Konvertues i thjeshtë DC - DC Boost Duke përdorur hapa 555: 4

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Shpesh është e dobishme në një qark të ketë tensione më të larta. Ose për të siguruar binarë +ve dhe -ve për një op -amp, për të përzënë zhurmat, apo edhe një stafetë pa pasur nevojë për një bateri shtesë.

Ky është një konvertues i thjeshtë 5V në 12V DC i ndërtuar duke përdorur një kohëmatës 555 dhe disa transistorë 2N2222. IC -të e dedikuara tashmë ekzistojnë për të kryer këtë funksion dhe ata e bëjnë atë shumë më me efikasitet sesa ky dizajn - ky projekt është argëtues për të eksperimentuar dhe për të pasur një intuitë se si funksionojnë këto qarqe.

Hapi 1: Funksioni bazë

Qarku funksionon duke mbyllur transistorin, duke tokëzuar në mënyrë efektive induktorin. Kjo bën që një rrymë e madhe të rrjedhë në induktor. Kur tranzistori është i hapur, fusha magnetike shembet në induktor duke shkaktuar rritjen e tensionit, shpesh shumë më të lartë se tensioni i baterisë. Nëse tensioni i gjeneruar është më i lartë se tensioni i ruajtur në kondensator dioda mbyllet dhe lejon që kondensatori të ngarkohet.

Duke përdorur një gjenerator sinjali për të drejtuar transistorin, zbulova se për vlerat e mia të komponentit (pjesët që i shpëtova nga elektronika të hedhura) më duhet një frekuencë prej rreth 220KHz për të gjeneruar 15V. Një rrjet reagues do të kontrollojë frekuencën në mënyrë që të përpiqet të mbajë një 12V të qëndrueshëm në ngarkesa të ndryshme.

Hapi 2: Qarku i qëndrueshëm

Ka qarqe të ndryshme 555 oshilator në internet, por unë i krijova të miat në këtë mënyrë.

Dalja, kunja 3, përdoret për të ngarkuar dhe shkarkuar një kondensator përmes një rezistori. Tensioni në të gjithë kondensatorin monitorohet për të fikur pinin e daljes.

Nëse përdorni një furnizim 6V është e lehtë të shihni se op-amps kanë një tension referimi 2V dhe 4V. Të dy op-amperët po monitorojnë tensionin e kondensatorit dhe kështu kunjat (2 dhe 6) lidhen së bashku.

Nëse voltazhi ngrihet mbi 4V, op-amp-i i lartë shkon lart Resetin shulën, kondensatori fillon të shkarkohet derisa të bjerë nën 2V, në të cilën pikë op-amp-i i poshtëm do të shkojë lartë dhe Vendos shulën. Edhe një herë duke karikuar kondensatorin.

Gjurma e fushës së verdhë tregon kondensatorin që ngarkon dhe shkarkon ndërsa gjurma blu tregon pinin e daljes 3 që gjeneron një valë katrore në 190KHz.

Hapi 3: Rrethi i Reagimit

Kërkesa për lakun e reagimit është të ulësh frekuencën kur tensioni i daljes bëhet shumë i lartë dhe të rritet frekuenca kur tensioni të bëhet shumë i ulët.

Mënyra më e lehtë që mund të mendoja për ta bërë këtë ishte duke përdorur një transistor për të hequr rrymën gjatë ciklit të ngarkimit të kondensatorit.

Gjatë këtij cikli kunja DISCHARGE 7 është aktive e ulët, duke lejuar qarkun e rrjedhjes të vjedhë rrymën nga kondensatori.

Tensioni bazë - 0.65V është i pranishëm në emetues, ky tension mbi një rezistencë fikse R do të mbajë një rrymë të qëndrueshme, e cila duhet të vijë nga rryma e ngarkimit të kondensatorit, duke ngadalësuar ciklin dhe duke ulur frekuencën. Sa më i lartë të jetë tensioni, aq më shumë rrymë rrjedh nga ngarkimi dhe aq më e ulët është frekuenca. E cila i përshtatet saktësisht kërkesave tona.

Eksperimentoni me vlerat e komponentit, por unë zgjodha 3K për rezistencën bazë për këtë arsye:

Në pikën më të ulët kondensatori ulet afërsisht në 2V. Nga një furnizim 5V kjo do të thotë që 3V në të gjithë rezistencën 3K do të fillojë të karikojë kondensatorin me 1mA.

Me 1V të paravendosur në emetues në një rezistencë 3K do të tërheqë 1/3 e rrymës, ose 333uA … që mendova se do të ishte një rrymë e mirë gjakderdhjeje. Tensioni bazë vjen nga një potenciometër, duke formuar një ndarës të tensionit me tensionin që dëshirojmë të monitorojmë, pra daljen 12V. Meqenëse potenciometri është i rregullueshëm, vlera e rezistencës së emetuesit nuk është kritike. Zgjodha një potenciometër 20K për këtë.

Hapi 4: Qarku i Përfunduar

Unë kisha në dispozicion vetëm një diodë të montimit në sipërfaqe e cila mund të shihet e ngjitur në fund të tabelës.

Qarku u testua nga një furnizim 5V nga një Arduino, dhe drejton në mënyrë efektive një zile 12V, motor DC, stafetë 12V ose një seri diodash pa pasur nevojë për një furnizim të jashtëm 12V.