Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Преобразователь со стабилизатором тока 20в 70в

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Модуль понижающего преобразователя напряжения DC-DC

На китайских торговых площадках появится интересный модуль понижающего преобразователя напряжения XL4016. Схема позволяет работать с регулированием напряжения (CV) и тока (CC). После добавления в систему источника питания (например, ненужного блока питания ноутбука, трансформатора с выпрямителем и конденсатором) модуль можно использовать в качестве регулируемого БП, зарядки для авто АКБ 12 В или стабилизатора с фиксированным выходным напряжением.

Схема позволяет установить максимальный выходной ток или работать как источник тока (CC). Работа в режиме CC может использоваться, например, для питания светодиодов, зарядки аккумулятора (в том числе автомобильного) или питания модуля Пельтье. Многооборотные потенциометры, установленные на плате, можно заменить на более крупные и удобные, оснащенные ручкой. Импульсная система имеет высокую эффективность, но при более высоких мощностях потребуется принудительная циркуляция воздуха или больший радиатор.

Схема подключения модуля DC-DC

Модуль инвертора можно найти на Алиэкспрессе, его описание часто содержит параметры 9 A 300 Вт, 1,2 — 35 В. Давайте подробнее рассмотрим возможности схемы этого преобразователя и проведём тесты. На радиаторах установлены двойной диод 10A STPS2045 и цепь понижающего инвертора XL4016. Обозначение входов и выходов питания и распределение потенциометров можно найти на рисунке ниже:

Полупроводники изолированы от радиаторов, что снижает риск коротких замыканий, но также может снизить эффективность рассеивания тепла. Согласно найденному даташиту, XL4016 в корпусе TO220 имеет предел по току 8 А, возможно, в модуле был использован элемент с большей заявленной эффективностью. Двухцветный светодиод меняет свой цвет с синего на красный при выходном токе >0,8 А. После замыкания выхода с помощью амперметра удалось отрегулировать выходной ток в режиме от CC до 9 A. Работа светодиодов очень удобна и информативна. Потребляемый ток без нагрузки около 15 мА.

Электролитические конденсаторы находятся достаточно близко к радиаторам и температура может уменьшить их срок службы, в то время как большая индуктивность просто висит в воздухе, так что ее стоит закрепить клеем, чтобы не повредить печатную плату во время механических воздействий. С другой стороны платы припаян стабилизатор 5В, LM358 и резистор, используемый при измерении выходного тока.

Читайте так же:
Стабилизатор с ограничителем тока

Испытания и тесты модуля XL4016

Стабильность выходного напряжения по сравнению с выходными токами является удовлетворительной, далее пример графика выходного напряжения, установленного на 3.3V в зависимости от тока нагрузки.

Влияние входного напряжения при установке выходного крайне мало.

Зависимость эффективности КПД преобразователя от изменения выходного тока для двух выходных напряжений.

Зависимость КПД от изменения входного напряжения.

Пульсации и отклонения выходного напряжения при разных условиях эксплуатации показаны на осциллограммах далее.

Применение понижающего преобразователя

Использован был этот модуль в качестве зарядного устройства для игрового ноутбука, он отлично работает и не нагревается критично. Вход: 29 В, выход 19 В, Imax 4 А в соответствии с параметрами исходного адаптера переменного тока 220 В.

Самый большой ток снимался с модуля работающего как блок питания для радиотелефона, на котором получалось 28 В и 9 A, что очень хорошо.

В качестве зарядного устройства он работает после добавления большого радиатора к XL или замены его на радиатор большего размера, чем заводской, плюс вентилятор, который также охлаждает конденсаторы.

Безопасный диапазон тока при длительной нагрузке составляет около 7 А, при напряжении выше 32 В стабилизатор очень горячий. Перед преобразователем хорошо будет поставить большой ёмкий конденсатор по питанию.

Отзыв: DC-DC преобразователь Wavgat Robot 5 ампер XL4015 — Неплохой модуль для самоделок.

Назначение — импульсный регулируемый понижающий преобразователь постоянного напряжения. Максимальное напряжение на выходе будет на пару вольт ниже входного, и никак не выше его. Это следует иметь в виду. На вход преобразователя нужно подавать постоянное напряжение с AC-DC преобразователя, (трансформатор с выпрямителем или импульсный). Диапазон входных напряжений от 8 до 36 вольт, при этом на выходе получается регулируемое многооборотным переменным резистором, (синий на переднем плане), от 1,25 до 32 вольт, если на вход подавать максимально допустимое, или на пару — тройку вольт ниже входящего максимум, если оно ниже. Максимальный выходной ток заявлен в 5 ампер. Но это значение явно завышено, при токах порядка 3 ампер микросхема уже сильно нагревается. Этот ток, даже несколько ниже, порядка 2 ампер следует считать максимально допустимым при длительной работе без принудительного охлаждения, (многие в блоки питания ставят компьютерные кулеры). Вместе с модулем идет небольшой литой силуминовый радиатор:

Читайте так же:
Схемы стабилизаторы тока крен

Его нужно приклеить к микросхеме XL4015. Для бОльших токов лучше, конечно, что-то более надежное.
А вот выходной ток может быть больше входного, (U1 X I1 = U2 X I2 X k), где k — коэффициент преобразования по мощности заявлен как 95%, что наверняка тоже завышено. К тому же он зависит от входного напряжения, чем оно ниже, тем ниже и этот коэффициент. От описанного в предыдущем отзыве блок отличается отсутствием регулировки тока, в связи с чем нет ряда деталей, это хорошо видно на фото, если сравнить:

Нет второго регулятора стабилизатора тока, нет микросхемы сдвоенного операционного усилителя, и т. д. Этот блочок в отличие от описанного ранее «умеет» регулировать только напряжение. Если нужна и функция стабилизации тока, лучше подойдет первый, и на Алиэкспресс он выйдет намного дешевле этого, урезанного варианта. На обратной стороне платы нет ничего интересного:

Микросхема XL4015, в принципе, имеет защиту от перегрева и короткого замыкания в нагрузке. Но эффективность этой защиты вызывает сомнения. По току защита происходит не по типу отсечки, а его ограничения на уровне 8 ампер. Это аварийный режим работы блока, при котором очень быстро греется микросхема. Для старинного способа места КЗ по «где задымит», довольно широко применяемому при ремонте муторных в прозвонке схем типа материнок от компьютеров блок условно пригоден, но делается это на свой страх и риск. А вот на защиту от перегрева я бы особо надеяться не стал: практика показывает, что «микруха» легко пускает белый дым и отправляется в силиконовый рай. Еще нужно сказать, что защиты от переполюсовки здесь тоже нет. При изготовлении, например зарядки на основе этого устройства, будет не лишним защитить его, например, мощным диодом, включенным последовательно в выходную цепь. В целом блочок неплох и я его рекомендую. При использовании в корпусе лучше перепаять многооборотный переменник на обычный, выведенный на лицевую панель. Его номинал 10 килоОм А вот к сети магазинов chipdip мои рекомендации не относятся.

DC/DC преобразователи — виды, принципы работы, схемы

Принцип работы DC/DC преобразователей импульсного типа основан на явлении самоиндукции. При прерывании тока, идущего через катушку индуктивности, в магнитном поле, которое индуцировано вокруг нее, возникает ЭДС, а на ее клеммах — напряжение обратной полярности. Управляя током и временем переключения схемы, можно выполнять регулировку напряжения самоиндукции.

Читайте так же:
Компенсационный стабилизатор тока схема

Импульсный конвертор DC/DC представляет собой электронную схему, которая содержит катушку индуктивности. Она циклически подключается к источнику электропитания и отключается от него. Поскольку катушка нуждается в циклической зарядке, схема также должна включать конденсатор, выполняющий фильтрацию электросигнала и поддерживающий величину выходного напряжения. В качестве регулировочного элемента, управляющего временем пропускания электрического тока, выступает транзистор или тиристор.

Преобразователи применяются для построения источников питания в вычислительной технике, телекоммуникационной аппаратуре, автоматизированных системах управления, мобильных устройствах. Они обеспечивают изменение выходного постоянного напряжения в большую или меньшую сторону относительно входного напряжения.

Существует несколько типов преобразователей DC/DC. Выбор модели зависит от того, для чего нужен источник питания и каковы должны быть его характеристики. Основными рабочими параметрами импульсных преобразователей являются:

  • выходное напряжение. Оно может быть фиксированным и регулируемым в определенном диапазоне;
  • входное напряжение;
  • выходной ток. Он определяет, насколько мощную нагрузку можно питать от источника. Расчет мощности конвертора осуществляется по формуле Р = U*I, где U — Напряжение, а I — сила электротока;
  • стабилизация напряжения;
  • величина пульсаций;
  • КПД.

Также при выборе нужно уделять внимание наличию систем защиты от перегрузок, перегрева и КЗ, наличию гальванической развязки, которая исключает возможность подачи опасного входного напряжения на выходные контакты.

По назначению устройства бывают:

  • понижающими;
  • повышающими;
  • инвертирующими.

Содержание

  • Понижающие преобразователи (регуляторы I типа)
  • Повышающие преобразователи (регуляторы II типа)
  • Инвертирующие преобразователи (регуляторы III типа)

Понижающие преобразователи (регуляторы I типа)

Используются для нагрузок, которым для работы необходимо большие токи и малые напряжения. Фундаментальная схема DC/DC конвертора этого типа состоит из катушки индуктивности, конденсатора, ключевого транзистора, диода. Переключение сигнала осуществляется посредством транзистора, который управляется с помощью широтно-импульсной модуляции. Время открывания и закрывания ключа задается рабочим циклом. Когда транзистор открыт, электроток свободно протекает через катушку, конденсатор, сопротивление. Выполняется накопление энергии в конденсаторе и дросселе, а увеличение тока осуществляется постепенно, а не дискретно. Диод остается в запертом положении.

Когда напряжение достигнет заданного значения, транзистор запирается. Ток начинает течь по контуру с открытым диодом благодаря ЭДС самоиндукции. Значение электротока медленно уменьшается.

Читайте так же:
Lm1085 как стабилизатор тока

Повышающие преобразователи (регуляторы II типа)

Они применяются для электропитания потребителей, которым необходимо напряжение, большее, чем напряжение источника энергии. Принцип работы DC/DC преобразователя повышающего типа аналогичен понижающему конвертору. Устройство состоит из тех же элементов, но имеет другую схему подключения. Открывание и закрывание транзистора также осуществляется с помощью настроек ШИМ.

Открытый ключ обеспечивает протекание тока через транзистор и дроссель. При этом катушка запасает электроэнергию, а закрытый диод не позволяет разряжаться выходному конденсатору, питающему нагрузочное сопротивление. Как только напряжение падает ниже заданного уровня, происходит закрывание транзистора. В результате диод открывается и начинается подзарядка конденсатора. Входное напряжение суммируется с энергией, которая генерируется на катушке. Благодаря этому выходной сигнал становится выше, чем исходный. После достижения верхней границы напряжения, ключ снова закрывается, и цикл начинается заново.

Инвертирующие преобразователи (регуляторы III типа)

Предназначены для получения напряжения обратной полярности. При этом выходной сигнал может быть как ниже входного, так и выше. Микросхемы ДС/ДС преобразователей напряжения инвертирующего типа содержат тот же набор базовых элементов, что и вышеописанные устройства I и II типов, но их соединение выполнено в другой последовательности. К источнику питания последовательно подключаются транзистор, диод, сопротивление нагрузки с конденсатором. Индуктивный накопитель энергии подсоединяется между коммутирующим элементом и диодом.

При замыкании ключа энергия запасается в катушке. Диод при этом закрыт и не дает электротоку протекать к нагрузке. При отключении транзистора ЭДС индуктивного накопителя прикладывается к участку цепи с диодом, сопротивлением и конденсатором. Диод выпрямителя пропускает только импульсы напряжения с отрицательным знаком, поэтому на выходе формируется инверсное напряжение, знак которого противоположен знаку источника.

Приведенные выше варианты представляют собой упрощенные схемы конверторов постоянного напряжения. Подавляющее большинство современных преобразователей отличается намного более сложным устройством. Например, они оснащены гальванической развязкой, которая обеспечивает изоляция входной электроцепи от выходной. Их широко используют в источниках питания с IGBT-транзисторами, программируемых логических контроллерах. За счет гальванической развязки достигается высокий уровень безопасности и помехоустойчивости.

При этом схема DC/DC конвертора может быть регулируемой, нерегулируемой и полурегулируемой.

Преобразователь со стабилизатором тока 20в 70в

интересные РАДИОСХЕМЫ самодельные

  • ELWO
  • 2SHEMI
  • БЛОГ
  • СХЕМЫ
    • РАЗНЫЕ
    • ТЕОРИЯ
    • ВИДЕО
    • LED
    • МЕДТЕХНИКА
    • ЗАМЕРЫ
    • ТЕХНОЛОГИИ
    • СПРАВКА
    • РЕМОНТ
    • ТЕЛЕФОНЫ
    • ПК
    • НАЧИНАЮЩИМ
    • АКБ И ЗУ
    • ОХРАНА
    • АУДИО
    • АВТО
    • БП
    • РАДИО
    • МД
    • ПЕРЕДАТЧИКИ
    • МИКРОСХЕМЫ
  • ФОРУМ
    • ВОПРОС-ОТВЕТ
    • АКУСТИКА
    • АВТОМАТИКА
    • АВТОЭЛЕКТРОНИКА
    • БЛОКИ ПИТАНИЯ
    • ВИДЕОТЕХНИКА
    • ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ
    • ЗАРЯДНЫЕ
    • ЭНЕРГИЯ
    • ИЗМЕРЕНИЯ
    • КОМПЬЮТЕРЫ
    • МЕДИЦИНА
    • МИКРОСХЕМЫ
    • МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ
    • ОХРАННЫЕ
    • ПЕСОЧНИЦА
    • ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
    • ПЕРЕДАТЧИКИ
    • РАДИОБАЗАР
    • ПРИЁМНИКИ
    • ПРОГРАММЫ
    • РАЗНЫЕ ТЕМЫ
    • РЕМОНТ
    • СВЕТОДИОД
    • СООБЩЕСТВА
    • СОТОВЫЕ
    • СПРАВОЧНАЯ
    • ТЕХНОЛОГИИ
    • УСИЛИТЕЛИ
Читайте так же:
Лм317т схема включения стабилизатор тока

В этой теме постараюсь объединить различные компактные переносные блоки питания и DC DC преобразователи, создание своих печаток на основе промышленных, когда нет возможности приобрести или нужно сделать по быстрому, их настройка и мелкий ремонт.
Понадобилось сделать простенький преобразователь с 24В на 12В, есть Китайские варианты, но решил сделать свою печатку на их основе но как обычно бывает не нашёл нужный полевик. Печатка готова, выложу для проверки, у кого есть нужные детали, проверьте и дайте описание работы!

Для более детального рассмотрения схема мини DC преобразователя на мс МР2307.

DC_DC преобразователь на LM2596.

Простенький БП на DC DC преобразователе:

Да, реализовал с полгода назад такой. С БП от струйного принтера на 24 вольта.
В корпусе от звукоснимателя для гитары.
Работает неплохо. Это мой дежурный БП сейчас.
Светодиоды индикации (все три) вывел на лицевую панель. Обычными трехмиллиметровыми светодиодами.
Тем кто надумает повторять советы:
Светодиоды выбирайте того же цвета. Они отличаются напряжением и при попытке изменить цвета возникали проблемы. Ну или оставьте их на месте и сделайте световоды.
Второе. Перед выходным разъемом советую поставить LC фильтр. С катушкой из двух обмоток встречно-параллельно. На десяток-другой витков. Это сильно снижает уровень помех на выходе.
Имейте в виду, что в режиме ограничения тока уровень помех будет заметно выше.
Советую теплоотвод под всей платой. Я использовал терморезину с Али и аллюминевую пластину. Ее же можно и крепить к корпусу.

Обратите внимание. Ручки на потенциометры я не ставил. Чтобы случайным задеванием не убить питаемое устройство.
Если вам нужно точная установка напряжения либо тока, то используйте многооборотные резисторы как на схеме, либо последовательно переменный резистор с меньшим номиналом. Грубо-точно.

Ещё один небольшой БП на основе DC DC LM2576, печатку автора кардинально переделал:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector