Yksinkertainen DC - DC Boost -muunnin käyttäen 555: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Piirissä on usein hyödyllistä käyttää korkeampia jännitteitä. Joko tarjota +ve ja -ve kiskot op -vahvistimelle, käyttää summeria tai jopa rele ilman lisäakkua.

Tämä on yksinkertainen 5V - 12V DC -muunnin, joka on rakennettu käyttämällä 555 -ajastinta ja paria 2N2222 -transistoria. Tämän toiminnon suorittamiseen on jo olemassa erillisiä IC: itä, ja ne toimivat paljon tehokkaammin kuin tämä malli - tätä projektia on hauska kokeilla ja sillä on intuitio näiden piirien toiminnasta.

Vaihe 1: Perustoiminto

Piiri toimii sulkemalla transistori, maadoittaen tehokkaasti induktorin. Tämä aiheuttaa suuren virran kulkemisen induktoriin. Kun transistori on auki, magneettikenttä romahtaa induktorissa aiheuttaen jännitteen nousun, usein paljon korkeamman kuin akun jännite. Jos syntyvä jännite on suurempi kuin kondensaattoriin tallennettu jännite, diodi sulkeutuu ja sallii kondensaattorin latautua.

Käyttämällä signaaligeneraattoria transistorin ohjaamiseen huomasin, että tarvitsen komponenttiarvoihini (osiin, jotka pelastin käytöstä poistetusta elektroniikasta) 15 V: n tuottamiseksi noin 220KHz: n taajuuden. Takaisinkytkentäverkko ohjaa sitten taajuutta yrittäen ylläpitää tasaista 12 V: n kuormitusta.

Vaihe 2: Pysyvä piiri

Netissä on erilaisia 555 oskillaattoripiirejä, mutta rakensin omani tällä tavalla.

Lähtöä, nasta 3, käytetään kondensaattorin lataamiseen ja purkamiseen vastuksen kautta. Kondensaattorin poikki menevää jännitettä valvotaan ulostulonapin vaihtamiseksi.

Jos käytät 6 V: n syöttöjännitettä, on helppo nähdä, että op-vahvistimissa on 2 V: n ja 4 V: n vertailujännite. Molemmat op-vahvistimet valvovat kondensaattorin jännitettä ja siten nastat (2 ja 6) on kytketty yhteen.

Jos jännite nousee 4 V: n yläpuolelle, ylempi op-vahvistin nousee korkealle Palauta salpa, kondensaattori alkaa purkautua, kunnes se laskee alle 2 V: n, jolloin alempi op-vahvistin nousee korkealle ja aseta salpa. Taas ladataan kondensaattoria.

Keltainen mittakaava osoittaa kondensaattorin latauksen ja purkautumisen, kun taas sininen jälki osoittaa ulostulonapin 3, joka tuottaa neliömäisen aallon taajuudella 190 kHz.

Vaihe 3: Palautussilmukka

Takaisinkytkentäsilmukan vaatimus on alentaa taajuutta, kun lähtöjännite nousee liian korkeaksi, ja nostaa taajuutta, kun jännite laskee liian alhaiseksi.

Helpoin tapa, jonka voisin ajatella tekeväni tämän, oli käyttää transistoria poistamaan virta kondensaattorin latausjakson aikana.

Tämän jakson aikana PURKAUSNASTA 7 on aktiivinen alhainen, jolloin ilmauspiiri varastaa virran kondensaattorista.

Perusjännite - 0,65 V on läsnä lähettimessä, tämä jännite kiinteän R -vastuksen yli ylläpitää tasaista virtaa, jonka täytyy tulla kondensaattorin latausvirrasta, mikä hidastaa sykliä ja alentaa taajuutta. Mitä korkeampi jännite, sitä enemmän virtaa poistetaan latauksesta ja sitä pienempi taajuus. Joka vastaa tarkasti vaatimuksiamme.

Kokeile komponenttien arvoja, mutta valitsin 3K perusvastukseksi tästä syystä:

Alimmassa kohdassa kondensaattori on noin 2 V jännitteellä. 5 V: n virtalähteestä tämä tarkoittaa, että 3 V 3K: n vastuksen poikki alkaa ladata kondensaattoria 1 mA: lla.

Kun 1 V: n esiasetus on lähettimessä 3K -vastuksen poikki, se vetää 1/3 virrasta tai 333uA… mikä mielestäni olisi hyvä vuotovirta. Perusjännite tulee potentiometristä, joka muodostaa jännitteenjakajan sen jännitteen kanssa, jota haluamme valvoa eli 12 V: n lähdön. Koska potentiometri on säädettävissä, emitterivastuksen arvo ei ole kriittinen. Valitsin 20K potentiometrin tähän.

Vaihe 4: Piiri valmis

Minulla oli käytettävissä vain pinta -asennettava diodi, joka näkyy juotettuna levyn pohjaan.

Piiri testattiin Arduinon 5 V: n virtalähteestä, ja se käyttää tehokkaasti 12 V: n summeria, tasavirtamoottoria, 12 V: n relettä tai diodisarjaa ilman ulkoista 12 V: n syöttöä.