Egyszerű DC - DC Boost konverter 555: 4 lépésben

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Gyakran hasznos egy áramkörben a nagyobb feszültség. Akár +ve és -ve sínek biztosítása op -erősítőhöz, zümmögők meghajtása, vagy akár relé további akkumulátor nélkül.

Ez egy egyszerű 5V -12V DC átalakító, amelyet 555 -ös időzítő és néhány 2N2222 tranzisztor segítségével építettek fel. Már léteznek dedikált IC -k, amelyek elvégzik ezt a funkciót, és sokkal hatékonyabban hajtják végre, mint ez a kialakítás - ezt a projektet szórakoztató kísérletezni, és intuíciójuk van arról, hogyan működnek ezek az áramkörök.

1. lépés: Alapfunkció

Az áramkör a tranzisztor bezárásával működik, hatékonyan földelve az induktivitást. Emiatt nagy áram folyik az induktorba. Amikor a tranzisztor nyitva van, a mágneses mező összeomlik az induktorban, és ezáltal a feszültség emelkedik, gyakran sokkal magasabb, mint az akkumulátor feszültsége. Ha a generált feszültség nagyobb, mint a kondenzátorban tárolt feszültség, a dióda bezárul, és lehetővé teszi a kondenzátor töltését.

A tranzisztor meghajtásához jelgenerátort használtam, és megállapítottam, hogy a komponens értékeimhez (alkatrészek, amelyeket az eldobott elektronikából mentettem ki) 220KHz körüli frekvenciára van szükségem a 15V generálásához. A visszacsatoló hálózat ezután szabályozza a frekvenciát, hogy megpróbálja fenntartani az egyenletes 12 V -ot különböző terheléseknél.

2. lépés: Astabil áramkör

Különféle 555 oszcillátor áramkörök vannak online, de én az enyémet így építettem fel.

A kimenet, a 3. érintkező, egy kondenzátor feltöltésére és kisütésére szolgál egy ellenálláson keresztül. A kondenzátoron lévő feszültséget figyelik, hogy a kimeneti csapot bekapcsolják.

Ha 6V-os tápegységet használ, könnyen látható, hogy az op-erősítők 2V és 4V-os referenciafeszültséggel rendelkeznek. Mindkét erősítő figyeli a kondenzátor feszültségét, és így a (2 és 6) érintkezők össze vannak kötve.

Ha a feszültség 4 V fölé emelkedik, a felső op-erősítő magasra áll. Állítsa vissza a reteszt, a kondenzátor kisülni kezd, amíg 2 V alá nem csökken, ekkor az alsó op-erősítő magasra emelkedik, és állítsa be a reteszt. Ismét töltse fel a kondenzátort.

A sárga hatókör jelzi a kondenzátor töltését és kisütését, míg a kék nyomvonal a 3 kimeneti tűt, amely négyzet alakú hullámot generál 190 KHz -en.

3. lépés: A visszacsatolási hurok

A visszacsatolási hurok követelménye, hogy csökkentse a frekvenciát, ha a kimeneti feszültség túl magas, és növelje a frekvenciát, ha a feszültség túl alacsony.

Ezt a legegyszerűbben úgy tudtam elképzelni, hogy tranzisztorral távolítom el az áramot a kondenzátor töltési ciklusa alatt.

Ebben a ciklusban a 7 kisülési csap alacsonyan aktív, lehetővé téve a légtelenítő áramkör ellopását a kondenzátorból.

Az alapfeszültség - 0,65 V van jelen az emitterben, ez a rögzített R ellenállás feletti feszültség állandó áramot tart fenn, amelynek a kondenzátor töltőáramából kell származnia, lelassítva a ciklust és csökkentve a frekvenciát. Minél nagyobb a feszültség, annál több áramot távolít el a töltésből, és annál alacsonyabb a frekvencia. Ami pontosan megfelel igényeinknek.

Kísérletezzen a komponens értékeivel, de emiatt 3K -t választottam az alapellenállásnak:

A legalacsonyabb ponton a kondenzátor nagyjából 2 V feszültségű. Egy 5 V -os tápegységből ez azt jelenti, hogy a 3K ellenálláson lévő 3 V elkezdi a kondenzátor 1 mA -es töltését.

Ha az 1 V -os előbeállítás az emitterben egy 3K ellenálláson keresztül történik, akkor az áram 1/3 -át, vagy 333uA -t vesz fel … ami szerintem jó légáram. Az alapfeszültség egy potenciométerből származik, amely feszültségosztót képez a felügyelni kívánt feszültséggel, azaz a 12 V -os kimenettel. Mivel a potenciométer állítható, az emitter ellenállás értéke nem kritikus. Erre egy 20K potenciométert választottam.

4. lépés: Teljes kör

Csak egy felületre szerelhető dióda volt nálam, amely a tábla aljához forrasztva látható.

Az áramkört egy Arduino 5 V -os tápellátásáról tesztelték, és hatékonyan hajtja meg a 12 V -os zümmögőt, az egyenáramú motort, a 12 V -os relét vagy a diódák sorozatát, anélkül, hogy külső 12 V -os tápegységre lenne szükség.