200 vatu 12V līdz 220V DC-DC pārveidotājs: 13 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Sveiki visiem:)

Laipni lūdzam šajā pamācībā, kur es jums parādīšu, kā es izveidoju šo 12 voltu līdz 220 voltu līdzstrāvas pārveidotāju ar atgriezenisko saiti, lai stabilizētu izejas spriegumu un aizsardzību pret zemu akumulatora/ zem sprieguma līmeni, neizmantojot nekādu mikrokontrolleru. Pat ja izeja ir augstsprieguma līdzstrāva (nevis maiņstrāva), mēs no šīs ierīces varam darbināt LED lampas, tālruņa lādētājus un citas ierīces, kuru pamatā ir SMPS. Šis pārveidotājs nevar darboties ar induktīvu vai transformatoru balstītu slodzi, piemēram, maiņstrāvas motoru vai ventilatoru.

Šim projektam es izmantošu populāro SG3525 PWM vadības IC, lai palielinātu līdzstrāvas spriegumu un sniegtu nepieciešamo atgriezenisko saiti, lai kontrolētu izejas spriegumu. Šajā projektā tiek izmantoti ļoti vienkārši komponenti, un daži no tiem tiek izglābti no veciem datoru barošanas avotiem. Sāksim celtniecību!

Piegādes

1. EI-33 ferīta transformators ar spoli (to var iegādāties vietējā elektronikas veikalā vai izglābt no datora barošanas bloka)
2. IRF3205 MOSFET - 2
3. 7809 sprieguma regulators -1
4. SG3525 PWM kontrollera IC
5. OP07/ IC741/ vai jebkuru citu darbības pastiprinātāja IC
6. Kondensators: 0,1uF (104)- 3
7. Kondensators: 0,001uF (102)- 1
8. Kondensators: 3.3uF 400V nepolārs keramikas kondensators
9. Kondensators: 3.3uF 400V polārais elektrolītiskais kondensators (varat izmantot augstāku kapacitātes vērtību)
10. Kondensators: 47uF elektrolītisks
11. Kondensators: 470uF elektrolītisks
12. Rezistors: 10K rezistori-7
13. Rezistors: 470K
14. Rezistors: 560K
15. Rezistors: 22 omi - 2
16. Mainīgs rezistors/ iepriekš iestatīts: 10K -2, 50K - 1
17. UF4007 ātras atkopšanas diodes - 4
18. 16 kontaktu IC ligzda
19. 8 kontaktu IC ligzda
20. Skrūvju spailes: 2
21. Radiators MOSFET un sprieguma regulatora uzstādīšanai (no vecā datora barošanas bloka)
22. Perfboard vai Veroboard
23. Vadu savienošana
24. Lodēšanas komplekts

1. darbība. Nepieciešamo komponentu apkopošana

Lielākā daļa šī projekta veikšanai nepieciešamo detaļu ir ņemtas no nefunkcionējoša datora barošanas bloka. Jūs viegli atradīsiet transformatoru un ātrās taisngriezes diodes no šāda barošanas avota, kā arī augstsprieguma nominālos kondensatorus un MOSFETS radiatoru

2. darbība. Transformatora izgatavošana atbilstoši mūsu specifikācijām

Vissvarīgākā izejas sprieguma pareizības daļa ir nodrošināt pareizu primārā un sekundārā sānu transformatora tinumu attiecību, kā arī pārliecināties, ka vadi spēj pārnest nepieciešamo strāvas daudzumu. Šim nolūkam esmu izmantojis EI-33 kodolu kopā ar spoli. Tas ir tas pats transformators, kuru nokļūstat SMPS. Jūs varat atrast arī EE-35 kodolu.

Tagad mūsu mērķis ir palielināt 12 voltu ieejas spriegumu līdz aptuveni 250–300 voltiem, un šim nolūkam esmu izmantojis 3+3 pagriezienus primārajā ar centra pieskārienu un aptuveni 75 pagriezienus sekundārajā pusē. Tā kā transformatora primārā puse apstrādās lielāku strāvu nekā sekundārā puse, es esmu izmantojis 4 izolētus vara vadus kopā, lai izveidotu grupu, un pēc tam aptin to ap spoli. Tas ir 24 AWG vads, ko es saņēmu no vietējā datortehnikas veikala. Iemesls 4 vadu apvienošanai, lai izveidotu vienu vadu, ir samazināt virpuļstrāvas ietekmi un izveidot labāku strāvas nesēju. primārais tinums sastāv no 3 pagriezieniem, katru piespiežot centrā.

Sekundāro tinumu veido aptuveni 75 pagriezieni no viena 23 AWG izolēta vara stieples.

Gan primārais, gan sekundārais tinums ir izolēti viens ar otru, izmantojot izolācijas lenti, kas savīta ap spoli.

Lai iegūtu sīkāku informāciju par to, kā tieši es izveidoju transformatoru, lūdzu, skatiet videoklipu šīs pamācības beigās.

3. solis: Oscilatora posms

SG3525 tiek izmantots, lai ģenerētu alternatīvus pulksteņa impulsus, ko izmanto, lai alternatīvi vadītu MOSFETS, kas stumj un velk strāvu caur transformatora primārajām spolēm, kā arī nodrošina atgriezeniskās saites kontroli izejas sprieguma stabilizēšanai. Pārslēgšanās frekvenci var iestatīt, izmantojot laika rezistorus un kondensatorus. Mūsu lietojumprogrammai pārslēgšanās frekvence būs 50Khz, ko nosaka kondensators 1nF uz 5.tapa un 10K rezistors kopā ar mainīgo rezistoru 6.tapā. Mainīgais rezistors palīdz precizēt frekvenci.

Lai iegūtu sīkāku informāciju par SG3525 IC darbību, šeit ir saite uz IC datu lapu:

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

4. solis: pārslēgšanās posms

50Khz impulsa izeja no PWM kontroliera tiek izmantota, lai darbinātu MOSFET. Esmu pievienojis nelielu 22 omu strāvas ierobežošanas rezistoru MOSFET vārtu spailē kopā ar 10K nolaižamo rezistoru, lai izlādētu vārtu kondensatoru. mēs varam arī konfigurēt SG3525, lai starp MOSFET pārslēgšanu pievienotu nelielu pārtraukuma laiku, lai pārliecinātos, ka tie nekad nav ieslēgti vienlaikus. Tas tiek darīts, pievienojot 33 omu rezistoru starp IC tapām 5 un 7. Transformatora centrālā pieskaršanās ir savienota ar pozitīvo barošanu, bet pārējie divi gali tiek pārslēgti, izmantojot MOSFET, kas periodiski savieno ceļu ar zemi.

5. solis: izvades posms un atsauksmes

Transformatora izeja ir augstsprieguma impulsa līdzstrāvas signāls, kas jālabo un jāizlīdzina. Tas tiek darīts, ieviešot pilnu tilta taisngriezi, izmantojot ātrās atkopšanas diodes UF4007. Tad kondensatoru kārbas pa 3.3uF katrā (polārie un nepolārie vāciņi) nodrošina stabilu līdzstrāvas izeju bez jebkādiem viļņiem. Ir jāpārliecinās, ka vāciņu sprieguma nolasījums ir pietiekami augsts, lai paciestu un uzglabātu radīto spriegumu.

Lai sniegtu atgriezenisko saiti, es izmantoju rezistoru sprieguma dalītāja tīklu 560KiloOhms un 50K mainīgo rezistoru, potenciometra izeja nonāk SG3525 kļūdu pastiprinātāja ieejā, un tādējādi, pielāgojot potenciometru, mēs varam iegūt vēlamo sprieguma izeju.

6. darbība. Īstenošana zem sprieguma aizsardzības

Aizsardzība pret zemu spriegumu tiek veikta, izmantojot darbības pastiprinātāju salīdzināšanas režīmā, kas salīdzina ieejas avota spriegumu ar fiksētu atskaiti, ko ģenerē SG3525 Vref tapa. Slieksnis ir regulējams, izmantojot 10K potenciometru. Tiklīdz spriegums nokrītas zem iestatītās vērtības, tiek aktivizēta PWM kontrollera izslēgšanas funkcija un izejas spriegums netiek ģenerēts.

7. solis: shēmas shēma

Šī ir visa projekta shēma ar visiem iepriekš minētajiem jēdzieniem.

Labi, pietiek ar teorētisko daļu, tagad sasmērēsim rokas!

8. darbība: shēmas pārbaude uz maizes dēļa

Pirms visu komponentu lodēšanas veroboard, ir svarīgi pārliecināties, vai mūsu ķēde darbojas un atgriezeniskās saites mehānisms darbojas pareizi.

BRĪDINĀJUMS: esiet piesardzīgs, strādājot ar augstu spriegumu, pretējā gadījumā var rasties nāvējošs šoks. Vienmēr paturiet prātā drošību un nepieskarieties nevienai sastāvdaļai, kamēr barošana joprojām ir ieslēgta. Elektrolītiskie kondensatori kādu laiku var uzlādēt, tāpēc pārliecinieties, vai tas ir pilnībā izlādējies.

Pēc veiksmīgas izejas sprieguma novērošanas es ieviesu zemsprieguma izslēgšanu, un tas darbojas labi.

9. solis. Izlemiet par sastāvdaļu izvietojumu

Tagad, pirms mēs sākam lodēšanas procesu, ir svarīgi, lai mēs fiksētu detaļu stāvokli tā, lai mums būtu jāizmanto minimāli vadi, un attiecīgās detaļas ir novietotas tuvu viena otrai, lai tās varētu viegli savienot ar lodēšanas pēdām.

10. solis: lodēšanas procesa turpināšana

Šajā solī jūs varat redzēt, ka esmu ievietojis visas komutācijas lietojumprogrammas sastāvdaļas. es pārliecinājos, ka pēdas uz MOSFET ir biezas, lai pārvadātu lielākas straumes. Tāpat mēģiniet turēt filtra kondensatoru pēc iespējas tuvāk IC.

11. solis: transformatoru un atgriezeniskās saites sistēmas lodēšana

Tagad ir pienācis laiks salabot transformatoru un labot komponentus labošanai un atgriezeniskajai saitei. Jāatzīmē, ka lodēšanas laikā ir jārūpējas par to, lai augstsprieguma un zemsprieguma pusē būtu laba atdalīšana un izvairītos no jebkādiem īssavienojumiem. Lai atgriezeniskā saite darbotos pareizi, augsta un zema sprieguma pusei ir jābūt kopīgai.

12. solis: moduļa pabeigšana

Pēc apmēram 2 stundu lodēšanas un pārliecinoties, ka mana ķēde ir pareizi pievienota bez šortiem, modulis beidzot bija pabeigts!

Pēc tam, izmantojot trīs potenciometrus, es noregulēju frekvenci, izejas spriegumu un zemsprieguma izslēgšanu.

Ķēde darbojas tieši tā, kā paredzēts, un nodrošina ļoti stabilu izejas spriegumu.

Man ir izdevies palaist tālruņa un klēpjdatora lādētāju, jo tās ir ierīces, kuru pamatā ir SMPS. Ar šo ierīci jūs varat viegli darbināt mazas un vidējas LED lampas un lādētājus. Efektivitāte ir arī diezgan pieņemama, sākot no aptuveni 80 līdz 85 procentiem. Visiespaidīgākā iezīme ir tā, ka bez slodzes pašreizējais patēriņš ir tikai aptuveni 80-90 miliamperi, pateicoties atgriezeniskajai saitei un kontrolei!

Es ceru, ka jums patīk šī apmācība. Noteikti dalieties tajā ar draugiem un ievietojiet savas atsauksmes un šaubas zemāk esošajā komentāru sadaļā.

Lūdzu, noskatieties video par visu moduļa veidošanas procesu un darbu. Apsveriet abonēšanu, ja jums patīk saturs:)

Tiekamies nākamajā!