Se você estava procurando um circuito conversor dc-dc universal, este artigo é para você. Hoje, junto com Roman (autor do canal do YouTube “Open Frime TV”), montaremos um conversor baseado na topologia séptica.
Se você usar a pesquisa, acho que o primeiro da lista será o vídeo do famoso blogueiro de vídeo AKA KASYAN (canal do YouTube "AKA KASYAN") na montagem do conversor dc-dc para cima / para baixo.
Somente existe um circuito com um indutor e não há regulação de corrente. A versão do romance é coletada na topologia séptica; nos familiarizaremos com mais detalhes posteriormente. Agora vamos descobrir por que esse conversor é necessário.
Vamos começar com as características:
Tensão de entrada de 10V a 25V;
Tensão de saída de 0 a 30V;
A corrente de saída é de até 2A (existem algumas características aqui, tocaremos nelas ao calcular o indutor).
Como você pode ver pelas características, esse conversor pode ser usado em carro para aumentar ou diminuir a tensão de 12V. Você também pode conectar um conversor dc-dc caseiro à saída de uma fonte de alimentação de computador e receber tensões diferentes dele sem alterações.
Bem, ou você pode pegar a fonte de alimentação do laptop e receber novamente qualquer voltagem na saída. É muito conveniente, não precisa se preocupar com a tensão de alimentação.
Agora vá diretamente para diagrama do dispositivo.
Aqui todos sabemos que ela já tem muitos anos, mas ainda não desiste de sua posição.
Desde o início, o autor queria fazer um conversor dc-dc no UC3843, mas eles estavam com defeito, eram outra coisa, mas o autor não conseguiu o trabalho normal.
Além disso, se você ajustar a corrente, precisará definir um segundo desvio, o que reduzirá a eficiência final do dispositivo.
Roman (o autor do produto caseiro de hoje) não chegou a esse esquema imediatamente, mas depois de conversar com o autor do YouTube no canal "RED Shade", que sugeria em que direção pensar. E aqui está o diagrama final do dispositivo:
Possui um ajuste de tensão, corrente e também um driver de campo está instalado. Com isso, o calor diminuiu um pouco.
Você também pode ver que a largura máxima do pulso de saída é limitada, pois no enchimento máximo o circuito entrou em um modo incompreensível, consumiu muita corrente, mas a tensão caiu na saída.
A tensão máxima de saída é 30V.
Se precisar de mais, será necessário recalcular o valor desses resistores:
Além disso, de modo que a tensão de saída desejada no ponto divisor fosse de 5V.
Também temos corrente limitada, é 2A. Se você precisar de mais, precisará recontar este resistor:
Já é um pouco mais complicado. Primeiro você precisa descobrir quantos volts cairão na derivação.
Por exemplo, precisamos de uma corrente de 4A. Então olhamos para uma corrente tão baixa de 0,4V no resistor.
Ok, agora recontamos o resistor. Precisamos que no ponto de divisão do resistor variável e constante, a tensão seja de 0,4V.
Para fazer isso, acesse a calculadora on-line e comece a pegar um resistor.
Como você pode ver, isso não é difícil. Agora vamos falar sobre como tudo funciona. Ponto de referência - o dispositivo está desligado.
Então, nós estamos dando comida. A chave está aberta, o que significa que a corrente flui através do indutor, capacitor e diodo diretamente para o capacitor de carga e saída.
Então a chave está bloqueada.
Neste momento, a energia é acumulada na bobina L1. O capacitor de passagem foi carregado com a tensão de alimentação e, após o fechamento da chave, ele liga em paralelo com a indutância L2, carrega-a.
A tensão com L2 não pode entrar na carga, pois existe um diodo e sua tensão no cátodo é maior que no ânodo.
Agora a chave está aberta novamente e a tensão em L1 é adicionada à tensão de auto-indução.
Assim, uma tensão aumentada já é aplicada ao capacitor de passagem e à carga.
Ao alterar o ciclo de trabalho do PWM, alteramos a tensão de saída.
Se a largura do pulso é suficientemente pequena, a magnitude da auto-indução é menor e, consequentemente, a tensão de saída diminui. A vantagem desse circuito em relação a um conversor CC-CC de avanço comum é que um capacitor de passagem é instalado aqui, o que, no caso de um curto-circuito, não permitirá que o circuito falhe.
Agora vamos seguir em frente. Como mencionado acima, alguns componentes do esquema devem ser calculados, uma vez que já existe um site com uma calculadora online pronta, isso torna a vida irrealista.
Como você pode ver, aqui você deve inserir seus dados.
O autor tentou calcular na faixa mais ampla possível e foi o que aconteceu:
No cálculo, obtivemos algumas bobinas de indutância.
Mas como na vida real eles podem ser feridos com a indutância necessária? Os proprietários do medidor ESR dirão que não há nada complicado, você enrola e olha os parâmetros.
Mas esse medidor de ESR é exibido com um erro muito grande; portanto, o autor sugere o uso do programa Old Man.
Nós inserimos todos os parâmetros necessários e também indicamos qual núcleo temos. Se não houver nenhum em mãos, obteremos 2 anéis amarelos idênticos da fonte de alimentação do computador.
Bem, ainda resta a bobina, não será difícil.
Acabou muito bem. Parece que todas as dificuldades já estão atrasadas, mas não, ainda existe um layout de PCB. O autor passou uma única noite nele para organizar todos os elementos da maneira mais compacta possível.
Para montagem, você pode aumentar a placa e adicionar orifícios nas laterais, mas isso depende de você.
A placa está pronta, os furos são perfurados, é a vez da máquina de selar. Há um ponto importante: é necessário elevar os elementos de potência acima da placa, pois será impossível obter uma chave de fenda.
Agora você precisa instalar o transistor e o diodo no radiador. O autor usará esse perfil de alumínio, possui boas dimensões e pode resfriar o circuito normalmente.
Bem, no final, tradicionalmente, temos testes. Primeiro, alimente o circuito com uma tensão de 12V. A saída é conectada a uma carga na forma de uma lâmpada incandescente de 100W, projetada para uma tensão de 36V. O multímetro monitora a tensão de saída.
Como você pode ver, podemos definir facilmente qualquer voltagem começando de 0 e terminando com quase 30 volts, o que afeta uma grande indutância que, segundo o autor, ele estava com preguiça de retroceder.
Agora vamos ver o limite atual.
Como você pode ver, nosso circuito faz um excelente trabalho. Agora faça um curto-circuito.
Isso geralmente é sem problemas, há simplesmente uma limitação da corrente definida anteriormente. Bem, o teste mais importante é definir a saída para um valor médio de 15V e começar a mudar a tensão de entrada.
Como você pode ver, a princípio diminuímos, mas agora começamos a aumentá-lo, mas a tensão de saída é mantida em um determinado nível.
Bem, isso é tudo, espero que você tenha gostado. Obrigado pela atenção. Até breve!
Vídeo: