Нека започнем с характеристиките:
Входно напрежение от 10V до 25V;
Изходно напрежение от 0 до 30V;
Изходният ток е до 2А (тук има някои функции, ние ще ги засегнем при изчисляване на индуктора).
Както можете да видите от характеристиките, такъв конвертор може да се използва в кола за увеличаване или намаляване на напрежението от 12V. Можете също така да свържете такъв домашен dc-dc преобразувател към изхода на компютърно захранване и да получавате различни напрежения от него без промяна.
Е, или можете да вземете захранването от лаптопа и отново да получите всяко напрежение на изхода. Много е удобно, няма нужда да се притеснявате за захранващото напрежение.
Сега отидете директно към схема на устройството.
Тук всички знаем tl494, тя вече е на много години, но все още не се отказва от позицията си.
От самото начало авторът искаше да направи конвертор на dc-dc на UC3843, но те се оказаха дефектни, бяха нещо друго, но авторът не можа да постигне нормална работа.
Плюс това, ако коригирате тока, трябва да зададете втори шунт и това намалява крайната ефективност на устройството.
Роман (авторът на днешния домашен продукт) не стигна до тази схема веднага, но след разговор с YouTube автора на канала „ЧЕРВЕН нюанс“, който предложи посока да се мисли. И ето финалната схема на устройството:
Той има настройка на напрежение, ток, а също така е инсталиран полеви драйвер. С него топлината леко намаля.
Можете също така да видите, че максималната ширина на изходния импулс е ограничена, тъй като при максимално запълване веригата премина в неразбираем режим, изяде много ток, но напрежението падна на изхода.
Максималното изходно напрежение е 30V.
Ако имате нужда от повече, ще трябва да преизчислите стойността на тези резистори:
Освен това по такъв начин, че при желаното изходно напрежение в точката на разделителя е 5V.
Ние също имаме ограничен ток, той е 2А. Ако имате нужда от повече, тогава трябва да преразкажете този резистор:
Вече е малко по-сложно. Първо трябва да разберете колко волта ще паднат на шунта.
Например, имаме нужда от ток от 4А. Тогава ние гледаме, при такъв ток, 0,4V пада върху резистора.
Добре, сега преразказваме резистора. Необходимо е, че в точката на разделяне на променливия резистор и константа напрежението трябва да бъде 0,4V.
За целта отидете на онлайн калкулатора и започнете да вдигате резистор.
Както можете да видите, това не е трудно. Сега нека поговорим за това как всичко работи. Референтна точка - устройството е изключено.
И така, ние даваме храна. Ключът е отворен, което означава, че токът протича през индуктора, кондензатора и диода директно в кондензатора за натоварване и изход.
Тогава ключът се заключва.
В този момент в намотката L1 се натрупва енергия. Захранващият кондензатор се зарежда с захранващото напрежение и тъй като след като ключът е затворен, той се включва паралелно с индуктивността L2, той го зарежда.
Напрежението с L2 не може да премине в товара, тъй като има диод и неговото напрежение на катода е по-високо, отколкото на анода.
Сега ключът е отворен отново и напрежението на L1 се добавя към напрежението на самоиндукция.
По този начин повишено напрежение вече се прилага към проходния кондензатор и товара.
Променяйки работния цикъл на ШИМ, променяме изходното напрежение.
Ако широчината на импулса е достатъчно малка, тогава величината на самоиндукцията е по-малка и, следователно, изходното напрежение намалява. Предимството на такава верига пред обикновен преобразуващ DC-DC конвертор е, че тук е инсталиран захранващ кондензатор, който в случай на късо съединение няма да позволи веригата да се провали.
Сега нека продължим. Както бе споменато по-горе, някои компоненти на схемата трябва да бъдат изчислени, тъй като вече има уебсайт с готов онлайн калкулатор, това прави живота нереалистичен.
Както можете да видите, тук трябва да въведете данните си.
Авторът се опита да изчисли в възможно най-широк диапазон и ето какво се случи:
При изчислението получихме няколко намотки на индуктивността.
Но как в реалния живот те могат да бъдат навити с необходимата индуктивност? Собствениците на електромера за ESR ще кажат, че няма нищо сложно, вие навивате и гледате параметрите.
Но този ESR метър показва с много голяма грешка, затова авторът предлага да използвате програмата Old Man.
Въвеждаме всички необходими параметри в него и също така посочваме кое ядро имаме. Ако няма под ръка, тогава получаваме 2 еднакви жълти пръстена от компютърното захранване.
Е, остава да намотаем дроселите си, няма да е трудно.
Оказа се доста добре. Изглежда, че всички трудности вече са зад, но не, все още има оформление на печатни платки. Авторът прекара една вечер в него, за да подреди всички елементи възможно най-компактно.
За монтажа можете да направите дъската малко по-голяма и да добавите дупки отстрани, но това зависи от вас.
Дъската е готова, дупките са пробити, дойде ред на уплътняващата машина. Има един важен момент, необходимо е да повдигнете силовите елементи над дъската, тъй като тогава ще бъде невъзможно да получите отвертка.
Сега трябва да инсталирате транзистора и диода върху радиатора. Авторът ще използва такъв алуминиев профил, той има добри размери и може да охлажда схемата нормално.
Е, в крайна сметка традиционно имаме тестове. Първо, захранвайте веригата с напрежение 12V. Изходът е свързан с товар под формата на лампа с нажежаема мощност 100 W, проектирана за напрежение 36V. Мултицетът следи изходното напрежение.
Както можете да видите, можем лесно да настроим всяко напрежение, започващо от 0 и завършващо с почти 30 волта, което се отразява на голяма индуктивност, която според автора беше твърде мързелива, за да се пренавива.
Сега нека видим текущата граница.
Както можете да видите, нашата схема върши отлична работа. Сега направете късо съединение.
Това обикновено е без проблеми, има просто ограничение на предварително зададения ток. Е, най-важният тест е да настроите изхода на средна стойност от 15 V и да започнете да променяте входното напрежение.
Както можете да видите, в началото го намалихме, но сега започнахме да го увеличаваме, но изходното напрежение се поддържа на дадено ниво.
Е, това е всичко, надявам се да ви е харесало. Благодаря за вниманието. Ще се видим скоро!
видео: