Obsah:
- Zásoby
- Krok 1: Zhromaždenie požadovaných komponentov
- Krok 2: Výroba transformátora podľa našej špecifikácie
- Krok 3: Fáza oscilátora
- Krok 4: Fáza prepínania
- Krok 5: Výstupná fáza a spätná väzba
- Krok 6: Implementácia ochrany proti podpätiu
- Krok 7: Schéma zapojenia
- Krok 8: Testovanie obvodu na Breadboarde
- Krok 9: Rozhodnutie o umiestnení komponentov
- Krok 10: Pokračovanie v procese spájkovania
- Krok 11: Spájkovanie transformátora a systému spätnej väzby
- Krok 12: Dokončenie modulu
- Krok 13: Výukové video
Video: Menič DC-DC 200 W 12 V na 220 V: 13 krokov (s obrázkami)
2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57
Ahojte všetci:)
Vitajte v tomto návode, kde vám ukážem, ako som vyrobil tento menič DC-DC 12 voltov na 220 voltov so spätnou väzbou na stabilizáciu výstupného napätia a ochranu pred vybitím batérie/ podpätia bez použitia akéhokoľvek mikrokontroléra. Aj keď je výstupom vysokonapäťové jednosmerné (a nie striedavé) napätie, môžeme z tejto jednotky napájať LED žiarovky, nabíjačky telefónov a ďalšie zariadenia založené na SMPS. Tento menič nemôže prevádzkovať žiadne induktívne alebo transformátorové zaťaženie, ako je striedavý motor alebo ventilátor.
V tomto projekte budem používať populárny riadiaci IC SG3525 PWM na zvýšenie jednosmerného napätia a poskytnutie potrebnej spätnej väzby na ovládanie výstupného napätia. Tento projekt používa veľmi jednoduché súčasti a niektoré z nich sú zachránené zo starého zdroja napájania počítača. Poďme stavať!
Zásoby
- Feritový transformátor EI-33 s cievkou (môžete si ho kúpiť v miestnom obchode s elektronikou alebo ho získať z počítačového zdroja)
- MOSFETY IRF3205 - 2
- 7809 regulátor napätia -1
- Integrovaný radič SG3525 PWM
- OP07/ IC741/ alebo akýkoľvek iný operačný zosilňovač IC
- Kondenzátor: 0,1 uF (104)- 3
- Kondenzátor: 0,001uF (102)- 1
- Kondenzátor: 3,3uF 400V nepolárny keramický kondenzátor
- Kondenzátor: 3,3uF 400V polárny elektrolytický kondenzátor (môžete použiť vyššiu hodnotu kapacity)
- Kondenzátor: 47uF elektrolytický
- Kondenzátor: 470uF elektrolytický
- Rezistor: 10K odpory-7
- Odpor: 470K
- Odpor: 560 K.
- Odpor: 22 ohmov - 2
- Variabilný odpor/ prednastavenie: 10K -2, 50K - 1
- Diódy rýchleho zotavenia UF4007 - 4
- 16 -pinová zásuvka IC
- 8 -pinová zásuvka IC
- Skrutkové svorky: 2
- Chladič na montáž MOSFET a regulátora napätia (zo starého počítačového zdroja)
- Perfboard alebo Veroboard
- Pripojovacie vodiče
- Spájkovacia súprava
Krok 1: Zhromaždenie požadovaných komponentov
Väčšina dielov potrebných na realizáciu tohto projektu bola prevzatá z nefunkčného počítačového zdroja. Transformátor a rýchle usmerňovacie diódy z tohto zdroja napájania ľahko nájdete spolu s vysokonapäťovými kondenzátormi a chladičom pre MOSFETS
Krok 2: Výroba transformátora podľa našej špecifikácie
Najdôležitejšou súčasťou získania správneho výstupného napätia je zaistenie správneho pomeru vinutia transformátora na primárnej a sekundárnej strane a tiež na zaistenie toho, aby vodiče mohli prenášať požadované množstvo prúdu. Na tento účel som použil jadro EI-33 spolu s cievkou. Je to ten istý transformátor, ktorý dostanete do SMPS. Môžete tiež nájsť jadro EE-35.
Našim cieľom je teraz zvýšiť vstupné napätie 12 voltov na asi 250- 300 voltov, a preto som použil 3+3 otáčky v primárnom smere so stredovým odpichom a asi 75 závitov na sekundárnej strane. Pretože primárna strana transformátora zvládne väčší prúd ako sekundárna strana, použil som dohromady 4 izolované medené drôty na vytvorenie skupiny a potom som ju omotal okolo cievky. Je to drôt 24 AWG, ktorý som dostal z miestneho železiarstva. Dôvodom spojenia 4 drôtov dohromady na výrobu jedného drôtu je zníženie účinkov vírivých prúdov a vytvorenie lepšieho nosiča prúdu. primárne vinutie pozostáva z 3 závitov, každý so stredovým poklepaním.
Sekundárne vinutie pozostáva z asi 75 závitov jedného medeného drôtu izolovaného 23 AWG.
Primárne aj sekundárne vinutie sú navzájom izolované pomocou izolačnej pásky navinutej okolo cievky.
Podrobnosti o tom, ako presne som transformátor vyrobil, nájdete vo videu na konci tohto návodu.
Krok 3: Fáza oscilátora
SG3525 sa používa na generovanie alternatívnych hodinových impulzov, ktoré sa používajú na alternatívne poháňanie MOSFETOV, ktoré tlačia a ťahajú prúd cez primárne cievky transformátora, a tiež na poskytnutie riadenia spätnej väzby na stabilizáciu výstupného napätia. Spínaciu frekvenciu je možné nastaviť pomocou časovacích odporov a kondenzátorov. Pre našu aplikáciu budeme mať spínaciu frekvenciu 50 kHz, ktorá je nastavená kondenzátorom 1nF na odpore 5 a 10K odporu spolu s premenlivým odporom na kolíku 6. Premenlivý odpor pomáha doladiť frekvenciu.
Ak chcete získať ďalšie podrobnosti o fungovaní integrovaného obvodu SG3525, tu nájdete odkaz na technický list integrovaného obvodu:
www.st.com/resource/en/datasheet/sg2525.pd…
Krok 4: Fáza prepínania
Pulzný výstup 50 kHz z regulátora PWM sa používa na alternatívne riadenie MOSFETov. Na hradlový terminál MOSFET som pridal malý odpor obmedzujúci prúd 22 ohmov spolu s 10K sťahovacím odporom na vybitie kondenzátora brány. môžeme tiež nakonfigurovať SG3525 tak, aby medzi prepínaním MOSFETu pridal malý mŕtvy čas, aby sme sa uistili, že nikdy nie sú súčasne ZAPNUTÉ. To sa dosiahne pridaním odporu 33 ohmov medzi piny 5 a 7 integrovaného obvodu. Odber stredu transformátora je pripojený k kladnému napájaniu, zatiaľ čo ostatné dva konce sú prepnuté pomocou MOSFETov, ktoré periodicky spájajú cestu so zemou.
Krok 5: Výstupná fáza a spätná väzba
Výstupom transformátora je vysokonapäťový impulzný jednosmerný signál, ktorý je potrebné napraviť a vyhladiť. To sa deje implementáciou úplného mostíkového usmerňovača pomocou diód s rýchlou obnovou UF4007. Potom kondenzátorové banky po 3,3 uF (polárne a nepolárne uzávery) poskytujú stabilný jednosmerný výstup bez akýchkoľvek zvlnení. Musíte sa uistiť, že napätie na viečkach je dostatočne vysoké na to, aby tolerovalo a uchovávalo generované napätie.
Na implementáciu spätnej väzby, ktorú som poskytol, som použil odporovú deličovú sieť s napätím 560 KiloOhms a 50K variabilný odpor, výstup potenciometra ide na vstup chybového zosilňovača SG3525, a tak nastavením potenciometra môžeme získať požadovaný výstup napätia.
Krok 6: Implementácia ochrany proti podpätiu
Ochrana proti podpätiu sa vykonáva pomocou operačného zosilňovača v režime komparátora, ktorý porovnáva napätie vstupného zdroja s pevnou referenciou generovanou kolíkom SG3525 Vref. Prah je nastaviteľný pomocou 10K potenciometra. Hneď ako napätie klesne pod nastavenú hodnotu, aktivuje sa funkcia Vypnutie regulátora PWM a výstupné napätie sa nevygeneruje.
Krok 7: Schéma zapojenia
Toto je celá schéma zapojenia projektu so všetkými uvedenými diskutovanými konceptmi.
Dobre, dosť teoretickej časti, teraz si pošpiníme ruky!
Krok 8: Testovanie obvodu na Breadboarde
Pred spájkovaním všetkých komponentov na veroboard je nevyhnutné uistiť sa, že náš obvod funguje a mechanizmus spätnej väzby funguje správne.
UPOZORNENIE: Buďte opatrní pri manipulácii s vysokým napätím alebo vás môže spôsobiť smrteľný šok. Vždy majte na pamäti bezpečnosť a nedotýkajte sa žiadneho komponentu, pokiaľ je napájanie zapnuté. Elektrolytické kondenzátory môžu nabíjať nejaký čas, takže sa uistite, že sú úplne vybité.
Po úspešnom pozorovaní výstupného napätia som implementoval prerušenie nízkeho napätia a funguje to dobre.
Krok 9: Rozhodnutie o umiestnení komponentov
Teraz, než začneme s procesom spájkovania, je dôležité, aby sme polohu súčiastok fixovali tak, aby sme museli používať minimálne vodiče a príslušné súčiastky boli umiestnené blízko seba, aby ich bolo možné ľahko spájať pomocou spájkovacích stôp.
Krok 10: Pokračovanie v procese spájkovania
V tomto kroku vidíte, že som umiestnil všetky komponenty pre prepínaciu aplikáciu. Uistil som sa, že stopy po MOSFEToch sú silné, aby prenášali vyššie prúdy. Tiež sa snažte udržať filtračný kondenzátor čo najbližšie k IC.
Krok 11: Spájkovanie transformátora a systému spätnej väzby
Teraz je čas opraviť transformátor a opraviť komponenty na opravu a spätnú väzbu. Je potrebné poznamenať, že pri spájkovaní je potrebné dbať na to, aby strana vysokého napätia a nízkeho napätia mala dobré oddelenie a aby sa zabránilo akýmkoľvek skratom. Aby správne fungovala spätná väzba, strana vysokého a nízkeho napätia by mala mať spoločný základ.
Krok 12: Dokončenie modulu
Asi po 2 hodinách spájkovania a zaistení správneho zapojenia obvodu bez skratov bol modul konečne dokončený!
Potom som pomocou troch potenciometrov upravil frekvenciu, výstupné napätie a prerušenie nízkeho napätia.
Obvod funguje podľa očakávania a poskytuje veľmi stabilné výstupné napätie.
Týmto sa mi úspešne podarilo spustiť nabíjačku telefónu a prenosného počítača, pretože sú to zariadenia založené na SMPS. S touto jednotkou môžete ľahko prevádzkovať malé až stredné LED žiarovky a nabíjačky. Účinnosť je tiež celkom prijateľná, pohybuje sa od približne 80 do 85 percent. Najpôsobivejšou vlastnosťou je, že bez zaťaženia je aktuálna spotreba len asi 80-90 miliAmpérov, a to všetko vďaka spätnej väzbe a ovládaniu!
Dúfam, že sa vám tento návod páči. Podeľte sa o to so svojimi priateľmi a pošlite svoje pripomienky a pochybnosti do sekcie komentárov nižšie.
Pozrite si video s celým procesom zostavenia a fungovaním modulu. Ak sa vám obsah páči, zvážte prihlásenie na odber:)
Uvidíme sa v ďalšom!
Odporúča:
Menič mriežky: 10 krokov (s obrázkami)
Grid Tie Inverter: Jedná sa o mäsitý projekt, takže sa pripútajte! Striedače s rozvodnou sieťou vám umožňujú zapojiť napájanie do elektrickej zásuvky, čo je úžasná schopnosť. Považujem výkonovú elektroniku a riadiace systémy zapojené do ich dizajnu za zaujímavé, a preto som si postavil vlastný. Táto správa je
Hack pre menič hlasu pre syntetizátorov DIY: 9 krokov (s obrázkami)
Hack na zmenu hlasu pre syntetizátorov DIY: Pre tých, ktorí sledujú moje najnovšie nápady - budete vedieť, že som neskoro staval niekoľko 555 syntetizátorov s časovačom. Nedávno som počas výletu do svojho miestneho recyklačného skladu našiel detský menič hlasu. Je to typ, kde hovoríte do mikrofónu
Ako vyrobiť menič 1,5 V DC na 220 V AC: 4 kroky (s obrázkami)
Ako vyrobiť striedač 1,5 V DC na 220 V AC: Dobrý deň, chlapci, v tomto návode vám poviem, aby ste si vyrobili vlastný striedač 1,5 V až 220 V s menším počtom súčiastok. Predtým, ako začnete, nezabudnite hlasovať za tento návod. .Prihlásiť sa k odberu môjho youtube kanála Prihlásiť sa k odberu Invertory sú často
Ako vyrobiť klasický menič 110 V alebo 220 V doma: 5 krokov (s obrázkami)
Ako vyrobiť klasický menič 110 V alebo 220 V doma: Dobrý deň, priatelia, dnes vám predstavím, ako vyrobiť jednoduchý invertor s názvom „klasický invertor“, ktorý zvládne každý doma s niektorými komponentmi, ktoré je ľahké nájsť bez špeciálnych zručností. potrebné. Toto je najjednoduchší invertor DI
Najjednoduchší menič s iba jednosmerným motorom 12 V až 220 V AC: 3 kroky (s obrázkami)
Najjednoduchší menič s iba jednosmerným motorom 12 V až 220 V AC: Ahoj! V tomto návode sa naučíte vyrábať jednoduchý menič doma. Tento menič nevyžaduje viac elektronických komponentov, ale jednu súčiastku, ktorá je malým 3 V jednosmerným motorom. Za prevedenie prepínača je zodpovedný iba DC Motor