200Watts 12V në 220V DC-DC Converter: 13 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Pershendetje te gjitheve:)

Mirësevini në këtë udhëzues ku do t'ju tregoj se si e bëra këtë konvertues DC-DC 12 volt në 220 volt me reagime për të stabilizuar tensionin e daljes dhe mbrojtjen e ulët të baterisë/ nën tension, pa përdorur asnjë mikrokontrollues. Edhe pse dalja është e tensionit të lartë DC (dhe jo AC) ne mund të drejtojmë Llambat LED, Karikuesit e Telefonit dhe pajisjet e tjera të bazuara në SMPS nga kjo njësi. Ky konvertues nuk mund të funksionojë asnjë ngarkesë induktive ose të transformatorit, si motori AC ose ventilatori.

Për këtë projekt unë do të përdor IC të popullarizuar të kontrollit SG3525 PWM për të rritur tensionin DC dhe për të siguruar reagimet e nevojshme për të kontrolluar tensionin e daljes. Ky projekt përdor komponentë shumë të thjeshtë dhe disa prej tyre shpëtohen nga burimet e vjetra të energjisë të kompjuterit. Le të ndërtojmë!

Furnizimet

1. Transformator ferit EI-33 me bobinë (mund ta blini këtë nga dyqani juaj elektronik ose ta ruani nga një PSU kompjuteri)
2. MOSFET IRF3205 - 2
3. 7809 rregullatori i tensionit -1
4. IC kontrollues SG3525 PWM
5. OP07/ IC741/ ose ndonjë IC përforcues tjetër operacional
6. Kondensatori: 0.1uF (104)- 3
7. Kondensatori: 0.001uF (102)- 1
8. Kondensatori: 3.3uF 400V kondensator qeramik jo polar
9. Kondensatori: 3.3uF 400V kondensator polar elektrolitik (mund të përdorni një vlerë më të lartë të kapacitetit)
10. Kondensatori: 47uF elektrolitik
11. Kondensatori: 470uF elektrolitik
12. Rezistenca: Rezistenca 10K-7
13. Rezistenca: 470K
14. Rezistenca: 560K
15. Rezistenca: 22 Ohms - 2
16. Rezistencë e ndryshueshme/ e paravendosur: 10K -2, 50K - 1
17. Diodat e rimëkëmbjes së shpejtë UF4007 - 4
18. Fole IC 16 pin
19. Fole IC 8 pin
20. Terminalet e vidave: 2
21. Heatsink për montimin e MOSFET dhe rregullatorit të tensionit (nga PSU e kompjuterit të vjetër)
22. Perfboard ose Veroboard
23. Lidhja e telave
24. Komplet bashkimi

Hapi 1: Mbledhja e Komponentëve të Kërkuar

Shumica e pjesëve të nevojshme për të bërë këtë projekt janë marrë nga një njësi jofunksionale e furnizimit me energji kompjuterike. Ju do të gjeni lehtësisht transformatorin dhe diodat e ndreqësit të shpejtë nga një furnizim me energji të tillë së bashku me kondensatorët e vlerësimit të tensionit të lartë dhe ngrohësin e nxehtësisë për MOSFETS

Hapi 2: Bërja e transformatorit sipas specifikimit tonë

Pjesa më e rëndësishme e marrjes së duhur të tensionit të daljes është duke siguruar raportin e saktë të mbështjelljes së transformatorit të anëve parësore dhe dytësore dhe gjithashtu të siguroheni që telat të mund të mbajnë sasinë e kërkuar të rrymës. Unë kam përdorur një bërthamë EI-33 së bashku me bobin për këtë qëllim. Shtë i njëjti transformator që futeni brenda një SMPS. Ju gjithashtu mund të gjeni një bërthamë EE-35.

Tani objektivi ynë është të rrisim tensionin e hyrjes prej 12 volt në rreth 250-300 volt dhe për këtë kam përdorur 3+3 kthesa në primar me përgjimin qendror dhe rreth 75 kthesa në anën dytësore. Meqenëse ana kryesore e transformatorit do të trajtojë rrymë më të madhe se ana sekondare, unë kam përdorur 4 tela bakri të izoluar së bashku për të bërë një grup dhe më pas e mbështjell atë rreth bobinës. Shtë një tel 24 AWG që e kam marrë nga një dyqan lokal i pajisjeve. Arsyeja për marrjen e 4 telave së bashku për të bërë një tel të vetëm është zvogëlimi i efekteve të rrymave të vërshimit dhe krijimi i një bartësi më të mirë të rrymës. dredha -dredha primare përbëhet nga 3 kthesa secila me përgjimin qendror.

Dredha -dredha dytësore përbëhet nga rreth 75 kthesa të telit të bakrit të izoluar me 23 AWG.

Të dy dredha -dredha parësore dhe dytësore janë të izoluara me njëra -tjetrën duke përdorur shirit izolues të mbështjellë rreth bobinës.

Për detaje se si e kam bërë transformatorin, ju lutemi referojuni videos në fund të këtij udhëzuesi.

Hapi 3: Faza e oshilatorit

SG3525 përdoret për të gjeneruar pulse alternative të orës të cilat përdoren për të drejtuar në mënyrë alternative MOSFETS të cilat shtyjnë dhe tërheqin rrymën nëpër mbështjelljet kryesore të transformatorit dhe gjithashtu për të siguruar kontroll të reagimit për të stabilizuar tensionin e daljes. Frekuenca e ndërrimit mund të vendoset duke përdorur rezistorë dhe kondensatorë të kohës. Për aplikimin tonë ne do të kemi një frekuencë kalimi prej 50Khz e cila është vendosur nga kondensatori 1nF në pin 5 dhe rezistencë 10K së bashku me një rezistencë të ndryshueshme në pin 6. Rezistenca e ndryshueshme ndihmon në rregullimin e frekuencës.

Për të marrë më shumë detaje në lidhje me funksionimin e IC SG3525, këtu është një lidhje me fletën e të dhënave të IC:

www.st.com/resource/en/datasheet/sg2525.pd…

Hapi 4: Faza e Kalimit

Dalja e impulsit 50Khz nga kontrolluesi PWM përdoret për të drejtuar MOSFET -et në mënyrë alternative. Unë kam shtuar një rezistencë të vogël kufizuese të rrymës 22 ohm në terminalin e portës së MOSFET së bashku me një rezistencë tërheqëse 10K për të shkarkuar kondensatorin e portës. ne gjithashtu mund të konfigurojmë SG3525 për të shtuar një afat të vogël kohor midis ndërrimit të MOSFET për t'u siguruar që ato nuk janë ndezur kurrë në të njëjtën kohë. Kjo bëhet duke shtuar një rezistencë 33 ohm midis kunjave 5 dhe 7 të IC. Prekja qendrore e transformatorit është e lidhur me furnizimin pozitiv ndërsa dy skajet e tjera kalojnë duke përdorur MOSFET të cilët lidhin periodikisht shtegun me tokën.

Hapi 5: Faza e daljes dhe reagimet

Dalja e transformatorit është sinjal DC i pulsuar i tensionit të lartë i cili duhet të korrigjohet dhe zbutet. Kjo bëhet duke zbatuar një ndreqës të plotë të urës duke përdorur diodat e rimëkëmbjes së shpejtë UF4007. Pastaj bankat e kondensatorëve prej 3.3uF secila (kapakët polarë dhe jo polarë) sigurojnë një dalje të qëndrueshme DC pa ndonjë valëzim. Duhet të sigurohet që leximi i tensionit të kapakëve është mjaft i lartë për të toleruar dhe ruajtur tensionin e gjeneruar.

Për zbatimin e reagimeve që dhashë, u përdor një rrjet ndarës i tensionit të rezistencës prej 560KiloOms dhe rezistencë të ndryshueshme 50K, dalja e potenciometrit shkon në hyrjen e amplifikatorit të gabimit të SG3525 dhe kështu duke rregulluar potenciometrin mund të marrim daljen e tensionit të dëshiruar.

Hapi 6: Zbatimi i mbrojtjes nën tension

Mbrojtja e nën -tensionit bëhet duke përdorur një Përforcues Operacional në modalitetin krahasues i cili krahason tensionin e burimit të hyrjes me një referencë fikse të gjeneruar nga kunja Vref SG3525. Pragu është i rregullueshëm duke përdorur një potenciometër 10K. Sapo tensioni të bjerë nën vlerën e caktuar, funksioni Shutdown i kontrolluesit PWM aktivizohet dhe tensioni i daljes nuk gjenerohet.

Hapi 7: Diagrami i Qarkut

Ky është i gjithë diagrami qarkor i projektit me të gjitha konceptet e përmendura më parë të diskutuara.

Mirë, mjaft nga pjesa teorike, tani le të na ndotin duart!

Hapi 8: Testimi i Qarkut në Breadboard

Para se të bashkoni të gjithë përbërësit në veroboard, është thelbësore të siguroheni që qarku ynë të funksionojë dhe mekanizmi i reagimit të funksionojë siç duhet.

KUJDES: jini të kujdesshëm në trajtimin e tensioneve të larta ose mund t'ju japë një goditje vdekjeprurëse. Gjithmonë mbani parasysh sigurinë dhe sigurohuni që të mos prekni asnjë komponent ndërsa energjia është ende e ndezur. Kondensatorët elektrolitikë mund ta mbajnë ngarkesën për mjaft kohë, kështu që sigurohuni që të shkarkohet plotësisht.

Pasi vëzhgova me sukses tensionin e daljes, zbatova ndërprerjen e tensionit të ulët dhe funksionon mirë.

Hapi 9: Vendosja e Vendosjes së Komponentëve

Tani para se të fillojmë të fillojmë procesin e saldimit, është e rëndësishme që ne të rregullojmë pozicionin e përbërësve në mënyrë të tillë që të përdorim telat minimalë dhe përbërësit përkatës të vendosen afër njëri -tjetrit në mënyrë që ato të mund të lidhen lehtësisht duke paditur gjurmët e saldimit.

Hapi 10: Vazhdimi i procesit të bashkimit

Në këtë hap mund të shihni që kam vendosur të gjithë përbërësit për aplikimin e ndërrimit. u sigurova që gjurmët në MOSFET janë të trasha në mënyrë që të mbartin rryma më të larta. Gjithashtu, përpiquni ta mbani kondensatorin e filtrit sa më afër IC të jetë e mundur.

Hapi 11: Bashkimi i Sistemit të Transformatorit dhe Reagimit

Tani është koha për të rregulluar transformatorin dhe për të rregulluar përbërësit për korrigjim dhe reagime. Vlen të përmendet se gjatë saldimit duhet pasur kujdes që ana e tensionit të lartë dhe tensionit të ulët të kenë ndarje të mirë dhe çdo pantallona të shkurtra duhet shmangur. Ana e tensionit të lartë dhe të ulët duhet të ketë një bazë të përbashkët në mënyrë që reagimet të funksionojnë siç duhet.

Hapi 12: Përfundimi i Modulit

Pas rreth 2 orësh saldim dhe duke u siguruar që qarku im të jetë lidhur mirë si pa pantallona të shkurtra, moduli përfundimisht përfundoi!

Pastaj rregullova frekuencën, tensionin dalës dhe ndërprerjen e tensionit të ulët duke përdorur tre potenciometra.

Qarku funksionon ashtu siç pritej dhe jep një tension dalës shumë të qëndrueshëm.

Unë kam arritur me sukses të drejtoj ngarkuesin e telefonit dhe laptopit me këtë pasi ato janë pajisje të bazuara në SMPS. Ju mund të përdorni me lehtësi llamba dhe ngarkues të vegjël deri të mesëm LED me këtë njësi. Efikasiteti është gjithashtu mjaft i pranueshëm, duke filluar nga rreth 80 në 85 përqind. Karakteristika më mbresëlënëse është se pa ngarkesë konsumi aktual është vetëm rreth 80-90 miliAmps të gjitha falë reagimeve dhe kontrollit!

Shpresoj që të ju pëlqejë ky tutorial. Sigurohuni që ta ndani këtë me miqtë tuaj dhe postoni reagimet dhe dyshimet tuaja në pjesën e komenteve më poshtë.

Ju lutemi shikoni videon për të gjithë procesin e ndërtimit dhe funksionimin e modulit. Konsideroni të regjistroheni nëse ju pëlqen përmbajtja:)

Do të shihemi në tjetrën!