نحوه بدست آوردن ولتاژ غیر استاندارد نحوه افزایش ولتاژ DC و AC مبدل ولتاژ 3.7 به 5 را خودتان انجام دهید

من بررسی یک مبدل ولتاژ میکرو پاور را ارائه می کنم که کاربرد کمی دارد.

بسیار خوب ساخته شده است، اندازه جمع و جور 34x15x10mm




اظهار داشت:
ولتاژ ورودی: 0.9-5 ولت
با یک باتری AA، جریان خروجی تا 200 میلی آمپر
با دو باتری AA، جریان خروجی 500 ~ 600 میلی آمپر
راندمان تا 96%
مدار مبدل واقعی


چیزی که بلافاصله توجه شما را به خود جلب می کند ظرفیت بسیار کوچک خازن ورودی است - فقط 0.15 µF. معمولاً از 100 یک بار بیشتر تنظیم می کنند ظاهراً ساده لوحانه روی مقاومت داخلی کم باتری ها حساب می کنند :) خوب این یکی را نصب کردند و خدا رحمتش کند اگر لازم شد می توانید آن را تغییر دهید - من فوراً روی 10 μF تنظیم کردم. . در عکس زیر خازن اصلی است.


ابعاد دریچه گاز نیز بسیار کوچک است که باعث می شود به صحت مشخصات اعلام شده فکر کنید
یک LED قرمز به ورودی مبدل متصل است که وقتی ولتاژ ورودی بیش از 1.8 ولت باشد شروع به درخشش می کند.

آزمایش برای موارد زیر انجام شد تثبیت شده استولتاژ ورودی:
1.25 ولت - ولتاژ باتری های Ni-Cd و Ni-MH
1.5 ولت - ولتاژ یک سلول گالوانیکی
3.0 ولت - ولتاژ دو سلول گالوانیکی
3.7 ولت - ولتاژ باتری لیتیوم یونی
در همان زمان، مبدل را بارگذاری کردم تا ولتاژ به 4.66 ولت معقول کاهش یابد.

ولتاژ مدار باز 5.02 ولت
- 0.70 ولت - حداقل ولتاژی که مبدل در آن شروع به کار می کند. LED به طور طبیعی روشن نمی شود - ولتاژ کافی وجود ندارد.
- جریان بدون بار 1.25 ولت 0.025 میلی آمپر، حداکثر جریان خروجی فقط 60 میلی آمپر در ولتاژ 4.66 ولت. جریان ورودی 330 میلی آمپر است، بازده حدود 68٪ است. LED به طور طبیعی در این ولتاژ روشن نمی شود.


- جریان بدون بار 1.5 ولت 0.018 میلی آمپر، حداکثر جریان خروجی 90 میلی آمپر در ولتاژ 4.66 ولت. جریان ورودی 360 میلی آمپر است، بازده حدود 77٪ است. LED به طور طبیعی در این ولتاژ روشن نمی شود.


- جریان بدون بار 3.0 ولت 1.2 میلی آمپر (عمدتاً LED را مصرف می کند)، حداکثر جریان خروجی 220 میلی آمپر در ولتاژ 4.66 ولت. جریان ورودی 465 میلی آمپر است، بازده حدود 74٪ است. LED به طور معمول در این ولتاژ می درخشد.


- جریان بیکار 3.7 ولت 1.9 میلی آمپر (عمدتاً LED را مصرف می کند)، حداکثر جریان خروجی 480 میلی آمپر در ولتاژ 4.66 ولت. جریان ورودی 840 میلی آمپر است، بازده حدود 72٪ است. LED به طور معمول در این ولتاژ می درخشد. مبدل کمی شروع به گرم شدن می کند.


برای وضوح، نتایج را در یک جدول خلاصه کردم.


علاوه بر این، در ولتاژ ورودی 3.7 ولت، وابستگی راندمان تبدیل به جریان بار را بررسی کردم.
50 میلی آمپر - راندمان 85٪
100 میلی آمپر - راندمان 83٪
150 میلی آمپر - راندمان 82٪
200 میلی آمپر - راندمان 80٪
300 میلی آمپر - راندمان 75٪
480 میلی آمپر - راندمان 72٪
همانطور که به راحتی قابل مشاهده است، هرچه بار کمتر باشد، کارایی بالاتری دارد
بسیار کمتر از 96٪ اعلام شده است

ریپل ولتاژ خروجی در بار 0.2 آمپر


ریپل ولتاژ خروجی در بار 0.48 آمپر


همانطور که به راحتی قابل مشاهده است، در حداکثر جریان، دامنه امواج بسیار زیاد است و بیش از 0.4 ولت است.
به احتمال زیاد این به دلیل یک خازن خروجی کوچک با ESR بالا (اندازه گیری 1.74 اهم) است.
فرکانس تبدیل عملیاتی حدود 80 کیلوهرتز
من علاوه بر این، سرامیک‌های 20 µF را به خروجی مبدل لحیم کردم و در حداکثر جریان، ریپل 5 برابر کاهش یافت!




نتیجه گیری: مبدل بسیار کم مصرف است - این باید در هنگام انتخاب آن برای تغذیه دستگاه های خود حتماً در نظر گرفته شود

من قصد خرید +20 را دارم اضافه کردن به علاقه مندی ها من نقد را دوست داشتم +37 +69

با استفاده از این مبدل ولتاژ می توانید 220 ولت از باتری با ولتاژ 3.7 ولت دریافت کنید. مدار پیچیده نیست و همه قطعات در دسترس هستند؛ این مبدل ها می توانند توسط یک لامپ کم مصرف یا LED تغذیه شوند. متأسفانه، اتصال دستگاه های قدرتمندتر امکان پذیر نخواهد بود، زیرا مبدل کم مصرف است و بارهای سنگین را تحمل نمی کند.

بنابراین، برای مونتاژ مبدل ما نیاز داریم:

  • ترانسفورماتور از یک شارژر تلفن قدیمی.
  • ترانزیستور 882P یا آنالوگ های داخلی آن KT815، KT817.
  • دیود IN5398، آنالوگ KD226، یا هر دیود دیگری که برای جریان معکوس تا 10 ولت با توان متوسط ​​یا زیاد طراحی شده است.
  • مقاومت (مقاومت) 1 کیلو اهم.
  • تخته نان.

طبیعتاً به یک آهن لحیم کاری لحیم و فلاکس، سیم برش، سیم و مولتی متر (تستر) نیز نیاز خواهید داشت. البته می توانید یک برد مدار چاپی بسازید، اما برای مداری متشکل از چندین قسمت، نباید زمان را برای توسعه طرح مسیرها، ترسیم آنها و اچ کردن فویل PCB یا getinax تلف کنید. بررسی ترانسفورماتور برد شارژر قدیمی.

ترانسفورماتور را با دقت لحیم کنید.


بعد باید ترانسفورماتور را بررسی کنیم و پایانه های سیم پیچ آن را پیدا کنیم. یک مولتی متر بردارید و آن را به حالت اهم متر تغییر دهید. ما تمام نتایج را یک به یک بررسی می کنیم، آنهایی را که به صورت جفت "زنگ" می زنند پیدا می کنیم و مقاومت آنها را یادداشت می کنیم.
1. اول 0.7 اهم.


2. دوم 1.3 اهم.


3. سوم 6.2 اهم.


سیم پیچی با بیشترین مقاومت سیم پیچ اولیه بود، 220 ولت به آن عرضه شد، در دستگاه ما ثانویه، یعنی خروجی خواهد بود. بقیه از ولتاژ کاهش یافته خلاص شدند. برای ما، آنها به عنوان اصلی (با مقاومت 0.7 اهم) و بخشی از ژنراتور (با مقاومت 1.3) عمل می کنند. نتایج اندازه گیری برای ترانسفورماتورهای مختلف ممکن است متفاوت باشد؛ شما باید روی رابطه آنها با یکدیگر تمرکز کنید.

نمودار دستگاه


همانطور که می بینید، ساده ترین است. برای راحتی، ما مقاومت های سیم پیچ را علامت گذاری کرده ایم. ترانسفورماتور نمی تواند جریان مستقیم را تبدیل کند. بنابراین، یک ژنراتور بر روی یک ترانزیستور و یکی از سیم پیچ های آن مونتاژ می شود. ولتاژ ضربانی را از ورودی (باتری) به سیم پیچ اولیه تامین می کند، ولتاژ حدود 220 ولت از ثانویه حذف می شود.

مونتاژ مبدل

تخته نان برمیداریم.


ترانسفورماتور را روی آن نصب می کنیم. ما یک مقاومت 1 کیلو اهم انتخاب می کنیم. ما آن را در سوراخ های روی تخته، در کنار ترانسفورماتور قرار می دهیم. سرهای مقاومت را خم می کنیم تا به کنتاکت های مربوطه ترانسفورماتور متصل شوند. ما آن را لحیم می کنیم. راحت است که تخته را مانند عکس در نوعی گیره محکم کنید تا مشکل "دست سوم" از دست رفته ایجاد نشود. مقاومت لحیم شده. طول اضافی خروجی را گاز می گیریم. تخته با سرنخ های مقاومت گاز گرفته. بعد ترانزیستور را می گیریم. ما آن را مانند تصویر روی برد در طرف دیگر ترانسفورماتور نصب می کنیم (من محل قطعات را انتخاب کردم تا اتصال آنها مطابق نمودار مدار راحت تر باشد). پایانه های ترانزیستور را خم می کنیم. آنها را لحیم می کنیم. ترانزیستور نصب شده بیایید یک دیود بگیریم. ما آن را به موازات ترانزیستور روی برد نصب می کنیم. آن را لحیم کنید. طرح ما آماده است.



سیم ها را برای اتصال ولتاژ ثابت (ورودی DC) لحیم کنید. و سیم برای برداشتن ولتاژ بالا ضربانی (خروجی AC).


برای راحتی، سیم های 220 ولتی را با "تمساح" می گیریم.


دستگاه ما آماده است.

تست مبدل

برای تامین ولتاژ، باتری 3-4 ولتی را انتخاب کنید. اگرچه می توانید از هر منبع تغذیه دیگری استفاده کنید.


سیم های ورودی ولتاژ پایین را با رعایت قطبیت به آن لحیم کنید. ما ولتاژ خروجی دستگاه خود را اندازه گیری می کنیم. معلوم می شود 215 ولت.


توجه در حین اتصال برق، لمس قطعات توصیه نمی شود. اگر مشکلات سلامتی، به خصوص با قلب نداشته باشید، چندان خطرناک نیست (گرچه دویست ولت، جریان ضعیف است)، اما می تواند به طور ناخوشایندی "خوشایند" شود.
ما آزمایش را با اتصال یک لامپ فلورسنت کم مصرف 220 ولت تکمیل می کنیم. با تشکر از "تمساح ها" این کار بدون آهن لحیم کاری آسان است. همانطور که می بینید، لامپ روشن است.


دستگاه ما آماده است.
مشاوره.با نصب ترانزیستور روی رادیاتور می توانید قدرت مبدل را افزایش دهید.
درست است، ظرفیت باتری طولانی نخواهد بود. اگر قرار است دائماً از مبدل استفاده کنید، یک باتری با ظرفیت بالاتر انتخاب کنید و برای آن قاب بسازید.

همه نشنیده‌اند که باتری‌های لیتیوم یونی AA نه تنها ولتاژ استاندارد 3.7 ولت دارند، بلکه مدل‌هایی وجود دارند که مانند نمونه‌های نیکل کادمیوم، یک و نیم ولت معمول را می‌دهند. بله، شیمی قوطی ها اجازه ایجاد سلول های 1.5 ولتی را نمی دهد، بنابراین یک تثبیت کننده کاهنده در داخل وجود دارد. به این ترتیب یک باتری قابل شارژ کلاسیک با ولتاژ استاندارد برای اکثر دستگاه ها و مهمتر از همه اسباب بازی ها دریافت می کنید. این باتری ها این مزیت را دارند که خیلی سریع شارژ می شوند و از نظر ظرفیت قوی تر هستند. بنابراین، ما می توانیم با خیال راحت افزایش محبوبیت چنین باتری هایی را فرض کنیم. بیایید نمونه آزمایشی را بررسی کنیم و پر شدن آن را تجزیه و تحلیل کنیم.

به جز ترمینال مثبت بالای باتری، ظاهر باتری مانند سلول‌های AA معمولی است. یک حلقه فرورفته در اطراف آن در بالا وجود دارد که اتصال مستقیم به سلول Li-ion را فراهم می کند.

پس از پاره کردن برچسب، با یک پوشش فولادی ساده از ما استقبال شد. برای جدا کردن سلول با حداقل خطر اتصال کوتاه داخلی، از یک لوله برش کوچک برای جدا کردن دقیق جوش استفاده شد.

برد مدار چاپی که 3.7 - 1.5 ولت تولید می کند در داخل کاور قرار دارد.

این مبدل از یک اینورتر 1.5 مگاهرتز DC-DC برای ارائه خروجی 1.5 ولت استفاده می کند. با قضاوت در برگه داده، این یک مبدل کاملاً یکپارچه با تمام اجزای نیمه هادی قدرت است. مبدل برای ورودی 2.5-5.5 ولت طراحی شده است، یعنی در محدوده عملکرد سلول Li-ion. علاوه بر این، تنها 20 میکروآمپر مصرف خود جریان دارد.

باتری دارای یک مدار حفاظتی است که روی یک برد مدار انعطاف پذیر قرار دارد که سلول Li-ion را احاطه کرده است. از تراشه XB3633A استفاده می کند که مانند اینورتر یک دستگاه کاملاً یکپارچه است. هیچ ماسفت خارجی برای جدا کردن سلول از بقیه مدار وجود ندارد. به طور کلی، با تمام این لوازم الکترونیکی همراه، سلول لیتیومی به یک باتری 1.5 ولتی معمولی تبدیل شد.

مبدل تقویت کننده 3.6 - 5 ولت در MC34063

مقالات زیادی در مورد مبدل های مبتنی بر MC34063 و میکرو مدارهای مشابه نوشته شده است. چرا یکی دیگه بنویسی؟ بیایید صادق باشیم، ما آن را برای چیدن یک برد مدار چاپی نوشتیم. شاید کسی آن را موفق تلقی کند یا به سادگی برای کشیدن نقاشی خود تنبل باشد.


چنین مبدلی ممکن است مورد نیاز باشد، به عنوان مثال، برای تغذیه برخی از محصولات خانگی یا ابزار اندازه گیری از یک باتری لیتیومی. در مورد ما، این منبع تغذیه دزیمتر از چینی 1.5A/h است. مدار یک مدار استاندارد است، از برگه داده، یک مبدل تقویت کننده.


صفحه مدار چاپی کوچک بود، فقط 2 * 2.5 سانتی متر. شما کمتر می توانید انجام دهید. تمام قطعات طبق برنامه ریزی SMD هستند. با این حال، پیدا کردن یک خازن SMD سرامیکی با ظرفیت کمتر از 1 nF چندان آسان نیست؛ من مجبور شدم یک خازن سربی نصب کنم. همچنین یافتن یک سلف نسبتاً کوچک از اندوکتانس مورد نیاز که در جریان مورد نیاز اشباع نشود، دشوار است. در نتیجه، تصمیم گرفته شد از فرکانس بالاتر - حدود 100 کیلوهرتز و یک سلف 47 µH استفاده شود. در نتیجه فقط یک سوم از ابعاد تخته بزرگتر است.


تقسیم کننده ولتاژ برای تثبیت 5 ولت با موفقیت از مقاومت های 3 و 1 کیلو اهم ساخته شد. اگر سعی کنید، می توانید مانند مبدل NCP3063، یک پتانسیومتر چند دور را با دقت در جای خود لحیم کنید تا بتوانید ولتاژ را تنظیم کنید.

دامنه کاربرد این مدار به برق رسانی دستگاه ها محدود نمی شود. در یک کلام، می توان آن را با موفقیت در چراغ قوه های خانگی، شارژرها، پاور بانک ها استفاده کرد - هر جایی که نیاز به تبدیل یک مقدار ولتاژ به مقدار دیگر دارید. این تراشه خیلی قدرتمند نیست، اما می تواند اکثر برنامه ها را مدیریت کند.

با این حال، هنگام استفاده از مبدل های پالس برای ابزارهای اندازه گیری قدرت و تجهیزات حساس، باید سطح نویز ایجاد شده در طول مدارهای قدرت را به خاطر بسپارید. این عقیده وجود دارد که برای مدارهایی که به چنین مواردی بسیار حساس هستند، تنها راه حل استفاده از تثبیت کننده خطی بین مبدل و مداری است که مستقیماً از آن تغذیه می شود. در مورد ما، حداقل سطح ریپل را با استفاده از حداکثر ظرفیت خازن در خروجی مبدل که می‌توانیم پیدا کنیم، به دست آوردیم. معلوم شد که تانتالیوم در 220 µF است. روی برد فضایی برای نصب چندین خازن سرامیکی در خروجی در صورت لزوم وجود دارد.

مبدل تقویت کننده 3.6 - 5 ولت در MC34063 عملکرد پایدار خوبی را نشان داد و می تواند برای استفاده توصیه شود.

چگونه یک ولتاژ غیر استاندارد که در محدوده استاندارد قرار نمی گیرد بدست آوریم؟

ولتاژ استاندارد ولتاژی است که معمولاً در ابزارهای الکترونیکی شما استفاده می شود. این ولتاژ 1.5 ولت، 3 ولت، 5 ولت، 9 ولت، 12 ولت، 24 ولت و غیره می باشد. به عنوان مثال، پخش کننده MP3 ضد غرق شما حاوی یک باتری 1.5 ولتی است. کنترل از راه دور تلویزیون قبلاً از دو باتری 1.5 ولتی متصل شده به صورت سری استفاده می کند که به معنای 3 ولت است. در کانکتور USB، خارجی ترین کنتاکت ها دارای پتانسیل 5 ولت هستند. احتمالاً همه در کودکی یک دندی داشتند؟ برای تغذیه دندی لازم بود ولتاژ 9 ولت تامین شود. خب تقریبا در همه ماشین ها 12 ولت استفاده می شود. 24 ولت در حال حاضر عمدتاً در صنعت استفاده می شود. همچنین، برای این، سری نسبتاً استاندارد، مصرف کنندگان مختلف این ولتاژ "تیز" می شوند: لامپ ها، پخش کننده های ضبط و غیره.

اما افسوس که دنیای ما ایده آل نیست. گاهی اوقات شما واقعاً نیاز دارید که ولتاژی را دریافت کنید که از محدوده استاندارد نباشد. مثلا 9.6 ولت. خوب، نه این طرف و نه آن طرف... بله، منبع تغذیه اینجا به ما کمک می کند. اما دوباره، اگر از منبع تغذیه آماده استفاده می کنید، باید آن را به همراه خرده ریز الکترونیکی حمل کنید. چگونه این مساله را حل کنیم؟ بنابراین، من به شما سه گزینه می دهم:

انتخاب 1

طبق این طرح یک تنظیم کننده ولتاژ در مدار خرده چوب الکترونیکی بسازید (در جزئیات بیشتر):

گزینه شماره 2

با استفاده از تثبیت کننده های ولتاژ سه ترمینال، یک منبع پایدار ولتاژ غیر استاندارد بسازید. طرح ها به استودیو!


در نتیجه چه می بینیم؟ یک تثبیت کننده ولتاژ و یک دیود زنر را می بینیم که به ترمینال میانی تثبیت کننده متصل است. XX دو رقم آخر نوشته شده روی تثبیت کننده است.ممکن است اعداد 05، 09، 12، 15، 18، 24 وجود داشته باشد. ممکن است حتی بیشتر از 24 باشد. نمی دانم، دروغ نخواهم گفت. این دو رقم آخر ولتاژی را که تثبیت کننده طبق طرح اتصال کلاسیک تولید می کند به ما می گوید:


در اینجا تثبیت کننده 7805 طبق این طرح 5 ولت در خروجی به ما می دهد. 7812 12 ولت، 7815 - 15 ولت تولید می کند. می توانید در مورد تثبیت کننده ها بیشتر بخوانید.

دیود U Zener - این ولتاژ تثبیت کننده دیود زنر است. اگر یک دیود زنر با ولتاژ تثبیت کننده 3 ولت و تنظیم کننده ولتاژ 7805 بگیریم، خروجی آن 8 ولت خواهد بود. 8 ولت در حال حاضر یک محدوده ولتاژ غیر استاندارد است ;-). معلوم می شود که با انتخاب تثبیت کننده مناسب و دیود زنر مناسب، به راحتی می توانید ولتاژ بسیار پایداری را از محدوده غیر استاندارد ولتاژ دریافت کنید ;-).

بیایید با یک مثال به همه اینها نگاه کنیم. از آنجایی که من به سادگی ولتاژ را در پایانه های تثبیت کننده اندازه گیری می کنم، از خازن استفاده نمی کنم. اگر بار را تغذیه می کردم، از خازن هم استفاده می کردم. خوکچه هندی ما تثبیت کننده 7805 است. ما 9 ولت را از بولدوزر به ورودی این تثبیت کننده عرضه می کنیم:


بنابراین، خروجی 5 ولت خواهد بود، پس از همه، تثبیت کننده 7805 است.


حالا یک دیود زنر برای تثبیت U = 2.4 ولت می گیریم و طبق این مدار وارد می کنیم، بدون خازن امکان پذیر است، بالاخره ما فقط ولتاژ را اندازه می گیریم.



اوه، 7.3 ولت! 5+2.4 ولت. آثار! از آنجایی که دیودهای زنر من با دقت بالا (دقت) نیستند، ولتاژ دیود زنر ممکن است کمی با پلاک (ولتاژ اعلام شده توسط سازنده) متفاوت باشد. خب فکر کنم مشکلی نیست 0.1 ولت برای ما فرقی نمی کند. همانطور که قبلاً گفتم، به این ترتیب شما می توانید هر مقداری را غیرعادی انتخاب کنید.

گزینه شماره 3

روش مشابه دیگری نیز وجود دارد، اما در اینجا از دیودها استفاده می شود. شاید می دانید که افت ولتاژ در محل اتصال به جلو یک دیود سیلیکونی 0.6-0.7 ولت و افت ولتاژ دیود ژرمانیوم 0.3-0.4 ولت است؟ این ویژگی دیود است که ما از آن استفاده خواهیم کرد ;-).

بنابراین، بیایید نمودار را وارد استودیو کنیم!


ما این ساختار را طبق نمودار مونتاژ می کنیم. ولتاژ DC ورودی ناپایدار نیز 9 ولت باقی ماند. استابلایزر 7805.


پس نتیجه چیست؟


تقریبا 5.7 ولت؛-) که باید ثابت می شد.

اگر دو دیود به صورت سری متصل شوند، ولتاژ در هر یک از آنها کاهش می یابد، بنابراین، خلاصه می شود:


هر دیود سیلیکونی 0.7 ولت افت می کند، یعنی 0.7 + 0.7 = 1.4 ولت. ژرمانیوم هم همینطور. می توانید سه یا چهار دیود را وصل کنید، سپس باید ولتاژهای هر کدام را جمع کنید. در عمل، بیش از سه دیود استفاده نمی شود. دیودها را می توان حتی با توان کم نصب کرد، زیرا در این حالت جریان عبوری از آنها همچنان کم خواهد بود.



همچنین بخوانید: