مبدل اتومبیل جهانی (مبدل) "DC/DC".

این یک مبدل DC/DC ساده و جهانی است (تبدیل یک ولتاژ DC به دیگری). ولتاژ ورودی آن می تواند از 9 تا 18 ولت با ولتاژ خروجی 5-28 ولت باشد که در صورت لزوم می توان آن را در محدوده تقریباً 3 تا 50 ولت تغییر داد. ولتاژ خروجی این مبدل می تواند کمتر از ولتاژ ورودی یا بیشتر باشد.
توان عرضه شده به بار می تواند تا 100 وات برسد. متوسط ​​جریان بار مبدل 2.5-3 آمپر است (بسته به ولتاژ خروجی و با ولتاژ خروجی مثلاً 5 ولت، جریان بار می تواند 8 آمپر یا بیشتر باشد).
این مبدل برای مصارف مختلف مانند تغذیه لپ تاپ، آمپلی فایر، تلویزیون های قابل حمل و سایر لوازم خانگی از شبکه ۱۲ ولتی خودرو و همچنین شارژ تلفن همراه، دستگاه های USB، تجهیزات ۲۴ ولتی و غیره مناسب است.
مبدل در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه در خروجی مقاوم است، زیرا مدارهای ورودی و خروجی به صورت گالوانیکی به یکدیگر متصل نیستند و به عنوان مثال خرابی ترانزیستور قدرت منجر به خرابی بار متصل نمی شود و فقط ولتاژ در خروجی گم می شود (خوب، فیوز محافظ منفجر می شود).

تصویر 1.
مدار مبدل.

مبدل بر روی تراشه UC3843 ساخته شده است. برخلاف مدارهای معمولی چنین مبدل‌هایی، در اینجا نه یک چوک، بلکه از یک ترانسفورماتور به عنوان عنصر تولید انرژی با نسبت چرخش 1: 1 استفاده می‌شود و بنابراین ورودی و خروجی آن به صورت گالوانیکی از یکدیگر جدا می‌شوند.
فرکانس کاری مبدل حدود 90-95 کیلوهرتز است.
ولتاژ کار خازن های C8 و C9 را بسته به ولتاژ خروجی انتخاب کنید.
مقدار مقاومت R9 آستانه محدود کننده جریان مبدل را تعیین می کند. هر چه مقدار آن کوچکتر باشد، جریان محدود کننده بیشتر است.
به جای اصلاح مقاومت R3 می توانید یک مقاومت متغیر نصب کنید و از آن برای تنظیم ولتاژ خروجی استفاده کنید یا یک سری مقاومت ثابت با مقادیر ولتاژ خروجی ثابت نصب کنید و آنها را با یک کلید انتخاب کنید.
برای گسترش دامنه ولتاژهای خروجی، لازم است تقسیم کننده ولتاژ R2، R3، R4 مجدداً محاسبه شود، به طوری که ولتاژ در پایه 2 میکرو مدار 2.5 ولت در ولتاژ خروجی مورد نیاز باشد.

شکل 2.
تبدیل کننده.

هسته ترانسفورماتور از منبع تغذیه کامپیوتر AT، ATX استفاده می شود که DGS (چوک تثبیت کننده گروه) روی آن پیچیده شده است. هسته رنگ آمیزی زرد-سفید است، می توان از هر هسته مناسب استفاده کرد. هسته هایی از منابع تغذیه مشابه و رنگ های سبز آبی نیز مناسب هستند.
سیم پیچ های ترانسفورماتور در دو سیم پیچ می شوند و دارای پیچ های 2x24، سیم با قطر 1.0 میلی متر هستند. ابتدای سیم پیچ ها با نقاط در نمودار نشان داده شده است.

توصیه می شود از ترانزیستورهایی با مقاومت کانال باز کم به عنوان ترانزیستورهای قدرت خروجی استفاده کنید. به طور خاص، SUP75N06-07L، SUP75N03-08، SMP60N03-10L، IRL1004، IRL3705N. و همچنین باید بسته به حداکثر ولتاژ خروجی، با حداکثر ولتاژ کاری انتخاب شوند. حداکثر ولتاژ کاری ترانزیستور نباید کمتر از 1.25 ولتاژ خروجی باشد.
به عنوان یک دیود VD1، می توانید از یک دیود شاتکی جفتی، با ولتاژ معکوس حداقل 40 ولت و حداکثر جریان حداقل 15 آمپر، ترجیحاً در بسته بندی TO-220 استفاده کنید. به عنوان مثال SLB1640 یا STPS1545 و غیره.

مدار مونتاژ شد و روی تخته نان آزمایش شد. ترانزیستور اثر میدانی 09N03LA که از یک "مادربرد مرده" جدا شده بود، به عنوان ترانزیستور قدرت استفاده شد. دیود یک دیود شاتکی جفت SBL2045CT است.

شکل 3.
تست 15V-4A.

تست اینورتر با ولتاژ ورودی 12 ولت و ولتاژ خروجی 15 ولت. جریان بار اینورتر 4 آمپر است. توان بار 60 وات است.

شکل 4.
تست 5V-8A.

تست اینورتر با ولتاژ ورودی 12 ولت، ولتاژ خروجی 5 ولت و جریان بار 8 آمپر. قدرت بار 40 وات است. ترانزیستور برق مورد استفاده در مدار = 09N03LA (SMD از مادربرد)، D1 = SBL2045CT (از منابع تغذیه کامپیوتر)، R9 = 0R068 (0.068 اهم)، C8 = 2 x 4700 10V.

برد مدار چاپی توسعه یافته برای این دستگاه با در نظر گرفتن نصب ترانزیستور و دیود بر روی رادیاتور در اندازه 100x38 میلی متر است. امضا در قالب Sprint-Layout 6.0، پیوست.

در عکس های زیر یک نسخه مونتاژی از این مدار با استفاده از قطعات SMD است. این علامت برای قطعات SMD با سایز 1206 طراحی شده است.

شکل 5.
گزینه مونتاژ مبدل.

اگر نیازی به تنظیم ولتاژ خروجی در خروجی این مبدل نباشد، می توان مقاومت متغیر R3 را حذف کرد و مقاومت R2 را طوری انتخاب کرد که ولتاژ خروجی مبدل با ولتاژ مورد نیاز مطابقت داشته باشد.

آرشیو مقاله

یک ژنراتور پالس فشاری، که در آن، به دلیل کنترل جریان متناسب ترانزیستورها، تلفات سوئیچینگ به طور قابل توجهی کاهش می یابد و راندمان مبدل افزایش می یابد، بر روی ترانزیستورهای VT1 و VT2 (KT837K) مونتاژ می شود. جریان بازخورد مثبت از سیم پیچ های III و IV ترانسفورماتور T1 و بار متصل به خازن C2 عبور می کند. نقش دیودهایی که ولتاژ خروجی را اصلاح می کنند توسط اتصالات امیتر ترانزیستورها انجام می شود.

ویژگی خاص ژنراتور قطع شدن نوسانات در صورت نبود بار است که به طور خودکار مشکل مدیریت توان را حل می کند. به بیان ساده، چنین مبدلی زمانی که نیاز دارید چیزی را از آن تغذیه کنید، خود را روشن می کند و هنگامی که بار قطع می شود، خاموش می شود. یعنی باتری پاور را می توان مدام به مدار وصل کرد و در زمان خاموش بودن بار عملاً مصرف نشد!

برای ورودی داده شده UВx. و UBix را خروجی بگیرید. ولتاژها و تعداد دور سیم پیچ های I و II (w1)، تعداد دور مورد نیاز سیم پیچ های III و IV (w2) را می توان با دقت کافی با استفاده از فرمول محاسبه کرد: w2=w1 (UOout - UBx. + 0.9) /(UBx - 0.5). خازن ها دارای رتبه های زیر هستند. C1: 10-100 µF، 6.3 V. C2: 10-100 µF، 16 V.

ترانزیستورها باید بر اساس مقادیر قابل قبول انتخاب شوند جریان پایه (نباید از جریان بار کمتر باشه!!!) و امیتر ولتاژ معکوس - پایه (باید از دو برابر اختلاف ولتاژ ورودی و خروجی بیشتر باشه!!!) .

ماژول Chaplygin را مونتاژ کردم تا دستگاهی برای شارژ گوشی هوشمند خود در سفر بسازم، زمانی که گوشی هوشمند از پریز 220 ولت شارژ نمی شود. حدود 350-375 میلی آمپر جریان شارژ در ولتاژ خروجی 4.75 ولت است! اگرچه گوشی نوکیا همسرم با این دستگاه قابل شارژ است. بدون بار، ماژول Chaplygin من 7 ولت با ولتاژ ورودی 1.5 ولت تولید می کند. این ماژول با استفاده از ترانزیستورهای KT837K مونتاژ می شود.

عکس بالا شبه کرون را نشان می دهد که من از آن برای تغذیه برخی از دستگاه هایم که به 9 ولت نیاز دارند استفاده می کنم. داخل کیس باتری Krona یک باتری AAA، یک کانکتور استریو که از طریق آن شارژ می شود و یک مبدل Chaplygin وجود دارد. با استفاده از ترانزیستورهای KT209 مونتاژ می شود.

ترانسفورماتور T1 روی یک حلقه 2000 نیوتن متری با ابعاد K7x4x2 پیچیده می شود، هر دو سیم پیچ به طور همزمان در دو سیم پیچ می شوند. برای جلوگیری از آسیب رساندن به عایق لبه های تیز خارجی و داخلی حلقه، با گرد کردن لبه های تیز با کاغذ سنباده، آنها را کدر کنید. ابتدا سیم پیچ های III و IV (نمودار را ببینید) که شامل 28 دور سیم با قطر 0.16 میلی متر است، سپس در دو سیم سیم پیچ I و II که حاوی 4 پیچ سیم با قطر 0.25 میلی متر است، پیچ می شوند. .

برای همه کسانی که تصمیم به تکرار مبدل دارند موفق و موید باشید! :)

دستگاه‌های باتری‌دار دیگر هیچ‌کس را شگفت‌زده نخواهند کرد؛ در هر خانه ده‌ها نوع اسباب‌بازی و اسباب‌بازی وجود دارد که با باتری کار می‌کنند. در این میان، افراد کمی به تعداد مبدل های مختلفی که برای به دست آوردن ولتاژ یا جریان لازم از باتری های استاندارد استفاده می شوند، فکر کرده اند. همین مبدل‌ها به چندین گروه مختلف تقسیم می‌شوند که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند، اما در این مقطع زمانی ما در مورد مبدل‌های ولتاژ کاهنده و افزایش‌یافته صحبت می‌کنیم که اغلب مبدل‌های AC/DC و DC/DC نامیده می‌شوند. . در بیشتر موارد برای ساخت چنین مبدل هایی از میکرو مدارهای تخصصی استفاده می شود که امکان ساخت مبدلی با توپولوژی خاص با حداقل سیم کشی را فراهم می کند؛ خوشبختانه در حال حاضر تعداد زیادی ریز مدار منبع تغذیه در بازار وجود دارد.

می‌توانید ویژگی‌های استفاده از این ریزمدارها را برای مدت زمان بی‌نهایت در نظر بگیرید، به‌ویژه با در نظر گرفتن کل کتابخانه داده‌ها و یادداشت‌های تولیدکنندگان، و همچنین تعداد بیشماری از بررسی‌های تبلیغاتی مشروط از نمایندگان شرکت‌های رقیب، که هر کدام سعی در ارائه دارند. محصول خود را به عنوان با کیفیت ترین و همه کاره ترین. این بار از عناصر گسسته ای استفاده خواهیم کرد که روی آنها چندین مبدل DC/DC افزایش یافته ساده جمع می کنیم که برای تغذیه یک دستگاه کوچک کم مصرف، به عنوان مثال، یک LED، از 1 باتری با ولتاژ 1.5 ولت استفاده می کنند. این مبدل های ولتاژ را می توان به راحتی یک پروژه آخر هفته در نظر گرفت و برای کسانی که اولین قدم های خود را به دنیای شگفت انگیز الکترونیک برمی دارند برای مونتاژ توصیه می شود.

این نمودار یک خود نوسان ساز آرامش را نشان می دهد که یک نوسان ساز مسدود کننده با اتصال متقابل سیم پیچ های ترانسفورماتور است. اصل کار این مبدل به این صورت است: هنگام روشن شدن، جریانی که از یکی از سیم پیچ های ترانسفورماتور می گذرد و محل اتصال امیتر ترانزیستور آن را باز می کند، در نتیجه باز می شود و جریان بیشتری شروع به عبور می کند. سیم پیچ دوم ترانسفورماتور و ترانزیستور باز. در نتیجه یک EMF در سیم پیچ متصل به پایه ترانزیستور القا می شود که ترانزیستور را خاموش می کند و جریان عبوری از آن قطع می شود. در این لحظه انرژی ذخیره شده در میدان مغناطیسی ترانسفورماتور در اثر پدیده خود القایی آزاد شده و جریانی از ال ای دی شروع به عبور کرده و باعث درخشش آن می شود. سپس این روند تکرار می شود.

اجزایی که این مبدل ولتاژ افزایش دهنده ساده را می توان از آنها جمع کرد می تواند کاملاً متفاوت باشد. مداری که بدون خطا مونتاژ شده باشد به احتمال زیاد به درستی کار می کند. ما حتی سعی کردیم از ترانزیستور MP37B استفاده کنیم - مبدل کاملاً کار می کند! سخت ترین کار ساخت ترانسفورماتور است - باید آن را با یک سیم دوتایی روی یک حلقه فریت پیچید، در حالی که تعداد چرخش ها نقش خاصی ندارد و از 15 تا 30 متغیر است. کمتر همیشه کار نمی کند، بیشتر کار نمی کند. معنی دارد. فریت - در هر صورت، گرفتن N87 از Epcos چندان منطقی نیست، درست مانند جستجوی M6000NN تولید داخل. جریان های جریان در مدار ناچیز است، بنابراین اندازه حلقه می تواند بسیار کوچک باشد؛ قطر خارجی 10 میلی متر بیش از اندازه کافی خواهد بود. مقاومتی با مقاومت حدود 1 کیلو اهم (هیچ تفاوتی بین مقاومت های با ارزش اسمی 750 اهم و 1.5 کومز مشاهده نشد). توصیه می شود یک ترانزیستور با حداقل ولتاژ اشباع انتخاب کنید؛ هرچه کمتر باشد، باتری می تواند تخلیه بیشتری داشته باشد. موارد زیر به صورت تجربی آزمایش شدند: MP 37B، BC337، 2N3904، MPSH10. LED - هر نوع موجود، با این هشدار که یک چند تراشه قدرتمند با قدرت کامل نمی درخشد.

دستگاه مونتاژ شده به شکل زیر است:

اندازه برد 15 در 30 میلی متر است و با استفاده از اجزای SMD و یک ترانسفورماتور به اندازه کافی کوچک می توان آن را به کمتر از 1 سانتی متر مربع کاهش داد. بدون بار، این مدار کار نمی کند.

مدار دوم یک مبدل معمولی است که با دو ترانزیستور ساخته شده است. مزیت این مدار این است که در طول ساخت آن نیازی به باد کردن ترانسفورماتور نیست، بلکه فقط یک سلف آماده را بگیرید، اما حاوی قطعات بیشتری نسبت به قبلی است.

اصل کار به این واقعیت خلاصه می شود که جریان عبوری از سلف به طور دوره ای توسط ترانزیستور VT2 قطع می شود و انرژی خود القایی از طریق دیود به خازن C1 هدایت می شود و به بار منتقل می شود. مجدداً، مدار با اجزاء و مقادیر عناصر کاملاً متفاوت قابل کار است. ترانزیستور VT1 می تواند BC556 یا BC327 و VT2 BC546 یا BC337 باشد، دیود VD1 می تواند هر دیود شاتکی باشد، به عنوان مثال، 1N5818. خازن C1 - هر نوع، با ظرفیت 1 تا 33 μF، دیگر معنی ندارد، به خصوص که شما می توانید بدون آن کاملاً کار کنید. مقاومت ها - با توان 0.125 یا 0.25 وات (اگرچه می توانید سیم های سیم پیچی قوی را نیز با قدرت حدود 10 وات تهیه کنید، اما این ضایعات بیش از حد لازم است) از رتبه های زیر: R1 - 750 Ohm, R2 - 220 KOhm, R3 - 100 KOhm. در عین حال، تمام مقادیر مقاومت را می توان کاملاً آزادانه با مقادیر موجود در 10-15٪ موارد نشان داده شده جایگزین کرد؛ این بر عملکرد مداری که به درستی مونتاژ شده است تأثیر نمی گذارد، اما بر حداقل ولتاژ مبدل ما تأثیر می گذارد. می تواند عمل کند.

مهمترین بخش سلف L1 است، امتیاز آن نیز می تواند از 100 تا 470 میکروH متفاوت باشد (مقادیر تا 1 mH به طور تجربی آزمایش شده است - مدار به طور پایدار کار می کند)، و جریانی که باید برای آن طراحی شود از 100 تجاوز نمی کند. mA هر LED، دوباره با در نظر گرفتن این واقعیت که قدرت خروجی مدار بسیار کم است، دستگاهی که به درستی مونتاژ شده است بلافاصله شروع به کار می کند و نیازی به پیکربندی ندارد.

ولتاژ خروجی را می توان با نصب یک دیود زنر با مقدار لازم به موازات خازن C1 تثبیت کرد، با این حال، باید به خاطر داشت که هنگام اتصال یک مصرف کننده، ولتاژ ممکن است کاهش یابد و کافی نباشد.توجه! این مدار بدون بار می تواند ولتاژهای ده ها یا حتی صدها ولت تولید کند! در صورت استفاده بدون عنصر تثبیت کننده در خروجی، خازن C1 تا حداکثر ولتاژ شارژ می شود، که اگر بار متعاقباً وصل شود، می تواند منجر به خرابی آن شود!

این مبدل همچنین بر روی یک برد 30 در 15 میلی متر ساخته شده است که به آن امکان می دهد به یک محفظه باتری سایز AA متصل شود. طرح PCB به شکل زیر است:

هر دو مدار مبدل تقویت کننده ساده را می توان با دستان خود ومی توان با موفقیت در شرایط کمپینگ استفاده کرد، به عنوان مثال در یک فانوس یا لامپ برای روشن کردن چادر، و همچنین در محصولات الکترونیکی مختلف خانگی، که استفاده از حداقل تعداد باتری برای آنها حیاتی است.

!
AKA KASYAN در این محصول خانگی مبدل ولتاژ کاهنده و افزایش دهنده جهانی را خواهد ساخت.

نویسنده اخیرا یک باتری لیتیومی را مونتاژ کرده است. و امروز رازی را که برای چه هدفی ساخته است فاش خواهد کرد.

اینجا یک مبدل ولتاژ جدید است، حالت کار آن تک سیکل است.

مبدل دارای ابعاد کوچک و قدرت بسیار بالایی است.

مبدل های معمولی یکی از دو کار را انجام می دهند. آنها فقط ولتاژ وارد شده به ورودی را افزایش یا کاهش می دهند.
نسخه ساخته شده توسط نویسنده می تواند هر دو افزایش یابد،

و ولتاژ ورودی را به مقدار لازم کاهش دهید.

نویسنده منابع انرژی تنظیم شده مختلفی دارد که با آنها محصولات خانگی مونتاژ شده را آزمایش می کند.

باتری ها را شارژ می کند و از آنها برای کارهای مختلف دیگر استفاده می کند.

چندی پیش، ایده ایجاد یک منبع برق قابل حمل ظاهر شد.
بیان مشکل به شرح زیر بود: دستگاه باید بتواند انواع گجت های قابل حمل را شارژ کند.

از تلفن‌های هوشمند و تبلت‌های معمولی گرفته تا لپ‌تاپ‌ها و دوربین‌های ویدئویی، و حتی با تامین انرژی لحیم کاری مورد علاقه نویسنده TS-100 کنار آمد.

به طور طبیعی، می توانید به سادگی از شارژرهای جهانی با آداپتورهای برق استفاده کنید.
اما همه آنها با برق 220 ولت تغذیه می شوند

در مورد نویسنده، آنچه مورد نیاز بود یک منبع قابل حمل از ولتاژهای خروجی مختلف بود.

اما نویسنده هیچ یک از اینها را برای فروش پیدا نکرد.

ولتاژهای تغذیه این گجت ها طیف بسیار وسیعی دارد.
به عنوان مثال، گوشی های هوشمند تنها به 5 ولت، لپ تاپ های 18 و برخی حتی 24 ولت نیاز دارند.
باتری تولید شده توسط نویسنده برای ولتاژ خروجی 14.8 ولت طراحی شده است.
بنابراین، یک مبدل با قابلیت افزایش و کاهش ولتاژ اولیه مورد نیاز است.

لطفاً توجه داشته باشید که برخی از مقادیر اجزای نشان داده شده در نمودار با مقادیر نصب شده روی برد متفاوت است.

اینها خازن هستند.

نمودار مقادیر مرجع را نشان می دهد و نویسنده تابلو را برای حل مشکلات خود ساخته است.
اولاً من به فشردگی علاقه داشتم.

در مرحله دوم، مبدل برق نویسنده به شما امکان می دهد به راحتی جریان خروجی 3 آمپر ایجاد کنید.

AKA KASYAN چیز دیگری لازم نیست.

این به دلیل این واقعیت است که ظرفیت خازن های ذخیره سازی مورد استفاده کم است، اما مدار قادر به ارائه جریان خروجی تا 5 A است.

بنابراین، این طرح جهانی است. پارامترها به ظرفیت خازن ها، پارامترهای سلف، یکسو کننده دیود و ویژگی های کلید میدان بستگی دارد.

بیایید چند کلمه در مورد طرح بگوییم. این یک مبدل تک چرخه مبتنی بر کنترل کننده PWM UC3843 است.

از آنجایی که ولتاژ باتری کمی بیشتر از منبع تغذیه استاندارد میکرو مدار است، یک تثبیت کننده 12 ولت 7812 برای تغذیه کنترلر PWM به مدار اضافه شد.

این تثبیت کننده در نمودار بالا نشان داده نشده است.
مونتاژ. درباره جامپرهای نصب شده در سمت نصب تخته.

چهار عدد از این جامپرها وجود دارد و دو تای آن ها از نوع برقی هستند. قطر آنها باید حداقل یک میلی متر باشد!
ترانسفورماتور یا بهتر است بگوییم چوک روی حلقه زرد رنگی که از آهن پودری ساخته شده است پیچیده می شود.

چنین حلقه هایی را می توان در فیلترهای خروجی منابع تغذیه رایانه یافت.
ابعاد هسته استفاده شده
قطر خارجی 23.29 میلی متر

قطر داخلی 13.59 میلی متر

ضخامت 10.33 میلی متر

به احتمال زیاد، ضخامت سیم پیچ عایق 0.3 میلی متر است.
چوک از دو سیم پیچ مساوی تشکیل شده است.

هر دو سیم پیچ با سیم مسی به قطر 1.2 میلی متر پیچیده می شوند.
نویسنده توصیه می کند از سیم با قطر کمی بزرگتر، 1.5-2.0 میلی متر استفاده کنید.

ده چرخش در سیم پیچ وجود دارد، هر دو سیم به طور همزمان، در یک جهت پیچیده می شوند.

قبل از نصب دریچه گاز، جامپرها را با نوار نایلونی ببندید.

عملکرد مدار در نصب صحیح سلف نهفته است.

لازم است پایانه های سیم پیچ به درستی لحیم کاری شوند.

به سادگی دریچه گاز را همانطور که در عکس نشان داده شده است نصب کنید.

قدرت ترانزیستور اثر میدانی کانال N، تقریباً هر ترانزیستور ولتاژ پایینی انجام می دهد.

جریان ترانزیستور کمتر از 30A نیست.

نویسنده از ترانزیستور IRFZ44N استفاده کرده است.

یکسو کننده خروجی یک دیود دوگانه YG805C در بسته بندی TO220 است.

استفاده از دیودهای شاتکی بسیار مهم است، زیرا آنها حداقل افت ولتاژ (0.3 ولت در مقابل 0.7) را در محل اتصال می دهند که بر تلفات و گرمایش تأثیر می گذارد. آنها همچنین به راحتی در منابع تغذیه کامپیوتر بدنام یافت می شوند.

در بلوک ها در یکسو کننده خروجی قرار دارند.

در یک مورد دو دیود وجود دارد که در مدار نویسنده موازی شده اند تا جریان عبوری را افزایش دهند.
مبدل تثبیت شده است و بازخورد وجود دارد.

ولتاژ خروجی توسط مقاومت R3 تنظیم می شود

برای سهولت کار می توان آن را با یک مقاومت متغیر خارجی جایگزین کرد.

مبدل همچنین مجهز به محافظ اتصال کوتاه است. مقاومت R10 به عنوان سنسور جریان استفاده می شود.

این یک شنت با مقاومت کم است و هر چه مقاومت آن بیشتر باشد جریان پاسخ حفاظتی کمتری دارد. یک گزینه SMD در کنار آهنگ ها نصب شده است.

اگر حفاظت اتصال کوتاه مورد نیاز نیست، ما به سادگی این واحد را حذف می کنیم.

حفاظت بیشتر در ورودی مدار یک فیوز 10 آمپری وجود دارد.

به هر حال، برد کنترل باتری از قبل دارای محافظ اتصال کوتاه نصب شده است.

گرفتن خازن های مورد استفاده در مدار با مقاومت داخلی کم بسیار مطلوب است.

تثبیت کننده، ترانزیستور اثر میدانی و یکسو کننده دیود به شکل یک صفحه خمیده به رادیاتور آلومینیومی متصل می شوند.

مطمئن شوید که زیرلایه های ترانزیستور و تثبیت کننده را با استفاده از بوش های پلاستیکی و پدهای عایق رسانای گرما از رادیاتور جدا کنید. خمیر حرارتی را فراموش نکنید. و دیود نصب شده در مدار از قبل دارای یک محفظه عایق است.

LM2596 ولتاژ ورودی را کاهش می دهد (به 40 ولت) - خروجی تنظیم می شود، جریان 3 A است. ایده آل برای LED های یک ماشین. ماژول های بسیار ارزان - حدود 40 روبل در چین.

تگزاس اینسترومنت کنترلرهای DC-DC LM2596 با کیفیت بالا، قابل اعتماد، مقرون به صرفه و ارزان را تولید می کند. کارخانه‌های چینی مبدل‌های پلکانی پالسی بسیار ارزان را بر اساس آن تولید می‌کنند: قیمت یک ماژول برای LM2596 تقریباً 35 روبل (از جمله تحویل) است. من به شما توصیه می کنم یک دسته از 10 قطعه را به طور همزمان خریداری کنید - همیشه استفاده از آنها وجود خواهد داشت و هنگام سفارش 50 قطعه قیمت به 32 روبل و کمتر از 30 روبل کاهش می یابد. در مورد محاسبه مدار ریز مدار، تنظیم جریان و ولتاژ، کاربرد آن و برخی از معایب مبدل بیشتر بخوانید.

روش معمول استفاده از منبع ولتاژ تثبیت شده است. ساخت منبع تغذیه سوئیچینگ بر اساس این تثبیت کننده آسان است؛ من از آن به عنوان یک منبع تغذیه آزمایشگاهی ساده و قابل اعتماد استفاده می کنم که می تواند در برابر اتصال کوتاه مقاومت کند. آنها به دلیل ثبات کیفیت (به نظر می رسد همه آنها در یک کارخانه ساخته شده اند - و اشتباه کردن در پنج قسمت دشوار است) و مطابقت کامل با برگه داده و ویژگی های اعلام شده جذاب هستند.

کاربرد دیگر تثبیت کننده جریان پالس است منبع تغذیه برای LED های پرقدرت. ماژول موجود در این تراشه به شما امکان می دهد یک ماتریس LED خودرو 10 واتی را متصل کنید و علاوه بر این محافظت در برابر اتصال کوتاه را فراهم می کند.

من به شدت توصیه می کنم یک دوجین از آنها را خریداری کنید - آنها قطعا مفید خواهند بود. آنها به روش خود منحصر به فرد هستند - ولتاژ ورودی تا 40 ولت است و فقط 5 جزء خارجی مورد نیاز است. این راحت است - می توانید ولتاژ اتوبوس برق خانه هوشمند را با کاهش سطح مقطع کابل ها به 36 ولت افزایش دهید. ما چنین ماژولی را در نقاط مصرف نصب می کنیم و آن را به ولتاژهای مورد نیاز 12، 9، 5 یا در صورت نیاز پیکربندی می کنیم.

بیایید نگاهی دقیق تر به آنها بیندازیم.

ویژگی های تراشه:

• ولتاژ ورودی - از 2.4 تا 40 ولت (تا 60 ولت در نسخه HV)
• ولتاژ خروجی - ثابت یا قابل تنظیم (از 1.2 تا 37 ولت)
• جریان خروجی - تا 3 آمپر (با خنک کننده خوب - تا 4.5 آمپر)
• فرکانس تبدیل - 150 کیلوهرتز
• محفظه - TO220-5 (نصب از طریق سوراخ) یا D2PAK-5 (نصب سطحی)
• راندمان - 70-75٪ در ولتاژهای پایین، تا 95٪ در ولتاژهای بالا

1. منبع ولتاژ تثبیت شده
2. مدار مبدل
3. برگه داده
4. شارژر USB مبتنی بر LM2596
5. تثبیت کننده جریان
6. استفاده در دستگاه های خانگی
7. تنظیم جریان و ولتاژ خروجی
8. آنالوگ های بهبود یافته LM2596

تاریخچه - تثبیت کننده های خطی

برای شروع، توضیح خواهم داد که چرا مبدل های ولتاژ خطی استاندارد مانند LM78XX (به عنوان مثال 7805) یا LM317 بد هستند. در اینجا نمودار ساده شده آن است.

عنصر اصلی چنین مبدل یک ترانزیستور دوقطبی قدرتمند است که به معنای "اصلی" آن - به عنوان یک مقاومت کنترل شده روشن می شود. این ترانزیستور بخشی از یک جفت دارلینگتون (برای افزایش ضریب انتقال جریان و کاهش توان لازم برای کار مدار) است. جریان پایه توسط تقویت کننده عملیاتی تنظیم می شود که تفاوت بین ولتاژ خروجی و ولتاژ تنظیم شده توسط ION (منبع ولتاژ مرجع) را تقویت می کند. مطابق مدار تقویت کننده خطای کلاسیک متصل می شود.

بنابراین، مبدل به سادگی مقاومت را به صورت سری با بار روشن می کند و مقاومت آن را طوری کنترل می کند که مثلاً دقیقاً 5 ولت در سرتاسر بار خاموش شود. به راحتی می توان محاسبه کرد که وقتی ولتاژ از 12 ولت به 5 کاهش می یابد (مورد بسیار رایج استفاده از تراشه 7805) ، 12 ولت ورودی بین تثبیت کننده و بار به نسبت "7 ولت روی تثبیت کننده + 5" توزیع می شود. ولت روی بار.» در جریان نیم آمپر، 2.5 وات در بار آزاد می شود و در 7805 - به اندازه 3.5 وات.

معلوم می شود که 7 ولت "اضافی" به سادگی روی تثبیت کننده خاموش می شود و به گرما تبدیل می شود. اولاً این باعث ایجاد مشکل در خنک کننده می شود و ثانیاً انرژی زیادی از منبع تغذیه می گیرد. وقتی از پریز برق می‌گیرید، این خیلی ترسناک نیست (اگرچه هنوز به محیط زیست آسیب می‌زند)، اما وقتی با باتری یا باتری‌های قابل شارژ تغذیه می‌شود، نمی‌توان این موضوع را نادیده گرفت.

مشکل دیگر این است که به طور کلی ساخت مبدل تقویت کننده با استفاده از این روش غیرممکن است. اغلب چنین نیازی ایجاد می شود و تلاش برای حل این مسئله در بیست یا سی سال پیش شگفت انگیز است - سنتز و محاسبه چنین مدارهایی چقدر پیچیده بود. یکی از ساده ترین مدارها از این دست، مبدل فشار کش 5 ولت -> 15 ولت است.

باید پذیرفت که عایق گالوانیکی را فراهم می کند، اما از ترانسفورماتور به طور موثر استفاده نمی کند - فقط نیمی از سیم پیچ اولیه در هر زمان استفاده می شود.

بیایید این را مانند یک رویای بد فراموش کنیم و به سراغ مدارهای مدرن برویم.

منبع ولتاژ

طرح

ریز مدار برای استفاده به عنوان مبدل گام به پایین مناسب است: یک سوئیچ دوقطبی قدرتمند در داخل قرار دارد، تنها چیزی که باقی می ماند اضافه کردن اجزای باقیمانده رگولاتور است - یک دیود سریع، یک اندوکتانس و یک خازن خروجی، همچنین ممکن است یک خازن ورودی نصب کنید - فقط 5 قسمت.

نسخه LM2596ADJ همچنین به یک مدار تنظیم ولتاژ خروجی نیاز دارد، این دو مقاومت یا یک مقاومت متغیر هستند.

مدار مبدل ولتاژ کاهنده بر اساس LM2596:

کل طرح با هم:

در اینجا شما می توانید دیتاشیت LM2596 را دانلود کنید.

اصل کار: یک سوئیچ قدرتمند در داخل دستگاه که توسط سیگنال PWM کنترل می شود، پالس های ولتاژ را به اندوکتانس می فرستد. در نقطه A x% مواقع ولتاژ کامل وجود دارد و (1-x)% مواقع ولتاژ صفر است. فیلتر LC این نوسانات را با برجسته کردن یک جزء ثابت برابر با x * ولتاژ تغذیه صاف می کند. دیود با خاموش شدن ترانزیستور مدار را کامل می کند.

شرح شغل مفصل

اندوکتانس در برابر تغییر جریان از طریق آن مقاومت می کند. هنگامی که ولتاژ در نقطه A ظاهر می شود، سلف یک ولتاژ خود القایی منفی بزرگ ایجاد می کند و ولتاژ در سراسر بار برابر با اختلاف بین ولتاژ تغذیه و ولتاژ خود القایی می شود. جریان القایی و ولتاژ در سراسر بار به تدریج افزایش می یابد.

پس از ناپدید شدن ولتاژ در نقطه A، سلف تلاش می کند تا جریان قبلی را که از بار و خازن جریان می یابد حفظ کند و آن را از طریق دیود به زمین کوتاه می کند - به تدریج کاهش می یابد. بنابراین، ولتاژ بار همیشه کمتر از ولتاژ ورودی است و به چرخه کاری پالس ها بستگی دارد.

ولتاژ خروجی

این ماژول در چهار نسخه موجود است: با ولتاژ 3.3 ولت (شاخص -3.3)، 5 ولت (شاخص -5.0)، 12 ولت (شاخص -12) و نسخه قابل تنظیم LM2596ADJ. منطقی است که از نسخه سفارشی شده در همه جا استفاده کنید، زیرا در مقادیر زیادی در انبارهای شرکت های الکترونیکی موجود است و بعید است که با کمبود آن مواجه شوید - و فقط به دو پنی مقاومت اضافی نیاز دارد. و البته نسخه 5 ولتی آن نیز محبوب است.

مقدار موجود در ستون آخر است.

شما می توانید ولتاژ خروجی را به صورت سوئیچ DIP تنظیم کنید، مثال خوبی از آن در اینجا آورده شده است، یا به صورت کلید چرخشی. در هر دو مورد، به یک باتری از مقاومت های دقیق نیاز دارید - اما می توانید ولتاژ را بدون ولت متر تنظیم کنید.

قاب

دو گزینه مسکن وجود دارد: محفظه نصب مسطح TO-263 (مدل LM2596S) و محفظه سوراخ TO-220 (مدل LM2596T). من ترجیح می دهم از نسخه مسطح LM2596S استفاده کنم، زیرا در این مورد هیت سینک خود برد است و نیازی به خرید هیت سینک خارجی اضافی نیست. علاوه بر این، مقاومت مکانیکی آن بسیار بالاتر است، بر خلاف TO-220، که باید به چیزی، حتی به یک تخته، پیچ شود - اما پس از آن نصب نسخه مسطح آسان تر است. توصیه می کنم از تراشه LM2596T-ADJ در منابع تغذیه استفاده کنید زیرا به راحتی می توانید مقدار زیادی گرما را از بدنه آن جدا کنید.

صاف کردن ریپل ولتاژ ورودی

می تواند به عنوان یک تثبیت کننده "هوشمند" موثر پس از اصلاح فعلی استفاده شود. از آنجایی که ریز مدار مستقیماً ولتاژ خروجی را نظارت می کند، نوسانات ولتاژ ورودی باعث تغییر نسبت معکوس در ضریب تبدیل ریز مدار می شود و ولتاژ خروجی نرمال می ماند.

از این نتیجه می شود که هنگام استفاده از LM2596 به عنوان مبدل کاهنده پس از ترانسفورماتور و یکسو کننده، خازن ورودی (یعنی آنی که بلافاصله بعد از پل دیود قرار دارد) ممکن است ظرفیت کمی داشته باشد (حدود 50-100 μF).

خازن خروجی

به دلیل فرکانس تبدیل بالا، خازن خروجی نیز نباید ظرفیت بالایی داشته باشد. حتی یک مصرف کننده قدرتمند زمان لازم برای کاهش قابل توجه این خازن را در یک چرخه نخواهد داشت. بیایید محاسبه را انجام دهیم: یک خازن 100 µF، ولتاژ خروجی 5 ولت و باری 3 آمپر مصرف کنید. شارژ کامل خازن q = C*U = 100e-6 µF * 5 V = 500e-6 µC.

در یک چرخه تبدیل، بار dq = I*t = 3 A * 6.7 μs = 20 μC از خازن می گیرد (این فقط 4٪ از کل شارژ خازن است) و بلافاصله یک چرخه جدید شروع می شود و مبدل بخش جدیدی از انرژی را به خازن وارد می کند.

مهمترین چیز این است که از خازن های تانتالیوم به عنوان خازن ورودی و خروجی استفاده نکنید. آنها درست در برگه های داده می نویسند - "در مدارهای برق استفاده نکنید"، زیرا آنها حتی ولتاژهای کوتاه مدت را بسیار ضعیف تحمل می کنند و جریان های پالس بالا را دوست ندارند. از خازن های معمولی الکترولیتی آلومینیومی استفاده کنید.

راندمان، کارایی و اتلاف حرارت

راندمان چندان بالا نیست، زیرا یک ترانزیستور دوقطبی به عنوان یک سوئیچ قدرتمند استفاده می شود - و دارای افت ولتاژ غیر صفر، حدود 1.2 ولت است. از این رو بازده در ولتاژهای پایین کاهش می یابد.

همانطور که می بینید، حداکثر بازده زمانی حاصل می شود که اختلاف ولتاژ ورودی و خروجی حدود 12 ولت باشد. یعنی اگر بخواهید ولتاژ را 12 ولت کاهش دهید، حداقل مقدار انرژی وارد گرما می شود.

بازده مبدل چیست؟ این مقداری است که تلفات جریان را مشخص می کند - به دلیل تولید گرما در یک سوئیچ قدرتمند کاملاً باز طبق قانون ژول لنز و تلفات مشابه در طول فرآیندهای گذرا - زمانی که سوئیچ مثلاً فقط نیمه باز است. تأثیرات هر دو مکانیسم می تواند از نظر بزرگی قابل مقایسه باشد، بنابراین نباید هر دو مسیر از دست دادن را فراموش کرد. مقدار کمی از قدرت نیز برای تغذیه "مغز" خود مبدل استفاده می شود.

در حالت ایده آل، هنگام تبدیل ولتاژ از U1 به ​​U2 و جریان خروجی I2، توان خروجی برابر است با P2 = U2*I2، توان ورودی برابر با آن است (مورد ایده آل). این بدان معناست که جریان ورودی I1 = U2/U1*I2 خواهد بود.

در مورد ما، تبدیل بازدهی زیر واحد دارد، بنابراین بخشی از انرژی در داخل دستگاه باقی می‌ماند. برای مثال، با بازده η، توان خروجی P_out = η*P_in و تلفات P_loss = P_in-P_out = P_in*(1-η) = P_out*(1-η)/η خواهد بود. البته مبدل برای حفظ جریان و ولتاژ خروجی مشخص شده باید جریان ورودی را افزایش دهد.

می توانیم فرض کنیم که هنگام تبدیل 12 ولت -> 5 ولت و جریان خروجی 1 آمپر، تلفات ریز مدار 1.3 وات و جریان ورودی 0.52 آمپر خواهد بود. در هر صورت، این بهتر از هر مبدل خطی است که حداقل 7 وات تلفات می دهد و 1 آمپر از شبکه ورودی (از جمله برای این کار بی فایده) - دو برابر بیشتر مصرف می کند.

به هر حال، ریز مدار LM2577 دارای فرکانس کاری سه برابر کمتر است و بازده آن کمی بالاتر است، زیرا در فرآیندهای گذرا تلفات کمتری وجود دارد. با این حال، به سه برابر درجه بالاتر از سلف و خازن خروجی نیاز دارد، که به معنای پول اضافی و اندازه برد است.

افزایش جریان خروجی

با وجود جریان خروجی نسبتاً زیاد ریزمدار، گاهی اوقات حتی جریان بیشتری مورد نیاز است. چگونه از این وضعیت خارج شویم؟

1. چندین مبدل را می توان موازی کرد. البته باید دقیقاً روی همان ولتاژ خروجی تنظیم شوند. در این حالت، نمی‌توانید با مقاومت‌های ساده SMD در مدار تنظیم ولتاژ بازخورد، از مقاومت‌هایی با دقت 1% استفاده کنید یا ولتاژ را به صورت دستی با یک مقاومت متغیر تنظیم کنید.

اگر از پخش ولتاژ کوچک مطمئن نیستید، بهتر است مبدل ها را از طریق یک شنت کوچک به ترتیب چند ده میلی اهم موازی کنید. در غیر این صورت، کل بار روی دوش مبدل با بالاترین ولتاژ می افتد و ممکن است از عهده آن بر نیاید. 2. می توانید از خنک کننده خوب استفاده کنید - یک رادیاتور بزرگ، یک برد مدار چاپی چند لایه با یک منطقه بزرگ. این امکان [افزایش جریان] (/lm2596-tips-and-tricks/ “Use of LM2596 in device and layout”) را به 4.5A می دهد. 3. در نهایت، می توانید [کلید قدرتمند] (#a7) را به خارج از محفظه ریز مدار منتقل کنید. این امکان استفاده از یک ترانزیستور اثر میدانی با افت ولتاژ بسیار کم را فراهم می کند و هم جریان خروجی و هم راندمان را تا حد زیادی افزایش می دهد.

شارژر USB برای LM2596

شما می توانید یک شارژر USB مسافرتی بسیار راحت بسازید. برای این کار باید رگولاتور را روی ولتاژ 5 ولت تنظیم کنید، یک پورت USB در اختیار آن قرار دهید و شارژر را تامین کنید. من از باتری لیتیوم پلیمری مدل رادیویی خریداری شده در چین استفاده می کنم که 5 آمپر ساعت با ولتاژ 11.1 ولت ارائه می دهد. این مقدار زیادی است - کافی است 8 باریک گوشی هوشمند معمولی را شارژ کنید (بدون در نظر گرفتن کارایی). با در نظر گرفتن راندمان، حداقل 6 برابر خواهد بود.

فراموش نکنید که پایه های D+ و D- سوکت USB را کوتاه کنید تا به گوشی بگویید که به شارژر متصل است و جریان انتقالی نامحدود است. بدون این رویداد، تلفن فکر می کند که به رایانه متصل است و با جریان 500 میلی آمپر - برای مدت طولانی شارژ می شود. علاوه بر این، چنین جریانی ممکن است حتی مصرف فعلی گوشی را جبران نکند و باتری به هیچ وجه شارژ نشود.

همچنین می توانید یک ورودی 12 ولت جداگانه از باتری ماشین با کانکتور فندکی تهیه کنید - و منابع را با نوعی سوئیچ تغییر دهید. من به شما توصیه می کنم یک LED نصب کنید که سیگنال روشن بودن دستگاه را نشان دهد تا فراموش نکنید که باتری را پس از شارژ کامل خاموش کنید - در غیر این صورت تلفات در مبدل ظرف چند روز باتری پشتیبان را کاملاً تخلیه می کند.

این نوع باتری بسیار مناسب نیست زیرا برای جریان های بالا طراحی شده است - می توانید سعی کنید باتری جریان کمتری پیدا کنید و کوچکتر و سبک تر خواهد بود.

تثبیت کننده جریان

تنظیم جریان خروجی

فقط با نسخه ولتاژ خروجی قابل تنظیم (LM2596ADJ) موجود است. به هر حال، چینی ها نیز این نسخه از برد را با تنظیم ولتاژ، جریان و انواع نشانه ها می سازند - یک ماژول تثبیت کننده جریان آماده در LM2596 با حفاظت از اتصال کوتاه را می توان با نام xw026fr4 خریداری کرد.

اگر نمی خواهید از یک ماژول آماده استفاده کنید و می خواهید این مدار را خودتان بسازید، هیچ چیز پیچیده ای وجود ندارد، به جز یک استثنا: ریز مدار توانایی کنترل جریان را ندارد، اما می توانید آن را اضافه کنید. من نحوه انجام این کار را توضیح می دهم و نکات دشوار را در طول مسیر روشن می کنم.

کاربرد

یک تثبیت کننده جریان چیزی است که برای تغذیه LED های قدرتمند مورد نیاز است (به هر حال - پروژه میکروکنترلر من درایورهای LED با قدرت بالا)، دیودهای لیزر، آبکاری، شارژ باتری. مانند تثبیت کننده های ولتاژ، دو نوع از این دستگاه ها وجود دارد - خطی و پالسی.

تثبیت کننده جریان خطی کلاسیک LM317 است و در کلاس خود بسیار خوب است - اما حداکثر جریان آن 1.5 آمپر است که برای بسیاری از LED های پرقدرت کافی نیست. حتی اگر این تثبیت کننده را با یک ترانزیستور خارجی تغذیه کنید، تلفات روی آن به سادگی غیرقابل قبول است. تمام دنیا در مورد مصرف انرژی لامپ های آماده به کار سروصدا می کنند، اما در اینجا LM317 با بازده 30 درصد کار می کند این روش ما نیست.

اما ریز مدار ما یک درایور مناسب برای مبدل ولتاژ پالسی است که حالت‌های عملیاتی زیادی دارد. تلفات حداقل هستند، زیرا هیچ حالت خطی عملکرد ترانزیستورها استفاده نمی شود، فقط از حالت های کلیدی استفاده می شود.

در ابتدا برای مدارهای تثبیت ولتاژ در نظر گرفته شده بود، اما چندین عنصر آن را به یک تثبیت کننده جریان تبدیل می کنند. واقعیت این است که ریز مدار به عنوان بازخورد کاملاً به سیگنال "بازخورد" متکی است، اما اینکه چه چیزی آن را تغذیه کنیم به ما بستگی دارد.

در مدار سوئیچینگ استاندارد، ولتاژ از یک تقسیم کننده ولتاژ خروجی مقاومتی به این پایه تامین می شود. 1.2 ولت یک تعادل است؛ اگر بازخورد کمتر باشد، راننده چرخه کاری پالس ها را افزایش می دهد و اگر بیشتر باشد، آن را کاهش می دهد. اما می توانید از یک شنت جریان به این ورودی ولتاژ اعمال کنید!

شانت

به عنوان مثال، در جریان 3A شما باید یک شنت با مقدار اسمی بیش از 0.1 اهم بگیرید. در چنین مقاومتی، این جریان حدود 1 وات آزاد می کند، بنابراین مقدار زیادی است. بهتر است سه چنین شنت را موازی کنید و مقاومت 0.033 اهم، افت ولتاژ 0.1 ولت و انتشار گرما 0.3 وات را بدست آورید.

با این حال، ورودی Feedback به ولتاژ 1.2 ولت نیاز دارد - و ما فقط 0.1 ولت داریم. نصب یک مقاومت بالاتر غیر منطقی است (گرما 150 برابر بیشتر آزاد می شود)، بنابراین تنها چیزی که باقی می ماند افزایش این ولتاژ است. این کار با استفاده از تقویت کننده عملیاتی انجام می شود.

تقویت کننده آپ امپ غیر معکوس

طرح کلاسیک، چه چیزی می تواند ساده تر باشد؟

متحد می شویم

اکنون یک مدار مبدل ولتاژ معمولی و یک تقویت کننده را با استفاده از یک آپمپ LM358 ترکیب می کنیم که یک شنت جریان را به ورودی آن وصل می کنیم.

یک مقاومت قدرتمند 0.033 اهم یک شنت است. می توان آن را از سه مقاومت 0.1 اهم که به صورت موازی به هم وصل شده اند تهیه کرد و برای افزایش اتلاف برق مجاز، از مقاومت های SMD در بسته بندی 1206 استفاده کرد، آنها را با یک شکاف کوچک (نه نزدیک به هم) قرار داد و سعی کرد به همان اندازه لایه مسی در اطراف باقی بماند. مقاومت ها و زیر آنها تا حد امکان. یک خازن کوچک به خروجی Feedback متصل است تا انتقال احتمالی به حالت نوسانگر را حذف کند.

ما هم جریان و هم ولتاژ را تنظیم می کنیم

بیایید هر دو سیگنال را به ورودی Feedback متصل کنیم - هم جریان و هم ولتاژ. برای ترکیب این سیگنال ها، از نمودار سیم کشی معمول "AND" روی دیودها استفاده می کنیم. اگر سیگنال جریان بالاتر از سیگنال ولتاژ باشد، غالب خواهد شد و بالعکس.

چند کلمه در مورد کاربردی بودن طرح

شما نمی توانید ولتاژ خروجی را تنظیم کنید. اگرچه تنظیم همزمان جریان و ولتاژ خروجی غیرممکن است - آنها با ضریب "مقاومت بار" متناسب با یکدیگر هستند. و اگر منبع تغذیه سناریویی مانند "ولتاژ خروجی ثابت، اما زمانی که جریان بیشتر شود، ما شروع به کاهش ولتاژ می کنیم" را اجرا کند، به عنوان مثال. CC/CV در حال حاضر یک شارژر است.

حداکثر ولتاژ تغذیه برای مدار 30 ولت است، زیرا این محدودیت برای LM358 است. اگر آپ امپ را از دیود زنر تغذیه کنید، می توانید این محدودیت را به 40 ولت (یا 60 ولت با نسخه LM2596-HV) افزایش دهید.

در گزینه دوم، لازم است از یک مجموعه دیود به عنوان دیودهای جمع کننده استفاده شود، زیرا هر دو دیود موجود در آن در یک فرآیند تکنولوژیکی و روی یک ویفر سیلیکونی ساخته شده اند. گسترش پارامترهای آنها بسیار کمتر از پراکندگی پارامترهای دیودهای مجزا خواهد بود - به همین دلیل ما دقت بالایی در مقادیر ردیابی به دست خواهیم آورد.

همچنین باید به دقت اطمینان حاصل کنید که مدار op-amp هیجان زده نمی شود و به حالت لیزر نمی رود. برای این کار سعی کنید طول همه هادی ها و به خصوص مسیر متصل به پایه 2 LM2596 را کاهش دهید. آپ امپ را در نزدیکی این مسیر قرار ندهید، بلکه دیود SS36 و خازن فیلتر را نزدیک به بدنه LM2596 قرار دهید و از حداقل مساحت حلقه زمین متصل به این عناصر اطمینان حاصل کنید - لازم است از حداقل طول اطمینان حاصل شود. مسیر فعلی "LM2596 -> VD/C -> LM2596" را برگردانید.

کاربرد LM2596 در دستگاه ها و چیدمان برد مستقل

من با جزئیات در مورد استفاده از ریز مدارها در دستگاه های خود صحبت کردم نه به صورت یک ماژول تمام شده در مقاله دیگری، که شامل انتخاب دیود، خازن ها، پارامترهای سلف می شود و همچنین در مورد سیم کشی صحیح و چند ترفند اضافی صحبت کرد.

فرصت هایی برای توسعه بیشتر

آنالوگ های بهبود یافته LM2596

ساده ترین راه بعد از این تراشه، تغییر به آن است LM2678. در اصل، این همان مبدل گام به گام است، فقط با یک ترانزیستور اثر میدانی، که به لطف آن، راندمان به 92٪ افزایش می یابد. درسته بجای 5 پایه 7 پایه داره و پین به پین ​​سازگار نیست. با این حال، این تراشه بسیار شبیه است و یک گزینه ساده و راحت با کارایی بهبود یافته خواهد بود.

L5973D- یک تراشه نسبتا قدیمی، تا 2.5A و بازده کمی بالاتر. همچنین تقریباً دو برابر فرکانس تبدیل (250 کیلوهرتز) دارد - بنابراین، درجه بندی سلف و خازن کمتری لازم است. با این حال، من دیدم که اگر مستقیماً آن را در شبکه ماشین قرار دهید چه اتفاقی برای آن می افتد - اغلب اوقات تداخل را از بین می برد.

ST1S10- مبدل کاهنده DC-DC بسیار کارآمد (بازده 90٪).

• به 5-6 جزء خارجی نیاز دارد.

ST1S14- کنترل کننده ولتاژ بالا (تا 48 ولت). فرکانس کاری بالا (850 کیلوهرتز)، جریان خروجی تا 4 آمپر، توان خروجی خوب، راندمان بالا (نه بدتر از 85٪) و مدار حفاظتی در برابر جریان بار اضافی، احتمالاً بهترین مبدل برای تغذیه سرور از 36 ولت است. منبع

اگر حداکثر بازده مورد نیاز است، باید به کنترل کننده های DC-DC stepdown غیر یکپارچه روی بیاورید. مشکل کنترلرهای یکپارچه این است که آنها هرگز ترانزیستورهای قدرت خنک ندارند - مقاومت کانال معمولی بالاتر از 200 میلی اهم نیست. با این حال، اگر یک کنترلر بدون ترانزیستور داخلی بگیرید، می توانید هر ترانزیستوری را انتخاب کنید، حتی AUIRFS8409–7P با مقاومت کانال نیم میلی اهم.

مبدل های DC-DC با ترانزیستور خارجی

قسمت بعدی