Step down converter схема
То есть у тебя на выходе ШИМ контроллера, например, сначала в течении десяти микросекунд напряжение, к примеру, двенадцать вольт, потом идет пауза. Скажем, те же десять микросекунд, когда на выходе напряжения вообще нет. Затем все повторяется, словно мы быстро-быстро включаем и выключаем рубильник.
Таким образом у нас получаются прямоугольные импульсы. Если вспомнить матан, а конкретно интегрирование, то после интегрирования этих импульсов мы получим площадь под фигурой очерченной импульсами. Таким образом, меняя ширину импульсов и пропуская их через интегратор, можно плавно менять напряжения от нуля до максимума с любым шагом и практически без потерь.
В качестве интегратора служит конденсатор, он заряжается на пике, а на паузах будет отдавать энергию в цепь. Также туда всегда последовательно ставят дроссель, который тоже служит источником энергии, только он запасает и отдает ток. Поэтому такие преобразователи при небольших габаритах легко питают мощную нагрузку и при этом почти не расходуют энергию на лишний нагрев.
Если не догнал, то я для простоты переложил это в понятное «канализационное русло» . Смотри на картинку, где ключевой транзистор ШИМ контроллера похож на вентиль , он открывает и закрывает канал. Конденсатор это банка, накапливающая энергию. Дроссель это массивная турбина, которая, будучи разогнанной потоком, при открытом вентиле, за счет своей инерции прогоняет воду по трубам и после закрытия вентиля.
Конечно, самостоятельно разработать такой источник питания сложно, требуется неслабое образование в области электроники, но не стоит напрягаться по этому поводу. Умные дядьки из Motorola, STM, Dallas и прочих Philips ’ов придумали все за нас и выпустили уже готовые микросхемы содержащие в себе ШИМ контроллер. Тебе остается его лишь припаять и добавить обвески, которая задает параметры работы, причем изобретать самому ничего не надо, в datasheet’ах подробно расписано что и как подключать, какие номиналы выбирать, а иногда даже дают готовый рисунок печатной платы. Надо лишь немного знать английский :)
| Принцип работы импульсного БП |
| Схема нашего преобразователя |
 |
| Рисунок печатной платы |
А сейчас, в порядке практического задания, под моим чутким руководством, ты построишь себе универсальный зарядник для сотового телефона , который можно будет подключать к любому источнику постоянного или переменного напряжения от 8 до 40 вольт. И неважно, что это будет, хоть бортовая сеть автомобиля, связка батареек или какой-нибудь совершенно левый блок питания от свитча или модема, лишь бы не меньше восьми и не больше сорока вольт.
Анализируем задание
Итак, по техзаданию, у нас на входе напряжение может быть как постоянным, так и переменным. А на входе DC-DC должно быть всегда постоянное. Что делать? Правильно, выпрямлять! Перечитай про выпрямители в первой части статьи и воткни на входе схемы диодный мост. Можно и без него, но тогда источники переменного тока отпадают как класс, да и тебе придется каждый раз определять полярность питающего источника, а это моветон. Поскольку после моста напряжение все равно будет пульсирующим, то повесь в параллель конденсатор. Он его немного сгладит.
Дальше ШИМ контроллер, я рекомендую широко распространенный и любимый всеми электронщиками МС34063х , где на месте «х» может быть любая буква, обычно «А». Тебе он нужен в DIP-8 корпусе, с длинными выводами который. Надеюсь, ты уже выучил все популярные типы корпусов и теперь сразу представляешь себе как он выглядит. Дальше открываем с диска даташитину и смотрим схему понижающего преобразователя, зовется она Step-Down . Подключаем ее как есть, не меняя ничего. Общий или земля у нас это традиционно минус, а плюс Vin. Выходом служит Vout в качестве плюса, а в качестве минуса все тот же общий провод. Вот тут главное не перепутать подключение к мобильнику. Поэтому посмотри тестером полярность подачи напряжения на разъем твоей мобилы.
Точный расчет – главное качество инженера!
Такс, схему мы набросали, осталось только ее сконфигурировать. Это не цифровое устройство, поэтому конфигурация тут задается установкой необходимых номиналов резисторов . Резистор Rsc я обычно заменяю на перемычку из куска провода. Его величина определяет перегрузочную способность. При перемычке преобразователь выдаст все, на что он способен, но может сгореть если от него потребовать невозможное. Наличие там резистора на 0.33 ома заставит преобразователь заглохнуть при предельной для него перегрузке, чем выше сопротивление Rsc тем при меньшей нагрузке заглохнет преобразователь. Иногда полезно, когда тебе надо ограничить максимальный выходной ток со стороны источника.
Дроссель L1 выбирается только исходя из индуктивности и перегрузочного тока. На схеме указан дроссель индуктивностью 220 микроГенри , а ток у него должен быть не меньше 500-600 миллиампер (средний ток зарядки любого современного сотового). Дроссель можно купить готовый, можно намотать самому. В принципе величина индуктивности может очень сильно варьироваться от 50 до 300 микроГенри, работать будет, но КПД возможно снизится. Главное, чтобы по току проходил, иначе будет сильно греться, а потом и вовсе сгорит.
Диод купи тот же, который и указан в схеме, благо он не редкость. Если не найдешь точно такой, то возьми любой диод Шоттки с расчетным током не меньше одного ампера. Диод Шоттки отличается от обычного диода тем, что у него дикое быстродействие. При смене направления напряжения он закрывается в порядке быстрей чем обычный, не допуская даже малейших утечек тока в обратную сторону. Через него будет замыкаться цепь катушка – конденсатор – нагрузка, когда транзистор в микросхеме закроется.
Теперь надо задать выходное напряжение . Для этого тебе надо взять тестер и померить сколько вольт выдает твой зарядник для сотового. У меня все зарядники выдают примерно по 7 вольт. Порывшись в даташите нахожу формулу зависимости выходного напряжения от резисторов R1 и R2
Для Step-Down схемы выглядит она так: Vout=1.25(1+R2/R1). Чтобы получить напряжение в 7 вольт сопротивление R2 должно быть 4.7 кОм, а R1 должен быть равен 1 кОм. Получим 7.125 вольта, но это не страшно, невелика погрешность и эти излишки все равно упадут где-нибудь на потерях в проводах. Собственно вот и все, вот мы и разработали с тобой универсальный преобразователь для своих девайсов. Теперь осталось только протравить плату и спаять.
Главное НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ СОВАТЬ этот зарядник в РОЗЕТКУ, т.к. там напряжение 220 вольт, а наша схема расчитана на 40 вольт максимум!
Именно два таких преобразователя на 3.3 и на 5 вольт стоят в силовом блоке моего робота.
Кстати, если покопаешься в даташите, то найдешь там и повышающую схему, зовется Step-Up .
Если выкинуть нафиг диодный мост (за ненужностью) и собрать всю конструкцию по Step-Up схеме, то ты сможешь заряжать сотовый телефон от трех, а то и двух пальчиковых батареек, если хватит трех вольт для раскачки микросхемы. Также тебе никто не мешает порыться в инете и найти DC-DC преобразователь, работающий от 1, а то и от 0.5 вольт и сделать на нем повышающий преобразователь.
- Печатная плата в формате Sprint Layout
- Отличная программа для расчета параметров этого стабилизатора (VEC7OR, спасибо за ссылку!)
Спасибо. Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics. Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто. Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!
А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок.
Итак, buck-конвертер (англ. buck-converter, также известен в англоязычной литературе как chopper, хотя тут полный бардак, поскольку так же, чоппером, иногда называют только силовую часть этого чуда или даже только силовой транзистор) относится к импульсным понижающим (step-down) преобразователям и строится по следующей типовой схеме:
Сначала давайте обсудим в чём тут идея.
