DC-DC HV Boost konverteri: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

1 -qadam: Operation and Electronics Intro

Boost konvertori qanday ishlaydi? Asosiy printsip: Kuchaytirgich konvertori ikki bosqichda ishlaydi: ON va OFF. ON bosqichida yarimo'tkazgichli kalit o'tadi va elektromagnit maydon ishlab chiqaradigan induktorda tok yig'iladi, bu maydon energiyani saqlaydi. O'chirish bosqichida Yarimo'tkazgichli o'tkazgich ishlamaydi va elektromagnit maydon qulab tushadi. Dala qulab tushganda, unda saqlanadigan energiya yarimo'tkazgichli kalit orqali chiqa olmaydi, shuning uchun u dioddan o'tadi va yuk/kondansatkichga ancha yuqori kuchlanishda kiradi. Bu NE555 taymer chipining pulslari orqali sekundiga bir necha ming marta sodir bo'ladi va natijada past kuchlanishli manbadan yuqori voltli kondansatkichni zaryadlash mumkin bo'ladi. Quyida elektronikani yaxshi bilmaydiganlar uchun ba'zi yordamlar keltirilgan. R-qarshilik VR-o'zgaruvchan qarshilik (shuningdek, potentsiometr deb ham ataladi) B-batareya V-kuchlanish manbai C-kondansatör D-diod L-induktor U / IC-integratsiyalangan elektron Q-tranzistor / IGBT M-MOSFET GND- Toprak (salbiy terminal Portativ ilovalar uchun batareya) Sizga yordam berish uchun ba'zi diagrammalar va jadvallar quyida ko'rsatilgan.

_ BOSHQA LOYIHALARIM UCHUN VITSIYATIMGA tashrif buyuring: KELAJAKLI TAJRIMIY TIZIMLARI.

2 -qadam: Protoboard Boost konverteri 500V

Bu kuchaytirgich elektronika tajribasi o'rtacha bo'lganlar uchun.

Agar sizda resurslar bo'lsa, men ushbu qurilmaning bosilgan elektron karta versiyasini yaratishni tavsiya qilaman, chunki u oddiyroq, kichikroq va ishlamay qolish ehtimoli kamroq. Ammo, agar bo'sh joy muammo bo'lmasa, protoboard versiyasini chiqaring.

Bu zanjir kamida 1,75 "x 1,5" x 1 "ni egallaydi va 8,4 V dan 31,2 V gacha ishlashi mumkin. Maksimal 500 V kuchlanish va chiqish xavfsiz (kontaktlarning zanglashiga mo'ljallangan). Men kamida 12 V batareya kirishini tavsiya qilaman.

Xavfli yuqori kuchlanish Bu qurilma o'ldiruvchi kuchlanishni o'chirishi mumkin va siz zaryad qilayotgan kondansatörler soatlab o'lik zaryadlarni saqlay oladi, ish paytida elektrchi qo'lqop va xavfsizlik ko'zoynak taqing va barcha xavfsizlik choralarini ko'ring.

Xususiyatlar:

Loyihaning narxi: -$ 17 + Yuk tashish sichqonchasi -$ 5 + Yuk tashish Coilcraft PCV -2-394-05L (Havolani bosing va sotib olish uchun qism raqamini kiriting) -Yetkazib berishning o'rtacha umumiy qiymati -$ 35 -

Olchamlari: 1,75 "x 1,5" x 1 "Kirish voltaji: 8,4 V dan 31,2 V gacha Chiqish kuchlanish diapazoni: 100 V dan 500 V gacha Chiqish quvvati:

- 12V kirish 36W maksimal +-20% zaryadlangan 290J kondansatör banki 8 soniyada- 24V kirish 92W maksimal +-20% zaryadlangan 1468J kondansatkich banki 16s

Chiqish quvvati deyarli doimiy voltaj manbai uchun 1-2 12V 34Ah qo'rg'oshin kislotali batareyalar bilan o'lchanadi.

Batareyalarni ESR batareyalaridan qancha quvvat olish mumkinligining asosiy chegarasi

--- Eng yaxshi natijalarga erishish uchun yuqori quvvatli akkumulyatorli batareyalar yoki Quvvat RC qurilmalari uchun mo'ljallangan batareyalar --- NiCd eng yaxshisi (Li-poli bundan mustasno) Quyidagi batareyalar uchun ESR = Ekvivalent seriyali qarshilikni hisoblash mumkin. = Ichki qarshilik

NiCD/NiMH 12V AAA ESR = 350-400mOhm 28-30W 12V AA ESR = 150-300mOhm 31-34W 24V AAA ESR = 700-800mOhm 60-80W 24V AA ESR = 300-600mOhm 75-85W

Ogohlantirish-Batareyalaringizdan juda ko'p tok olish uning quvvatini, umrini qisqartirishi va batareyaning haddan tashqari qizib ketishiga olib kelishi mumkin.

Eslatma: Protoboard teshiklari MOSFET va Diod pimlariga mos kelmaydi, 1/32 teshikni burg'ulash buni hal qiladi, lekin siz simlarni ulashgan prokladkalarga lehimlashingiz mumkin.

3 -qadam: Protoboard Boost Converter 500V qismlari

Asboblar:

• Lehimlash temir
• Elektr lehimi (Rosin Core 0.032 "afzal ko'riladi)
• Anti-statik bilaguzuk
• Elektr qo'lqoplari
• Xavfsizlik ko'zoynaklari

Materiallar:-Protoboard (Havola-bu men ishlatgan protoboard, Protoboard to'plamlari) Mouserdan sotib olingan qismlar: U2-Voltaj regulyatori-Batareyaning kirish qismi-8,4V dan 12Vgacha LF60CV-12V dan 13,2V gacha LD1086V90-13,2V dan 16,8V gacha LM7809ACT- 16.8V dan 26.4V gacha LM7812ACT-26.4V dan 31.2V gacha LM317 har qanday TO-220 (R1 = 500 Ohm R2 = 5.5 k Ohm) Ma'lumotlar varag'iga qarang --- Chiqish LM317 uchun 15V --- C1, C2, C3 uchun va KT bunga muvofiq kuchlanish ko'rsatkichini ishlatadi: Batareya zo'riqishi ………. Kondensatorning nominal zo'riqishi = 16V qopqoq = 25V qopqoq = 50V qopqoq-C2 turi regulyatorga muvofiq: --LF60CV ElektrolitikLD1086V90 ElektrolitikLM7809ACT CeramicLM7812ACT CeramicLM317 va Elektrolitik-- C3-seramika disk yoki MLCC qo'rg'oshili 5% -20% yoki -20% dan +80% gacha ---- CT-bu keramik disk yoki MLCC boshchiligidagi 1% -10% ---- Rdiv1 dan tashqari barcha rezistorlar 1/10 Vt. yoki undan katta --- 2 8-DIP soket-C1- 0.33uF (330nF) yoki undan ko'p-C2- 10uF-C3- 0.01uF (10nF) -CB1- Siz zaryad qilmoqchi bo'lgan har qanday kondansatör banki-CT- 0.022uF (22nF) -LEDPWR- Quvvat qo'llanilishini ko'rsatadi- LEDREG- Kerakli kuchlanishni ko'rsatadi eached-LEDGATE- NE555 MOSFET-R1, R2, R3-1kOhm (= 12V) 1% -5% -RA- 15kOhm (2% yoki undan yaxshi) -RB- 10kOm (2% yoki undan yaxshi)-kuchlanish manbai ekanligini ko'rsatadi. Rdiv1- 1MOhm (2% yoki undan yaxshi, 1/4 Vt yoki undan yuqori) -Rdiv2- Regulyatorning ishlatilgan qiymati (2% yoki yaxshiroq) LF60CV 11kOhmLD1086V90 16kOhmLM7809ACT 16kOhmLM7812ACT 22.3kOhmLM317 SW va Uk-Uk uchun 28kOh1 uchun. 1 (Xuddi shu chip)- LM393AN-U3- SE555P-VR1- 10kOm potentsiometr (ko'p burilish aniqroq bo'ladi) -M1- FCA47N60 (F) -D1- RURG3060 (agar bu sizning birinchi elektron loyihangiz bo'lsa RURG30120 dan foydalaning) Coilcraft: L1- Coilcraft PCV-2-394-05L (Sotib olish uchun havolani bosing va qism raqamini kiriting) PIN-kodlar sxematik tepada "I" belgisini bosing va kattaroq yuklab olish mumkin.

4 -qadam: PCB Boost konverteri 500V

Agar sizda resurslar bo'lsa, men sizga protobard o'rniga bu bosilgan elektron kartani mustahkamlash konvertorini yasashingizni maslahat beraman. Maxsus PCB qilish ixchamroq bo'ladi va tashqi ko'rinishi ancha yaxshi bo'ladi. Bu zanjir faqat 1 5/8 "x 1 1/4" x 1 "ni oladi va 8,4 V dan 31,2 V gacha ishlashi mumkin va maksimal 500 V xavfsiz tarzda chiqishi mumkin. Agar siz maksimal quvvatga ega bo'lsangiz, kamida 12 V Batareyani ishlatishni tavsiya qilaman. Bundan tashqari, agar induktor sizning kontaktlaringizdan uzoqda joylashgan bo'lsa, ishonch hosil qilish uchun ko'pgina miltiq qurollarida bo'lgani kabi, bu versiya o'lchami 1 5/8 "x 1 1/4" x 3/8 "ga kamaytirilishi mumkin. Quyidagi rasmda ko'rsatilgandek. Xavfli yuqori kuchlanish Bu qurilma o'ldiruvchi kuchlanishni o'chirishi mumkin va siz zaryad qilayotgan kondansatörler soatlab halokatli to'lovlarni saqlay oladi, ishlayotganda elektr qo'lqoplarini va xavfsizlik ko'zoynaklarini taqing va texnik xavfsizlik choralarini ko'rsating. $ 5 + Yuk tashish Coilcraft PCV-2-394-05L (Havolani kuzatib, sotib olish uchun qism raqamini kiriting)-> = $ 15 + Yuk tashish MPJA-Yuk tashishning o'rtacha umumiy qiymati-<$ 50-Kirish voltaji: 8,4 V dan 31,2 gacha V Chiqish kuchlanish diapazoni: 100V dan 500V gacha Chiqish quvvati: - TEST 1-12V Kirish 48W max +-20% Zaryadlangan 290J Kondansatkich banki 6s - TEST 2 - 12V Kirish 45W max +-20% Zaryadlangan 1160J kondansatör banki 26s - 24V kirish TBD chiqish quvvati 1-2 voltli 34Ah qo'rg'oshinli akkumulyator batareyalari bilan o'lchanadi, ular har doim doimiy voltaj manbai hisoblanadi. Sizning batareyalaringizdan qancha quvvat olishning asosiy chegarasi-bu ESR batareyalar to'plami-Eng yaxshi natijalarga erishish uchun yuqori tokli akkumulyator batareyalari yoki Quvvat RC qurilmalari uchun mo'ljallangan batareyalar --- NiCd eng yaxshisi (Li-dan tashqari). poli) Quyidagi batareyalar uchun taxminiy maksimal quvvatni olish mumkin ESR = Ekvivalent seriyali qarshilik = Ichki qarshilikAkkalindan foydalanish mumkin, lekin men zaryadlanuvchi yuqori tokli nominal batareyalarni tavsiya qilaman. Kamroq kuchlanishni ishlatish mumkin, lekin undan kam quvvat chiqishi kutiladi. NiCD/NiMH 12V AAA ESR = 350-400mOhm 28-30W 12V AA ESR = 150-300mOhm 31-34W 24V AAA ESR = 700-800mOhm 60-80W 24V AA ESR = 300-600mOhm 75-85W Ogohlantirish-Juda katta oqim Batareyalaringiz quvvati, umrini pasaytirishi va batareyalar haddan tashqari qizib ketishiga olib kelishi mumkin, sinov paytida batareyaning haroratini kuzatib boring.

5 -qadam: 500V tenglikni konvertorlari

Asboblar:

• Lehimlash temir
• Elektr lehimi (Rosin Core 0.032 "afzal ko'riladi)
• Anti-statik bilaguzuk
• Elektr qo'lqoplari
• Xavfsizlik ko'zoynaklari
• Har qanday sızdırmazlığa bardoshli plastik yoki shisha idishlar (misol)

Materiallar: MPJA yoki Amazon:

• FERRIK XLORID (agar siz ko'proq elektron platalar yasashni rejalashtirmoqchi bo'lsangiz, kattaroq paketni oling)
• 2 ta RESIST PEN yoki Industrial Sharpie
• COPPER CLAD BOARD (Ushbu loyiha uchun 3 x 5, 4 x 6 yoki 6 x 9 ni tanlang)

Mouserdan sotib olingan qismlar: C1, C2, C3 va CT uchun quyidagilarga muvofiq kuchlanish ko'rsatkichidan foydalaniladi: Batareya quvvati ………. Kondensatorning nominal zo'riqishi = 16V qopqoq = 25V qopqoq = 50V CapU2- Voltaj regulyatori- DPAK (TO-252) Batareya kirish qismi raqami-8,4V dan 12V gacha LF60ABDT-12V dan 13,2V gacha LF90ABDT-13,2V dan 16,8Vgacha MC7809E-16,8V dan 26,4Vgacha MC7812E-26,4V dan 31,2V gacha LM317M (R1 = 500 Ohm R2 = 5,5 k Ohm)- Amaldagi regulyatorga ko'ra C2 turi:-LF60ABDT elektrolitikLF90ABDT elektrolitikMC7809E seramikaMC7812E seramikaLM317M elektrolitik-C1, C3, C4 va C5-MLCC SMD/SMT 5% -20% yoki -20% dan +80% gacha-CT. MLCC SMD/SMT 1% -10% ---- Rdiv1dan tashqari barcha rezistorlar 1/10 Vt yoki undan yuqori-4 raqamli raqamdan keyin o'lcham (ya'ni 0805 yoki 1210) -C1-10uF 1210-C2- 10uF 1210- C3- 0.22uF (220nF) 0805-C4- 0.01uF (10nF) 0805-C5- 0.01uF (10nF) 0805-CB1- Siz zaryad qilmoqchi bo'lgan har qanday kondansatör banki-CT- 0.022uF (22nF) 0805-LEDPWR- Quvvatni ko'rsatadi Qo'llaniladi 1206-LEDREG- kerakli kuchlanishni bildiradi e MOSFET 1206-R1, R2, R3-1kOhm (= 12V) 1% -5% 0805-RA- 15kOm (2% yoki undan yaxshi) 0805-RB- 10kOm (2% yoki undan yaxshi) 0805-Rdiv1- 1MOhm (2%) yoki undan ham yaxshiroq, 1/4 Vt yoki undan yuqori) 1206-Rdiv2- 0805 Regulyatorning ishlatilgan qiymati (2% yoki yaxshiroq) LF60ABDT 11kOhmLF90ABDT 16kOhmMC7809E 16kOhmMC7812E 22.3kOhmLM317M 28kOm-SW1-S1 uchun katta Chip)-LM393AM SOIC-8-U3- SE555D SOIC-8-VR1- 10kOm potentsiometr (ko'p burilish aniqroq bo'ladi) -M1- FCA47N60 (F) -D1- RURG3060 (agar bu sizniki bo'lsa, RURG30120 dan foydalaning. birinchi elektron loyihalar) Coilcraft: -L1- Coilcraft PCV-2-394-05L (Sotib olish uchun havola va qism raqamini kiriting) PIN-kodlar sxematik tarzda "kattaroq" uchun simmetrik tepada. KO'RISH MUMKIN

6 -qadam: 500V PCB konvertori

PCB qurilishining birinchi bosqichi - bu DipTrace yordamida PCB kartasini loyihalashtirish (havolani bosing va DipTrace 2 bepul dasturini yuklab oling) Siz ham quyidagi rasmlarda ko'rsatilgan PCB sxemasidan foydalanishingiz mumkin. Siz buni ikki yo'l bilan qilishingiz mumkin: lazer printeridan foydalanish (tez, oson, va agar siz qarz oladigan bo'lsangiz, men buni tavsiya qilaman) va qo'lda kuzatish (juda ko'p vaqt sarflanadi) - LAZER PRINTERI -RENKLI JET PRINTERLAR BU LINKNI O'RGANISH UCHUN ishlamaydi. PCB kartasini qanday yasash kerak

• Mis qoplamali
• Sanoat darajasi yoki qarshilik ko'rsatadigan doimiy marker (sanoat darajasidagi Sharpie -ni Lowesda topish mumkin)
• Dazmol taxtasi
• Etchant (temir xlorid)
• Har qanday sızdırmazlığa bardoshli plastik yoki shisha idishlar (misol)

Agar sizda lazerli printer bo'lsa, katalog, telefon kitobi yoki gazeta qog'ozini oling. Bu juda arzon va eng muhimi suvda parchalanadigan arzon qog'oz turi, ishonch hosil qilish uchun qog'ozni suvda sinab ko'ring. Siz qog'ozni oddiy printer varag'iga yopishtirishingiz kerak bo'ladi (Quyidagi rasmda ko'rsatilgan) Siz uni faqat varaqning yuqori qismiga yopishtirishingiz kerak, u printer varag'iga iloji boricha tekis ekanligiga ishonch hosil qiling. printer orqali yuboring, u qulab tushmaydi. Quyidagi faylni yuklab oling (Boost Converter, SMT2) (DipTrace 2 bepul dasturini yuklab olishingiz kerak bo'ladi). Faylni oching va FILE ostida Chop etishni oldindan ko'rish -ni bosing. Ob'ektlar tanlovi rasmda ko'rsatilgandek ekanligiga ishonch hosil qiling va oyna oynasi belgilandi. Chop etish -ni bosing, Chop etish oynasida Xususiyatlarni tanlang. Xususiyatlar oynasida grafik yorlig'ini, Qorong'ilik maydonida esa QO'RGI -ni tanlang. Qog'ozni printerga yopishtirilgan arzon qog'oz bilan to'ldiring va Chop etish -ni bosing. Sizning qog'ozingiz 5 -rasmdagi kabi bo'lishi kerak. Buni sizning tenglikni o'lchash uchun ishlating va mis qopqog'ini Dremel yoki stol arra bilan kesib oling, sekin kesib oling. Dazmolni yoqing va uni eng yuqori darajaga qo'ying (odatda paxta), uning qizishini kuting … Mis bilan qoplangan qismini issiq suv va sovun bilan yaxshilab tozalab, bo'lagingizni yaxshilab quriting. Dazmolingiz nihoyat qizdirilganda, mis qoplamani dazmol taxtasiga mis tomoni yuqoriga qaragan holda joylashtiring. Mis bilan qoplangan bo'lakning o'lchamiga teng LASER bosilgan tartibini kesib oling. Qog'oz tonerini pastga qarating va dazmolni qog'oz va mis qoplamali tekis qilib qo'ying. O'rtacha kuch bilan pastga tushing va bir necha daqiqa kuting. Endi mis va qog'oz bir -biriga yopishtirilgan bo'lishi kerak. Parchani iliq sabunlu suvli idishga soling va besh daqiqa kutib turing. Kutgandan so'ng, bo'lakni olib, iliq suv ostida yuving va toner qolguncha qog'ozning yuqori qismini muloyimlik bilan silang. Jadvalni doimiy marker bilan bosing. KEYINGI QADAMGA QO'LLANISH- Mis bilan qoplangan- Etchant- Sanoat darajasi yoki Qarshilik ko'rsatadigan doimiy marker (Sanoat bahosini Lowesda topish mumkin, qaerda ekanligini so'rash qiyin bo'lishi mumkin, agar uni boshqa joydan topsangiz, menga xabar bering. Men buni joylashtira olaman)- Plastik konteyner 6-rasmli katta hajmdagi rasmni chop eting, qismlaringizni ma'lumot sifatida ishlating va izlaringizni doimiy markeringiz bilan iloji boricha chizib oling. Bu zerikarli bo'ladi, shuning uchun hatto yarim soat davomida oddiy izlarni bajarishga ham tayyor bo'ling. Ko'rinib turibdiki, bu keyingi bosqichga o'tish

7 -qadam: Yakuniy muammolar

Quyida bir nechta bankdan qanday zaryad olish mumkinligi tasvirlangan, bittasi to'lanmasa, boshqalari to'lamaydi.