На этом с вводной философской частью закончим и перейдём к точному математическому анализу.
На рисунках ниже показано как течёт ток в зависимости от состояния ключа (толстыми линиями обозначены пути протекания тока). Схема управления не показана, она обычно потребляет мизерный ток и мы её пока рассматривать не будем, будем рассматривать только силовую часть.
Пусть мы имеем установившийся режим работы. Нарисуем для этого режима графики напряжения в точке А (после ключа, на катоде диода) и токов через ключ, диод и катушку. Напряжение источника питания обозначим Vin, а выходное напряжение преобразователя – Vout. Будем считать, что пульсации выходного напряжения незначительны и выходное напряжение можно считать постоянным.
Когда ключ разомкнут (правый рисунок) – напряжение на катушке опять же постоянно и равно -Vout. Как известно – ток через катушку не может измениться скачком, поэтому в момент закрытия ключа скачком меняется напряжение на катоде диода, что приводит к его открытию и к тому, что напряжение на катоде диода становится равно нулю (пока будем считать, что диод идеальный и падение на нём равно нулю). Соответственно напряжение на катушке равно 0-Vout=-Vout. То есть, зависимость тока от времени в этом случае будет определяться следующим уравнением: I=-Vout*t/L. В данном случае ток через ключ равен нулю, а ток через диод равен току через катушку.
Итак, для напряжения в т.А и токов, имеем:
для замкнутого ключа: V=Vin, I=(Vin-Vout)*t/L, ток течёт через катушку и ключ
для разомкнутого ключа: V=0, I=-Vout*t/L, ток течёт через катушку и диод
- Tи – период импульсов
- Ton – время, в течении которого ключ замкнут (ширина импульсов)
- Toff – время, в течении которого ключ разомкнут (ширина пауз)
- Iкл – ток через ключ
- Iд – ток через диод
- IL – ток через катушку
Выходной ток равен среднему току через катушку, а выходное напряжение – среднему напряжению в т.А.
Посмотрим, что нам это даёт:
1) Среднее за период напряжение в т.А равно выходному напряжению Vout, поскольку у катушки нет активного сопротивления (мы же пока идеальные элементы рассматриваем) и среднее падение на ней за период равно нулю, то есть: Vin*Ton+0*Toff=Vout*(Ton+Toff), отсюда:
2) Поскольку у нас установившийся режим, то за время замкнутого состояния ключа ток в катушке вырастает настолько же, насколько он спадает за время разомкнутого состояния (иначе бы у нас менялся выходной ток). То есть (Vin-Vout)*Ton/L=Vout*Toff/L, отсюда:
Теперь давайте подумаем, что происходит, когда график тока через катушку расположен выше графика выходного тока?
Или, учитывая что Tи=1/f, окончательно получаем:
Тогда пульсации, обозначим их Vp-p (Vp-p=Vmax-Vout), можно найти по следующей формуле:
Или, если мы задаём допустимый уровень пульсаций и хотим посчитать ёмкость конденсатора, то получим:
Иногда создается ощущение, что стабилизаторы напряжения везде, даже там, где казалось им делать нечего. Они встречаются в повербанках, смартфонах, телевизионных приставках, USB разветвителях, роутерах и многих других устройствах.
DC-DC конвертеры продаются в виде отельных модулей, предназначенных как для радиолюбительского творчества, так для профессионального применения. В данной статье мы расскажем об особенностях этих «невидимых помощников».
| Время чтения: 18 минут |
 Автор статьи — Андрей Кириченко |
Особенности и характеристики стабилизаторов напряжения
- Buck-Boost – состоят из повышающего и понижающего стабилизатора
- Автоматическое переключение между режимами понижения и повышения
- SEPIC - полностью универсальный конвертер
- Гальваническая развязка входа/выхода
- Несколько выходных напряжений
- Инверсия выходного напряжения
- Регулировка выходных значений
- Индикация
- Возможность работы с протоколами быстрого заряда Quick Charge, Power Delivery и т.п.
По списку вариантов исполнения (не считая комбинаций) существует много моделей конвертеров. А ведь бывают еще отличия, например, возможность подключения к компьютеру, сверхмалое потребление в дежурном режиме, повышенный диапазон входного напряжения, наличие синхронного выпрямителя для повышения КПД и т.д.
Следует помнить, что линейные стабилизаторы («КРЕНки») не являются конвертерами. Трансформаторы DC, например, при выходных 5 Вольт 3 Ампер и входном 15 Вольт, ток по входу будет пропорционально меньше, в отличие от линейных стабилизаторов, где ток одинаков всегда.
Понижающие модули питания постоянного тока
Топология Step-Down
Обычно понижающие конвертеры выполнены по топологии Step-Down, выходное напряжение всегда должно быть выше входного на 5-20%.
Схема топологии Step-Down
Примеры понижающих DC-DC преобразователей
Большое распространение получают компактные синхронные модули на базе MP2225, с заявленным максимальным выходным током до 5 Ампер, что при таком размере выглядит очень интересно.
DC-DC модуль питания DD4012SA «КРЕНки» позволяет заменить ей с увеличением КПД.
Синхронный преобразователь на базе MP2225 и DC-DC модуль питания DD4012SA
В радиолюбительской среде известны преобразователи на базе микросхем: LM2596S, XL4005, XL4015. Больше внимания заслуживают второй и третий вариант.
Преобразователи DC-DC имеют выходной ток до 3 или 5 Ампер, регулировку и диапазон входного напряжения от 4-5 до 30-40 Вольт. Отличием являются неплохие нагрузочные характеристики при не высокой цене.
Преобразователи на базе микросхем: LM2596S, XL4005, XL4015
На подобных платах встречаются два или три подстроечных резистора. Второй предназначен для регулировки ограничения тока, а если есть третий, то при помощи него настраивается порог индикации ограничения тока. Подобные платы используются там, где необходимо ограничение тока, например, питание мощных светодиодных матриц, заряд аккумуляторов. Иногда на такие платы ставят индикатор для отображения значений, что повышает удобство пользования, превращая его в универсальное зарядное устройство.
Платы с индикатором отображения тока и напряжения
Если этого мало, то, например, на рисунке ниже показан стабилизатор с ограничением тока, входным напряжением 20-70 Вольт и выходным током до 30 Ампер при 2.5-58 Вольт. Его используют для питания автомобильного холодильника от 24 Вольт аккумулятора.
Стабилизатор напряжения с ограничением тока
Ниже сравним несколько понижающих преобразователей.
Сравнительная таблица технических характеристик DC-DC понижающих преобразователейПовышающие модули питания DC-DC
Не менее интересный и полезный сегмент устройств, хотя не такой распространенный.
Топология Step-Up
Необходимо пояснить одну особенность большинства модулей по топологии Step-Up, которая поможет не сжечь ваше устройство или стабилизатор. Преобразователи, собранные по такой топологии, не могут выдавать на выход напряжение меньше, чем входное минус падение на диоде. Если на входе у него 20 Вольт, то на выходе никак не получится менее 19.5, это важно и следует учитывать.
Если у повышающего конвертера указан максимальный выходной ток – это значение при минимальном соотношении вход/выход, а ориентироваться правильнее на максимальный входной ток и считать мощность инвертора.
Учет указанных выше особенностей позволит избежать ошибок и использовать эффективнее повышающие модули DC-DC.
Схема топологии Step-Up
Примеры повышающих DC-DC преобразователей
Выделяют пару недорогих «народных» моделей, которые перекрывают большую часть потребностей радиолюбителей.
В третьем модуле применена XL6009, минимальное входное напряжение составляет 5 Вольт, выходная мощность немного выше, чем у предыдущих, но в целом они похожи, поэтому SX1308, MT3608 более интересны за счет меньшего размера.
Модули питания, построенные на базе контроллеров SX1308, MT3608 и XL6009
Использовать подобные конвертеры удобно для питания маломощных потребителей, например, светодиодной подсветки на базе 12 вольт лент от одного-двух литий-ионных аккумуляторов.
Более мощные DC-DC преобразователи на базе XL6019 имеют минимальное входное напряжение в 5 Вольт и допускают ток встроенного ключа в 5 Ампер, что в два раза больше, чем у предыдущих.
Питание более мощной нагрузки, например, ноутбука от автомобильного аккумулятора, подойдет преобразователь QSKJ QS-1224CBD с током от 10 Ампер и мощностью до 150 Ватт.
Преобразователи на базе XL6019
Модули питания DC-DC с функцией ограничения тока
Часто необходимо иметь не только относительно большую выходную мощность, а и функцию ограничения тока. Это сильно расширяет сферу применения, позволяя заряжать аккумуляторы электровелосипедов, питать мощные светодиодные прожекторы. С повышающим стабилизатором используется все, что есть «под рукой», например, недорогие блоки питания 12 Вольт или автомобильный аккумулятор.
Но следует учитывать, что защиту от короткого замыкания такие преобразователи не имеют, ток ограничивают ровно до тех пор, пока напряжение на нагрузке не станет ниже чем напряжение источника.
Первый стабилизатор имеет мощность до 400 Ватт при максимальном токе до 12 Ампер.
QSKJ QS-2448CCBD более компактен с мощностью до 100 Ватт, все компоненты смонтированы на алюминиевой подложке, которую можно установить на радиатор для лучшего охлаждения.
Повышающий преобразователь BMM9201 кроме ограничения тока имеет еще дисплей, на который можно вывести информацию о токе или напряжении, как входном, так выходном, при помощи джампера.
Примеры повышающих преобразователей QS-2448CCBD и BMM9201
В случае если этого мало, можно использовать конвертер QSKJ QS-4884CCCV, он также имеет функцию ограничения выходного тока, но выпускается в двух вариантах, 1200 и 1800 Ватт. Причем разница в цене между ними минимальна, а ключевые отличия 1800 Ватт модели заключаются в более мощном дросселе и трех предохранителях против двух у младшей.
Обе модели имеют массивный радиатор и активное охлаждение.
Максимальный входной ток первой модели составляет 20 Ампер, а второй 25-30 Ампер, поэтому при питании от источника 12 Вольт получится только 240 или 360 Ватт.
Так как у повышающих преобразователей ток по входу выше, чем по выходу пропорционально коэффициенту преобразования, следует убедится, что сможет ли ваш источник обеспечить такой ток. Это касается всех повышающих стабилизаторов. Как пример, максимальный входной ток 10 Ампер, на выходе хотим получить 36 Вольт 5 Ампер, значит напряжение источника должно быть не менее (36х5)/10=18 Вольт без учета КПД, а так как КПД обычно около 90%, то получается надо минимум 20 Вольт, а лучше 24.
DC-DC конвертер QSKJ QS-4884CCCV
Ниже сравним несколько повышающих преобразователей.
Сравнительная таблица технических характеристик DC-DC повышающих преобразователейDC-DC повышающе-понижающие преобразователи
Особая серия конвертеров с возможностью работать как на повышение, так и на понижение напряжения. Применяются подобные преобразователи не так часто, как повышающие или понижающие, но иногда бывают ситуации, что без них никак. Пример применения — питание устройств которым надо 12 Вольт в автомобиле, где напряжение в зависимости от ситуации может меняться от 10 до 15 Вольт.
Топология Step-Up и Step-Down
Под таким названием продаются разные варианты, но правильным является тот, где на плате стоит два независимых преобразователя. При помощи первого входное напряжение повышается до некоего фиксированного, а затем при помощи второго понижается до требуемого.
Схема топологии Step-Up и Step-Down
Подобные стабилизаторы сложны, дороги, имеют низкий КПД, конструкцию «два в одном». Но при этом у них есть преимущество - низкий уровень пульсаций на выходе.
Из-за перечисленных особенностей встречаются редко. Например, небольшая плата, с относительными характеристиками и неплохой регулируемый инвертор DPS5005, который отличается хорошими характеристиками, довольно высоким КПД.
Преобразователь напряжения DPS5005
Топология SEPIC
Достаточно старая топология, но очень интересная так как из активных компонентов требуется только один ШИМ контроллер, один силовой транзистор и диод. Отличается двумя одинаковыми дросселями, хотя встречаются с одним двухобмоточным.
Преимущества — простая схемотехника, не высокая цена, высокий КПД, чем у повышающе-понижающего, но высокий уровень пульсаций.
Как и предыдущая топология использует регулировку не только выходного напряжения, но и тока, а также функцию полного отключения выхода.
Схема топологии SEPIC
Выбор модулей подобного типа большой, сложности с выбором подходящего нет.
SEPIC на базе очень известной XL6019, вход 5-32 Вольт, выход 1.25-35 Вольт, ток нагрузки до 1.5 Ампер, имеет дополнительный фильтр для снижения пульсаций по выходу.
Более продвинутый DC-DC преобразователь ZK-SJVA-4X, у него есть не только регулировка напряжения и тока, а и индикатор, диапазон входных напряжений 5.5-30 Вольт, выход 0.5-30 при токе до 4 Ампер.
Третий преобразователь хоть и не имеет регулировки выходного тока, но имеет защиту от перегрева и мощность до 80 Ватт, а также индикатор напряжения, что также может быть удобно.
Примеры DC-DC конвертеров топологии SEPIC
Топология на базе контроллера LTC3780
Очень необычная топология конвертера, отличающаяся высоким КПД, более надежной работой, возможностью не только регулировки значений, а также минимального входного напряжения. Имеет два недостатка - цена и малый выбор моделей, так как строится в основном конвертер на базе контроллера LTC3780 производства фирмы Linear.
Данный инвертор является гибридным, содержит один ШИМ контроллер, один дроссель. Два силовых узла с синхронным выпрямлением, которые работают в зависимости от соотношения входного и выходного напряжения.
Схема топологии на базе контроллера LTC3780
Выбор моделей небольшой, различия минимальны, хотя существует сдвоенная версия, состоящая из двух модулей на одной плате, но встречается крайне редко.
Выбор моделей небольшой, различия минимальны, хотя существует сдвоенная версия, состоящая из двух модулей на одной плате, но встречается крайне редко.
Стабилизатор отлично подходит для заряда аккумуляторов, построения источников бесперебойного питания со стабилизированным выходом и вообще питания требовательных нагрузок.
Ниже сравним несколько повышающе-понижающих преобразователей.
Сравнительная таблица технических характеристик DC-DC повышающе-понижающих преобразователейДополнительные особенности преобразователей
В некоторых случаях стабилизаторы могут иметь дополнительный функционал или особенности, выделяющие их на фоне других, поэтому стоит их выделить в отдельную группу.
Существуют преобразователи с USB выходом для заряда или питания различных планшетов, смартфонов, получающих питание от USB.
Есть очень простые, особенность которых заключается только в низкой цене и возможности получить 5 Вольт от одного Li-Ion аккумулятора.
Бывают многоканальные понижающие, как QSKJ QS-1205CBUM. Но его особенность не в количестве каналов, а в наличии весьма современного ШИМ контроллера с синхронным выпрямлением и внешними силовыми транзисторами, что позволило получить выходной ток до 8 Ампер с высоким КПД. Также у него есть защита от неправильной полярности питания, «обманки» на каждом порту для корректного определения различными моделями смартфонов.
Конвертер MH-KC24 компактный, похож на первый, но имеет свою «фишку» - поддерживает работу с Quick Charge устройствами. Данный преобразователь также является понижающим, максимальное выходное напряжение 12 вольт.
DC-DC преобразователи с USB выходом
Модули питания DC-DC фирмы YZXStudio
Отдельно стоят в списке USB зарядных устройств модулей фирмы YZXStudio, помимо правильной схемотехники, качественных комплектующих и четкой работы они поддерживают большое количество протоколов быстрого заряда.
ZC822 — младшая модель, поддерживает QC/PD и выходную мощность до 27 Ватт.
ZC823 — поддерживает только QC/PD, возможность обеспечить 60 Вольт при выходном напряжении 20 Вольт.
ZC826P — редкий преобразователь, помимо функций быстрого заряда он является обратимым. Если его вход подключен к аккумулятору, а к USB Type-C выходу подключить не нагрузку, а блок питания, то конвертер начнет работать в обратную сторону и будет заряжать аккумулятор. Фактически имея такой преобразователь и аккумулятор можно самому сделать повербанк с мощным выходом, поддержкой большого количества протоколов. При этом обратимый преобразователь может выдавать от 5 до 20 Вольт при питании от 12 Вольт.
DC-DC модули питания ZC822, ZC823, ZC826 фирмы YZXStudio
Также фирма YZXStudio предлагает для своих устройств кросс-платы, установив в которые показанные модули можно сделать многоканальное зарядное устройство. Именно потому все модули имеют одинаковый размер и расположение разъемов.
Модули питания DC-DC фирмы muRata
Все больше распространение получает малый электротранспорт - гироборды, электросамокаты, электровелосипеды, скутеры, возникает необходимость получить от его батареи низкое напряжение.
В продаже существует много понижающих конвертеров собранных по топологии Step-Down. Но низкая надежность, отсутствие гальванической развязки может печально закончится для подключаемых устройств, его элементарно может пробить накоротко, а на нагрузке вы получите полное напряжение батареи.
Именно для таких применений рекомендуют фирменные модули производства muRata. Данные модули использовались для телекоммуникационного оборудования, но сейчас они встречаются и просто в продаже, причем за небольшую цену. Ключевое — качество конвертера, гальваническая развязка. Недостатки — фиксированное выходное напряжение, хотя и его при желании можно подстроить.
Из наиболее интересных — muRata HPH-12/30-D48NHL2-Y который при входном 36-75 Вольт выдает на выход 12 Вольт с током до 30 Ампер или 360 Ватт.
DC-DC преобразователь muRata HPH-12/30-D48NHL2-Y
Модули питания DC-DC фирмы RCNUN
Также выпускаются преобразователи для тяжелых условий эксплуатации, например, в автомобилях, катерах. Обычно такие модули имеют герметичное исполнение, корпус в виде радиатора при большой выходной мощности, дополнительные цепи защиты.
Например, большой ассортимент подобных преобразователей выпускает фирма RCNUN. Они бывают понижающие, повышающие, универсальные, регулируемые, с фиксированным напряжением, просто с проводами, с клеммниками и USB разъемами.
Как можно наблюдать из статьи, выбор топологий, моделей и вариантов исполнения DC-DC преобразователей действительно огромен, а ведь показана лишь меньшая часть из того, что сейчас выпускается.
Теперь главная задача, подобрать то, что необходимо для определенного применения. Надеемся, что данная статья сможет вам в этом помочь.
Мяу всем!
Хочется быстро сделать преобразователь с 12 до 3 вольт, где-то 3 А.
Из может быть старых, но легко доступных деталей.
А именно, транзисторы типа КТ805, КТ815 и т.п. в качестве ключа,
таймер 555 или логика.
Схема в приложении (не знаю источника, где-то находил). Вроде бы подходящий вариант. Если вытянет 3А, вообще отлично.
Интересно было бы узнать какой КПД получится. Но надеюсь повыше 60%.
| Вложения: |
| dcdc555.jpg [24.62 KiB] Скачиваний: 1662 |
Схема
JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет - любой!
Upgrader..А можно как-нибудь поставить КТ819 (npn) вместо КТ818 (pnp)?
Зачем ? Что-бы он работал эмиттерным повторителем ?
Тогда уж полевик прикошачить.
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Просто нет других транзисторов, заказывать надо Все какие есть другой проводимостиБуду искать.
Приглашаем 30 ноября всех желающих посетить вебинар о литиевых источниках тока Fanso (EVE). Вы узнаете об особенностях использования литиевых источников питания и о том, как на них влияют режим работы и условия эксплуатации. Мы расскажем, какие параметры важно учитывать при выборе литиевого ХИТ, рассмотрим «подводные камни», с которыми можно столкнуться при неправильном выборе, разберем, как правильно проводить тесты, чтобы убедиться в надежности конечного решения. Вы сможете задать вопросы представителям производителя, которые будут участвовать в вебинаре.
А какую мощность можно приблизительно вытянуть с такой штуки? Все зависит от мощности управляющего транзистора или не только?Приглашаем всех желающих 25/11/2021 г. принять участие в вебинаре, посвященном антеннам Molex. Готовые к использованию антенны Molex являются компактными, высокопроизводительными и доступны в различных форм-факторах для всех стандартных антенных протоколов и частот. На вебинаре будет проведен обзор готовых решений и перспектив развития продуктовой линейки. Разработчики смогут получить рекомендации по выбору антенны, работе с документацией и поддержкой, заказу образцов.
В быту появилась масса устройств с питанием 5 вольт, поэтому я обратился к этой теме. Я давно использую регулируемые преобразователи этого типа для всяких мелочей. Но появилась необходимость бесперебойного питания, причем не на минуты, а желательно на часы.
С 12В бесперебойными блоками питания (ББП) проблем нет, выбор большой, а 5В или какое другое напряжение уже редкость. В моем случае, мне нужно от 14В ББП запитать GSM репитер (статья: Усиление сигнала сотовой связи в деревне или на даче (GSM репитер)), которому нужно 5В и максимум 2А.
Размеры дросселя и диода заставили меня усомнится в 2-х Амперах выхода. Обмерял репитер, его потребление не поднялось выше 0,750 А и я решил пристроить эту зарядку.
Сказано-сделано. Снят USB разъем, припаяны провода, все подключено. Сама плата зажата между пальцами, что бы оценить её температурный режим. После включения, репитер запустился, но температура преобразователя резко взлетела и эксперимент был закончен. Такой нагрев нам не нужен!
Китайцы как всегда завысили характеристики. Пришлось искать что-то более мощное и делить его характеристики на два.
Выбор пал на эту модель с завяленным током до 5 А. Дроссель тут намотан лентой 🙂 трудно назвать это проводом. Емкости на входе и выходе тоже вызывали положительные эмоции, частота работы устройства 272 кГц. В отзывах сообщали о нагреве при токах выше 2 А и я решил провести тестирование и проверить нагрев, проконтролировать ток и напряжение на выходе.
При токах до 2 А, вся схема первое время оставалась холодной. Потом начинался плавный нагрев диода.
Нагрузив выход резистором 2 Ома 15 Ватт, я добился тока 2,48 А при напряжении 5,19 В. Хороший запас для моей задачи.
Надо посмотреть что творится на входах и выходах преобразователя.
При входном напряжении 12,9 В, потребляемый ток составил 1,13 А, а пульсации на выходе 0,1 В.
А вот на выходе с блока питания, пульсации были уже куда больше и достигали 0,3 В. Явно видна работа преобразователя.
Даже при подключении к совсем чистому источнику питания, аккумулятору, на его выходе видна пульсация во время работы.
Снимаешь нагрузку с 5 В выхода, преобразователь все равно в работе и на выходе блока питания это явно видно, пульсации снизились до 0,1 вольта.
Читайте также: