Как повысить напряжение с 12 до 24 вольт: Повышающий преобразователь напряжения DC DC

Содержание

Преобразователь постоянного напряжения с 12 В до 24 В

Преобразователь напряжения пригодиться во многих случаях. Во-первых, этот прибор пригодится для получения напряжения 28 В, при питании коммутатора ADC гигабайтного Интернета, а также при подключении блока Macintosh G4s от стандартного блока питания компьютера ATX. Да ещё есть много случаев, когда вам пригодится отличное от стандартного напряжение.

Возможно даже вам потребуется подключить электрооборудование на 12 В к сети туристического прицепа или мотоцикла на 6 В. Также вы можете применить преобразователь для питания компьютерного кулера от 24 В, когда недостаточно обычной скорости вращения вентилятора от 12 В. В каких случаях нужно повысить скорость вращения кулера, вы можете узнать из других статей. Особенно нелишне будет прочесть рассказ о том, как собрать самодельный, мощный обогреватель для автомобиля.

Предложенная схема преобразователя напряжения используется для питания флуоресцентной лампы в планшетном сканнере.

Пояснения к схеме.

Трансформатор необходимо собрать на ферритовом сердечнике. Преобразователь отлично будет работать на тороидальном сердечнике диаметром 30 мм, который похож на миниатюрный пончик. Если использовать броневой ферритовый магнитопровод, то преобразователь будет работать тоже. К тому же, состоящий из двух Ш-образных половинок сердечник легче найти, и наматывать проволоку на него легче. Броневой ферритовый магнитопровод можно найти, например: в поломанном компьютерном блоке питания, в цоколе сгоревшей компактной люминесцентной лампы (КЛЛ или экономлампе).

Обмоточной проволоки на сердечник трансформатора придётся мотать совсем не много, поэтому витки можно намотать даже тонким проводом в поливиниловой изоляции. Первичная обмотка повышающего трансформатора состоит всего лишь из 4 витков, две вторичные обмотки наматываются из 13 витков каждая.

Не ошибитесь, и соберите трансформатор правильно. Первичная обмотка наматывается в противоположном направлении, чем вторичные обмотки, которые намотаны в одном направлении. Начало одной вторичной обмотки соединено с концом другой. На схеме, точками возле «спиралек», обозначены начала обмоток трансформатора.

Транзисторы нужны для ключей преобразователя биполярные. Так как, для выше названных целей применения нашего преобразователя, ток на выходе не может превысить 500 мА, то можно использовать распространённые транзисторы: 2N3904, 2N4401, PN2222, MPS2222, C945, NTE123AP. Если вы собираетесь запустить от преобразователя плазменный монитор, тогда нужно взять два транзистора помощнее, такие как D965, которые устанавливаются в фотовспышку фотоаппарата. Если же вам нужно подключить к преобразователю нагрузку мощностью более 5 А, тогда устанавливайте ключи на составных транзисторах, например TIP120 или TIP3055. Но тогда не забудьте поменять диоды в схеме, на такие которые выдержат токи свыше 10 А, а сами транзисторы уже понадобиться закрепить на радиаторы.

Диоды устанавливайте не любые, которые найдёте, а те которые могут закрываться при обратной полярности тока за время 35 наносекунд, и меньше. Отлично, по этому показателю, для преобразователя подходят диоды 1N914 и 1N4148, но они выдерживают прямой ток не более 4 А. При подключении к преобразователю нагрузки более низкоомной, чем кулер, нужно поставить выпрямители SUF30J, UF510, UF540, которые могут работать при токах 15 – 20 А.

Конденсаторы можно выбрать с изоляционной обкладкой, как из полиэстера, так и из полипропилена. Конденсаторы на 100 пФ и 470 пФ не электролитические, а неполярные, они нужны для фильтрации высоких частот. Конденсатор на выходе, имеющий ёмкость 1,5 мФ, является электролитическим. По напряжению конденсаторы выбирайте в два раза больше, того напряжения, что действует в цепи.

Катушка нужна на величину индуктивности около 1 мГн. Таких катушек полно в радио- и телеаппаратуре, а также в тех же экономлампах.

Резисторы обязательно выбирайте по мощности с запасом. Оптимально для данной схемы подходят резисторы по 0,5 Вт. При увеличении выходного напряжения вдвое, необходимо также и сопротивление резисторов увеличивать вдвое.

Как ранее упоминалось, приведённая схема в первую очередь предназначена для питания компьютерного вентилятора завышенным вдвое входным напряжением. А вы можете, изменив соотношение витков на трансформаторе, изменять входное напряжение и в других пределах. В этом вам поможет умная голова, и умелые руки.

Автор: Виталий Петрович. Украина.

 

 

Повышающий преобразователь напряжения с мощностью до 400Вт. Преобразователи напряжения. Купоны на скидки. Характеристики, внутреннее устройство и обзоры преобразователей

Как-то так получается, что я очень редко пишу обзоры повышающих преобразователей напряжения, а уж чтобы относительно мощный, так вообще вроде впервые. Но так как меня часто спрашивают о подобных преобразователях, то я купил такой специально для обзора.

В заголовке указана цена и стоимость доставки, мне в итоге доставка вышла немного меньше, так как покупал для обзоров не только этот преобразователь, но и понижающий, а также разные мелкие товары.

Преобразователь компактный, как и предыдущие упакован был в антистатический пакет.

Технические характеристики со страницы товара в родном переводе
Входное напряжение: DC8.5V-50V
Входной ток: 15А (макс.) превышает 8А, пожалуйста, увеличьте тепловыделение
Тихий ток: 10 мА (12 В литр 20 в, выходное напряжение, чем выше ток, тем более тихий)
Выходное напряжение: 10-60 в постоянно регулируется
Постоянный диапазон: 0,2-12 А
Температура: от-40 до + 85 градусов (температура окружающей среды слишком высокая, пожалуйста, увеличьте тепловыделение)

Рабочая частота: 150 кГц
Эффективность преобразования: до 96%
Защита от перегрузки по току: Да
Защита от обратной полярности на входе: нет
Установка: резьбовые отверстия 4 2,55 мм
Размер модуля: 67 мм x48мм X 28 мм (ДхШхВ)
Один модуль: 60g

Судя по всему под «тихим током» подразумевается потребление без нагрузки, а под «тепловыделением» охлаждение. В остальном все понятно и так, входное 8.5-50 вольт, выходное 10-60 вольт, ток по входу до 15А, по выходу до 12А.
Есть упоминание защиты по току, но я об этом расскажу отдельно так как есть нюансы.

1, 2. На входе и выходе установлены обычные, дешевые клемники, что при токах до 12-15А выглядит как-то слабовато, лучше провода вообще подключить напрямую.

3. Как элемент защиты от КЗ в нагрузке или преобразователе установили предохранитель на 15 ампер, предохранитель просто запаян в плату.
4. Конденсаторы что на входе, что на выходе 220мкФ 63В, по паре на каждую сторону.

1. Для регулировки стоит два подстроечных резистора, слева регулировка напряжения, справа регулировка тока, отмечу что если регулировка тока реализована корректно, то регулировку напряжения сделали наоборот, т.е. вращение вправо уменьшает напряжение, а не увеличивает.
2. Применен один из самых распространенных ШИМ контроллеров — TL494, можно сказать классика.
3. Силовой транзистор 160N75F03, 75 вольт, 4мОм, 120А.

4. Диодная сборка MBR20100CT, оба силовых компонента установлены на отдельных радиаторах через изоляторы.

Снизу пусто, совсем пусто и кстати видно что оба регулятора установлены в нижнем плече делителя но с небольшой разницей, делитель ОС по напряжению включен в цепь выходного напряжения, а делитель ОС по току в цепь задания опорного напряжения для второго усилителя ошибки, т.е. сигнал с шунта идет прямо на вход ШИМ контроллера.
Возможно потому и получилась путаница с направлением вращения так как в случае с ОС по напряжению увеличение номинала резистора увеличивает чувствительность ОС, а в случае с током уменьшает.

А теперь к тестам и разным странностям в работе.

1. Стартует преобразователь как и заявлено, при 8.5 вольта на входе.
2. Но если подать 8.4 вольта и менее то получаем первую странность, без нагрузки подскакивает ток потребления и выходное напряжение становится уже не 20 вольт, как было установлено, а 85… Чуть поднимаем напряжение, легкий щелчок и имеем опять 20.
3. Минимально можно установить 11.77 вольта.
4. Если поднять напряжение выше чем установленное, то на выходе оно также начнет расти независимо от установки, это особенность StepUp преобразователей, по крайней мере с обычным диодом на выходе. Именно из-за этой особенности он не сможет ограничивать ток при КЗ на выходе.
5, 6. Максимум на выходе получил 67 вольт, напряжение стабильно что при 12, что при 24 вольта. Следует помнить, что конденсаторы стоят на 63 вольта.

Также у меня возник закономерный вопрос насчет питания ШИМ контроллера и входного напряжения. Насколько я помню, у TL494 максимальное напряжение питания 40 вольт, а заявлено входное до 50, но под радиатором нашелся компонент похожий на стабилизатор напряжения.

Так и есть, питается ШИМ контроллер напряжением 17.5 вольта, думаю это напряжение выбрано чтобы обеспечить 15-16 вольт в затворе силового транзистора, кстати на плате просматривается его драйвер на двух транзисторах.
Подал 50 вольт, ничего не сгорело 🙂

Из-за особенности данной топологии для проверки регулировки тока использовал нагрузку в виде светодиодной матрицы.

Ток регулируется относительно плавно и можно сказать что от нуля, по крайней мере можно установить около 30мА, но если попытаться установить еще меньше, то он будет нулевым.
Матрица была заявлена как 100Вт при 33-35 вольт потому я ограничился порогом в 3 ампера, при этом также можно выставить любое промежуточное. Напомню, что такой способ регулировки яркости светодиодов не совсем корректен так как может плыть цветовая температура.

Для проверки зависимости тока от входного напряжения установил ограничение 1.5А и входное напряжение 20 вольт, затем снизил напряжение до 10 вольт, ток немного упал, потом поднял до 30 вольт и опять ток был немного ниже установленного, но что интересно, когда опять выставил входное 20 вольт ток вернулся к предварительно установленному значению. Думаю просто немного плывет опорное напряжение, но как по мне, то не критично.

Поведение преобразователя в разных режимах.
1, 2. Входное 10 вольт, на выходе 40, без проблем получил сначала 2, а потом 2.5 ампера выходного тока, при этом по входу ток был около 11А.
3, 4. Но увидел неприятную особенность, при попытке поднять ток нагрузки до 2.7 ампера источник предсказуемо ушел в режим ограничения тока, но преобразователь пытался работать дальше, при этом на входе было 6 вольт, на выходе соответственно около 5.2-5.4, но ток по входу был 12А, а по выходу 2.7А. Судя по всему транзистор перешел в линейный режим работы и рассеивалось на нем весьма прилично. Через очень малое время напряжение по входу упало еще ниже.

Заметил я данную проблему уже когда отбирал фото так как обычно просто фотографирую процесс тестирования и не всегда замечаю что происходит.

В ходе предыдущего теста преобразователь прилично разогрелся, дал ему немного остыть и продолжил играться.
1. Входное 12 вольт, выход 19 вольт, ток 6А
2. Входное 12 вольт, выходное 24 вольта, ток 5А
3. Входное 24 вольта, выходное 36 вольт, ток 7А
4. Входное 30 вольт, выходное 48, ток 6.5А

В тестах преобразователь вел себя нормально, причем чувствовалось что запас еще есть, также обратил внимание что обычно больше греется диодная сборка чем транзистор.

Далее по задумке должен был идти тест измерения КПД, я выключил нагрузку и пошел за листиком и ручкой для записей, когда пришел, то краем глаза заметил странное моргание показания блока питания (он остался включенным). Ток скакал от нуля до 12А, также менялось и напряжение.
Выключил, попробовал запустить снова, но БП всегда уходил в режим СС, при этом напряжение на выходе почти не менялось и составляло около 3-4 вольт.
Присмотрелся к преобразователю и увидел что расплавился пластмассовый изолятор крепежного винта, т.е. предположу такой сценарий — я экспериментировал с разными нагрузками, потом выключил нагрузку, но сделал это тогда, когда преобразователь ушел в линейный режим и не заметил этого, отошел буквально на минуту, а когда пришел, транзистор получил тепловой пробой и блок питания соответственно ограничивал ток. При этом транзистор ушел не в жесткое КЗ, а имел некое сопротивление и даже пытался работать, но увы, с ним уже все.

Мне хотелось продолжать эксперименты потому сначала попробовал поставить новенький IRF3205, преобразователь без проблем заработал, но у IRF3205 напряжение максимум 55 вольт, против 75 у родного. В итоге вспомнил что есть у меня 110N8F6 оставшиеся от электронной нагрузки, они имеют напряжение до 80 вольт, правда сопротивление у них в полтора раза больше.
Вообще здесь была еще одна дилемма, IRF3205 имеет больше сопротивление, но заметно меньше емкость затвора, у 110N8F6 наоборот, сопротивление немного ниже, но емкость затвора больше (9.1нФ), в идеале было бы поставить родные, они мне даже как-то понравились по параметрам как в плане сопротивления (4мОм), так и в плане емкости (6.7нФ), но у меня их нет 🙁

Кроме того добавил теплопроводящую пасту, изначально её не было. Можно было оставить как есть, но резинки имеют структуру вафельного полотенца, т.е. квадратики с углублениями, потому решил что паста не помешает. Кроме транзистора нанес пасту и под диодную сборку.

Предвижу вопрос, а не лучше ли изолировать радиатор от платы, а не транзистор от радиатора. С точки зрения отвода тепла да, так лучше, но так вы попутно получите антенну излучающую в эфир на частоте преобразования, как минимум от радиатора транзистора.

КПД измерялся в разных режимах, для начала входное 12 вольт, выходное 19 и 24 вольта, максимальная мощность по выходу была 131Вт.
Здесь и в следующем тесте шкала по горизонтали кратна току в 0.5А.

Здесь сразу три теста, входное 24 и выходное 36 вольт, а также входное 30/36 вольт и выходное 48 вольт.
Видно что преобразователь в таком режиме добрался до заявленных 96%, максимальная мощность нагрузки в тесте была 333Вт (48 вольт 8 ампер).

Заметил что есть зависимость выходного напряжения от тока нагрузки, для примера на тесте с выходным напряжением 48 вольт и током 0.5-8А.

В ходе теста на прогрев плата просто лежала на столе без активного охлаждения.

Тест проводился в двух режимах, сначала при входном 12 и выходном 24 вольта, ток нагрузки 2, 3.7 и 4.5А, первые два теста по 20 минут, третий 10 минут.
Преобразователь вел себя очень даже неплохо, собственно потому я и провел третий тест с током 4.5А.
Больше всего грелся выходной диод, 85 градусов, транзистор и дроссель имели температуру примерно на 7-10 градусов меньше.

Второй тест был при входном 30 и выходном 48 вольт, два прогона по 20 минут с токами 3 и 4.5А.
Ну здесь температура уже существенно выше, а так как и разница вход/выход больше, то увеличился нагрев транзистора и его температура превысила порог в 100 градусов.

Для большей наглядности сделал три графика потерь на преобразователе в трех режимах — 12-19В, 24-36В и 30-48В, шкала внизу кратна току нагрузки в 0.5А.
Соответственно на основании этого графика и предыдущих измерений можно оценить максимальные режимы и температуры.

Размах пульсаций по выходу измерялся как и у предыдущих преобразователей, с подключением параллельно щупу конденсаторов 1 и 0.1мкФ.
Вообще я ожидал что размах пульсаций будет большим, это характерная черта StepUp преобразователей, но как-то не думал что все будет настолько плохо.
Для начала входное напряжение 12 вольт, выходное 24, ток нагрузки 0, 1.7, 3.4 и 5.1А, при этом пульсации под нагрузкой были от 0.4 до 1 вольта!

Далее сокращенный тест в других режимах
1, 2. Входное 12 вольт, выходное 19, токи 3.5 и 7А
3, 4. Входное 24, выходное 36 вольт, токи 3.5 и 7А
5, 6. Входное 30, выходное 48 вольт, токи 3.5 и 7А.

Фактически при указанных напряжениях и токах нагрузки выходная мощность составляла примерно 40-50 и 80-100%.
В последнем режиме размах составил 1.2 вольта. Да, конечно можно сказать что основной размах не такой и большой, а полный составляют короткие импульсы, но они довольно широкие. Виной всему и сама топология преобразователя и поганые конденсаторы и неоптимальная разводка платы.

Ну и под конец сравнительное фото четырех преобразователей, три понижающих и один повышающий
1. 10 (8) ампер
2. 20 (15) ампер
3. 12 (10) ампер
4. обозреваемый

Теперь выводы и боюсь они будут неутешительными.
Нет, преобразователь работает и по своему даже неплохо, но есть куча недоработок которые могут осложнить ему жизнь и надо их учитывать при эксплуатации.
1. При входном напряжении ниже чем 8.4 вольта работает нестабильно выдавая на выход повышенное напряжение
2. При снижении входного напряжения под нагрузкой может перейти в линейный режим работы, спасает только отключение по входу. Проявляется с БП имеющим режим ограничения тока, с аккумуляторами вряд ли будет, но необходимо следить чтобы напряжение по входу не падало ниже 9-10 вольт.
3. Нагрев можно сказать что умеренный, но зависит от режима работы
4. Пульсации, для нормальной работы надо менять выходные конденсаторы на конденсаторы, а не их массогабаритные макеты, также хорошо бы поставить LC фильтр по выходу.
5. Защита от КЗ только в виде предохранителя, помните что выходное напряжение не может быть ниже входного более чем на 0.5-0.6 вольта.

Что сразу надо доработать:
1. Заменить выходные конденсаторы
2. Нанести теплопроводящую пасту и проверить прижим транзистора и диодной сборки
3. Для повышения КПД можно поставить более эффективную диодную сборку.
4. Желательно заменить или вообще убрать родные клемники.

Если коротко, работать будет, возможно даже будет работать неплохо, но если во время работы под нагрузкой напряжение сильно просядет и БП уйдет в режим СС, то будет беда. При работе от аккумуляторов должен работать неплохо, но пульсации по выходу лучше все таки фильтровать.

Как вариант, можно использовать для заряда аккумуляторов, например заряжать батарею 18-20 вольт от 12 вольт аккумулятора автомобиля.
Подключаем без нагрузки, выставляем необходимое напряжение, потом выкручиваем влево регулировку тока (пока подстроечный резистор не начнет щелкать или просто около 20 оборотов), подключаем разряженную батарею (нагрузку) через амперметр выставляем ток заряда.

На этом все, надеюсь что было полезно.

Как из 12 вольт получить 24 вольта

Преобразователь напряжения пригодиться во многих случаях. Во-первых, этот прибор пригодится для получения напряжения 28 В, при питании коммутатора ADC гигабайтного Интернета, а также при подключении блока Macintosh G4s от стандартного блока питания компьютера ATX. Да ещё есть много случаев, когда вам пригодится отличное от стандартного напряжение.

Возможно даже вам потребуется подключить электрооборудование на 12 В к сети туристического прицепа или мотоцикла на 6 В. Также вы можете применить преобразователь для питания компьютерного кулера от 24 В, когда недостаточно обычной скорости вращения вентилятора от 12 В. В каких случаях нужно повысить скорость вращения кулера, вы можете узнать из других статей. Особенно нелишне будет прочесть рассказ о том, как собрать самодельный, мощный обогреватель для автомобиля.

Предложенная схема преобразователя напряжения используется для питания флуоресцентной лампы в планшетном сканнере.

Пояснения к схеме.

Трансформатор необходимо собрать на ферритовом сердечнике. Преобразователь отлично будет работать на тороидальном сердечнике диаметром 30 мм, который похож на миниатюрный пончик. Если использовать броневой ферритовый магнитопровод, то преобразователь будет работать тоже. К тому же, состоящий из двух Ш-образных половинок сердечник легче найти, и наматывать проволоку на него легче. Броневой ферритовый магнитопровод можно найти, например: в поломанном компьютерном блоке питания, в цоколе сгоревшей компактной люминесцентной лампы (КЛЛ или экономлампе).

Обмоточной проволоки на сердечник трансформатора придётся мотать совсем не много, поэтому витки можно намотать даже тонким проводом в поливиниловой изоляции. Первичная обмотка повышающего трансформатора состоит всего лишь из 4 витков, две вторичные обмотки наматываются из 13 витков каждая.

Не ошибитесь, и соберите трансформатор правильно. Первичная обмотка наматывается в противоположном направлении, чем вторичные обмотки, которые намотаны в одном направлении. Начало одной вторичной обмотки соединено с концом другой. На схеме, точками возле «спиралек», обозначены начала обмоток трансформатора.

Транзисторы нужны для ключей преобразователя биполярные. Так как, для выше названных целей применения нашего преобразователя, ток на выходе не может превысить 500 мА, то можно использовать распространённые транзисторы: 2N3904, 2N4401, PN2222, MPS2222, C945, NTE123AP. Если вы собираетесь запустить от преобразователя плазменный монитор, тогда нужно взять два транзистора помощнее, такие как D965, которые устанавливаются в фотовспышку фотоаппарата. Если же вам нужно подключить к преобразователю нагрузку мощностью более 5 А, тогда устанавливайте ключи на составных транзисторах, например TIP120 или TIP3055. Но тогда не забудьте поменять диоды в схеме, на такие которые выдержат токи свыше 10 А, а сами транзисторы уже понадобиться закрепить на радиаторы.

Диоды устанавливайте не любые, которые найдёте, а те которые могут закрываться при обратной полярности тока за время 35 наносекунд, и меньше. Отлично, по этому показателю, для преобразователя подходят диоды 1N914 и 1N4148, но они выдерживают прямой ток не более 4 А. При подключении к преобразователю нагрузки более низкоомной, чем кулер, нужно поставить выпрямители SUF30J, UF510, UF540, которые могут работать при токах 15 – 20 А.

Конденсаторы можно выбрать с изоляционной обкладкой, как из полиэстера, так и из полипропилена. Конденсаторы на 100 пФ и 470 пФ не электролитические, а неполярные, они нужны для фильтрации высоких частот. Конденсатор на выходе, имеющий ёмкость 1,5 мФ, является электролитическим. По напряжению конденсаторы выбирайте в два раза больше, того напряжения, что действует в цепи.

Катушка нужна на величину индуктивности около 1 мГн. Таких катушек полно в радио- и телеаппаратуре, а также в тех же экономлампах.

Резисторы обязательно выбирайте по мощности с запасом. Оптимально для данной схемы подходят резисторы по 0,5 Вт. При увеличении выходного напряжения вдвое, необходимо также и сопротивление резисторов увеличивать вдвое.

Как ранее упоминалось, приведённая схема в первую очередь предназначена для питания компьютерного вентилятора завышенным вдвое входным напряжением. А вы можете, изменив соотношение витков на трансформаторе, изменять входное напряжение и в других пределах. В этом вам поможет умная голова, и умелые руки.

Преобразователи напряжения (инверторы) 12/24 В в 220 В.

Мощность от 100 до 1000Вт.
Собственное производство. Гарантия на инверторы 5 лет.

Преобразователи напряжения 12 в 24В и 24 в 12В

Для таких случаев мы предлагаем преобразователь напряжения ПН12/24-150 , обеспечивающий получение стабилизированного напряжения 24В от автомобильного аккумулятора 12В. Этот преобразователь имеет номинальную выходную мощность 100Вт (выходной ток 4,2А) и максимальную 150Вт (выходной ток 6,3А). Подробное описание и электрическую схему преобразователя ПН12/24-150 смотрите на нашем сайте radio-nn.ru

Также мы предлагаем универсальные преобразователи ПН12/24/220 — 400 и ПН24/12/220-400, имеющие два выходных напряжения: постоянное 12В (24В) и переменное 220В 50Гц. Эти преобразователи построены на базе выпускаемых нашим предприятием преобразователей напряжения ПН12/220-400 и ПН24/220-400. При сохранении своей основной функции, получения переменного напряжения 220В, в преобразователь добавляется дополнительный выход постоянного напряжения 12В (24В). Мощность нагрузки по дополнительному выходу равна номинальной мощности преобразователя. Естественно, что суммарная мощность при работе обоих выходов не должна превышать номинальную.

Рассмотрим схему получения в преобразователе дополнительных выходных напряжений. Наиболее просто решается задача преобразования постоянного напряжения 12В в 24В.

Преобразователи напряжения 12В в 24В

Так как в подавляющем большинстве случаев 12-вольтовые инверторы построены по полумостовой схеме (см. раздел «Основные типы преобразователей напряжения «), то в этом случае достаточно заменить в выходном каскаде диоды FR207 на более мощные и увеличить емкость злектролитического конденсатора до 2000-4000 мкФ на напряжение 35-50В. Фрагмент электрической принципиальной схемы инвертора с этими элементами показан на рис.1.


Выходной каскад преобразователя напряжения ПН 12/200-300

Так как форма выходного сигнала преобразователя напряжения прямоугольная, то больших значений емкости не требуется. В качестве мощных выпрямительных диодов удобно использовать КД206, так как у них катод соединён с корпусом, и следовательно, их можно установить без изоляции на радиаторы мощных выходных транзисторов. В зависимости от требуемого максимального тока по выходу 24В устанавливаются параллельно один или два диода в каждое плечо мостовой схемы. С целью снижения потерь можно использовать диоды Шоттки, например, SR510 (5А, 100В) или диодные сборки с общим катодом SB16100CT (16A 100В).

Преобразователи напряжения 24В в 12В

Для преобразования постоянного напряжения 24В в 12В в трансформаторе приходится делать дополнительную обмотку, напряжение с которой выпрямляется и фильтруется. Конечно, это не так удобно, как в предыдущем случае, поэтому иногда проще применить отдельный адаптер 24/12В. Такие устройства в большом ассортименте выпускаются промышленностью и достаточно дешевы. Строятся они по принципу линейного (параметрического) или импульсного источника питания. (Подробнее см. «

Недавно мы рассматривали устройство понижающее напряжение с 24 до 12 вольт, а теперь изучим повышающий преобразователь 12-24 В. Этот DC-DC преобразователь собран на основе специализированной микросхемы LM2585 производства Texas Instruments. Схема понадобилась для использования в авто (в частности для зарядки ноутбука на 20 В) и была выбрана за предельную простоту, требующую минимального числа внешних компонентов. Элемент переключения — транзистор, интегрирован внутрь регулятора, и способен выдерживать максимальный ток 3А и 60V напряжения. Частота переключения определяется параметрами внутреннего генератора и зафиксирована на 100 кГц. Дополнительные функции — схема плавного пуска, чтобы устранить скачки тока во время пуска и внутреннее ограничение тока. Поддержание точности выходного напряжения составляет 4% в зависимости от нагрузки. Схема преобразователя 12-24 В

Технические характеристики преобразователя

  • Vin 10-15V DC
  • Vout 24V
  • Iout 1А
  • частота 100 кГц
    • Вообще сама микросхема обладает более широким диапазоном напряжений и токов. Входное напряжение 4-40 В, выходное до 60 вольт, а предельный ток 3 ампера. Более подробно изучайте в даташите на LM2585.

    Входные конденсаторе и диоде должны располагаться достаточно близко к регулятору, чтобы свести к минимуму индуктивности. Элементы IC1, L1, D1, C1, C2, C5, C6 — основные части, используемые в преобразователе напряжения. Конденсатор С3 при монтаже должен располагаться как можно ближе к IC1. Конденсаторы выбирайте типа low ESR с низким сопротивлением постоянному току.

    При максимальной выходной мощности, заметна значительная выработка тепла, по этой причине микросхема монтируется непосредственно на общей земле платы. Графики работы инвертора

    Последний график показывает пульсации выходного напряжения и тока индуктивности. Мы видим, что пульсации выходного напряжения составляет около 0,6 Vpp и пиковый ток 2,4 А. Дроссель в конструкции использован на 5 A постоянного тока, поэтому он может легко выдержать такой ток и без особого нагрева катушки.

    Простые повышающие DC/DC преобразователи своими руками, схемы

    Устройствами с батарейным питанием сейчас уже никого не удивишь, всевозможных игрушек и гаджетов питающихся от аккумулятора или батарейки найдется с десяток в каждом доме. Между тем, мало кто задумывался над количеством разнообразных преобразователей, которые используются для получения необходимых напряжений или токов от стандартных батарей. Эти самые преобразователи делятся на несколько десятков различных групп, каждая со своими особенностями, однако в данный момент времени мы говорим про понижающие и повышающие преобразователи напряжения, которые чаще всего называются AC/DC и DC/DC преобразователями. В большинстве случаев для построения таких конвертеров используются специализированные микросхемы, позволяющие с минимальным количеством обвязки построить преобразователь определенной топологии, благо микросхем питания на рынке сейчас великое множество.

    Рассматривать особенности применения данных микросхем можно бесконечно долго, особенно с учетом целой библиотеки даташитов и аппноутов от производителей, а также бесчисленного числа условно-рекламных обзоров от представителей конкурирующих фирм, каждая из которых старается представить свой продукт наиболее качественным и универсальным. В этот раз мы будем использовать дискретные элементы, на которых соберем несколько простейших повышающих DC/DC преобразователей, служащих для того, чтобы запитать небольшое маломощное устройство, к примеру, светодиод, от 1 батарейки с напряжением 1,5 вольт. Данные преобразователи напряжения можно смело считать проектом выходного дня и рекомендовать для сборки тем, кто делает свои первые шаги в удивительный мир электроники.

    Итак, схема первая:


    Схема простого DC/DC
    преобразователя №1

    На данной схеме представлен релаксационный автогенератор, представляющий собой блокинг-генератор со встречным включением обмоток трансформатора. Принцип работы данного преобразователя следующий: при включении , ток протекающий через одну из обмоток трансформатора и эмиттерный переход транзистора – открывает его, в результате чего он открывается и больший ток начинает течь через вторую обмотку трансформатора и открытый транзистор. В результате в обмотке, подключенной к базе транзистора наводится ЭДС, запирающая транзистор и ток через него обрывается. В этот момент энергия, запасенная в магнитном поле трансформатора, в результате явления самоиндукции, высвобождается и через светодиод начинает протекать ток, заставляющий его светиться. Затем процесс повторяется.

    Компоненты, из которых можно собрать этот простой повышающий преобразователь напряжения, могут быть совершенно различными. Схема, собранная без ошибок, с огромной долей вероятности будет корректно работать. Мы пробовали использовать даже транзистор МП37Б – преобразователь отлично функционирует! Самым сложным является изготовление трансформатора – его надо намотать сдвоенным проводом на ферритовом колечке, при этом количество витков не играет особой роли и находится в диапазоне от 15 до 30. Меньше – не всегда работает, больше – не имеет смысла. Феррит — любой, брать N87 от Epcos не имеет особого смысла, также как и разыскивать M6000НН отечественного производства. Токи в цепи протекают мизерные, поэтому размер колечка может быть очень небольшим, внешнего диаметра в 10 мм будет более чем достаточно. Резистор сопротивлением около 1 килоома (никакой разницы между резисторами номиналом в 750 Ом и 1,5 КОм обнаружено не было). Транзистор желательно выбрать с минимальным напряжением насыщения, чем оно меньше – тем более разряженную батарейку можно использовать. Экспериментально были проверены: МП 37Б, BC337, 2N3904, MPSh20. Светодиод – любой имеющийся, с оговоркой, что мощный многокристальный будет светиться не в полную силу.

    Собранное устройство выглядит следующим образом:

    Размер платы 15 х 30 мм, и может быть уменьшен до менее чем 1 квадратного сантиметра при использовании SMD-компонентов и достаточно маленького трансформатора. Без нагрузки данная схема не работает.

    Вторая схема — это типовой степ-ап преобразователь, выполненный на двух транзисторах. Плюсом данной схемы является то, что при её изготовлении не надо мотать трансформатор, а достаточно взять готовый дроссель, но она содержит больше деталей, чем предыдущая.


    Схема простого DC/DC преобразователя №2

    Принцип работы сводится к тому, что ток через дроссель периодически прерывается транзистором VT2, а энергия самоиндукции направляется через диод в конденсатор C1 и отдается в нагрузку. Опять же, схема работоспособна с совершенно различными компонентами и номиналами элементов. Транзистор VT1 может быть BC556 или BC327, а VT2 BC546 или BC337, диод VD1 – любой диод Шоттки, например, 1N5818. Конденсатор C1 – любого типа, емкостью от 1 до 33 мкФ, больше не имеет смысла, тем более, что можно и вовсе обойтись без него. Резисторы – мощностью 0,125 или 0,25 Вт (хотя можно поставить и мощные проволочные, ватт эдак на 10, но это скорее расточительство чем необходимость) следующих номиналов: R1 — 750 Ом, R2 — 220 КОм, R3 – 100 КОм. При этом, все номиналы резисторов могут быть совершенно свободно заменены на имеющие в наличии в пределах 10-15% от указанных, на работоспособности правильно собранной схемы это не сказывается, однако влияет на минимальное напряжение, при котором может работать наш преобразователь.

    Самая важная деталь — дроссель L1, его номинал также может отличаться от 100 до 470 мкГн (экспериментально проверены номиналы до 1 мГн – схема работает стабильно ), а ток на который он должен быть рассчитан не превышает 100 мА. Светодиод – любой, опять же с учетом того, что выходная мощность схемы весьма невелика.Правильно собранное устройство сразу же начинает работать и не нуждается в настройке.

    Напряжение на выходе можно стабилизировать, установив стабилитрон необходимого номинала параллельно конденсатору C1, однако следует помнить, что при подключении потребителя напряжение может проседать и становиться недостаточным. ВНИМАНИЕ! Без нагрузки данная схема может вырабатывать напряжение в десятки или даже сотни вольт! В случае использования без стабилизируещего элемента на выходе, конденсатор C1 окажется заряжен до максимального напряжения, что в случае последующего подключения нагрузки может привести к её выходу из строя!

    Преобразователь также выполнен на плате размером 30 х 15 мм, что позволяет прикрепить его на батарейный отсек типа размера AA. Разводка печатной платы выглядит следующим образом:

    Обе простые схемы повышающих преобразователей можно сделать своими руками и с успехом применять в походных условиях, например в фонаре или светильнике для освещения палатки, а также в различных электронных самоделках, для которых критично использование минимального количества элементов питания.

     

    DC-DC преобразователи Victron Energy Orion-Tr 24/12-20A (240W) ORI241224110

    DC-DC преобразователи Victron Energy Orion-Tr 24/12-20A (240W) с максимальным выходным током 20 ампер и рассчитанные на работу в оборудовании с входным напряжением 24 вольт и выходным напряжением 12 вольт.


    Фирма Victron Energy выпускает большое количество самых разнообразных Orion-Tr DC-DC преобразователи изолированные.

    Эти Orion-Tr DC-DC преобразователи изолированные применяются в самых разных системах, где есть потребность изменять напряжение. Напряжение можно как повышать, так и понижать. Особенно часто используются Orion-Tr DC-DC преобразователи изолированные напряжения на 12-24-36-48 вольт.

    Например у вас на лодке напряжение 24 вольта, а вам надо подключить оборудование на 12 вольт или наоборот напряжение надо повысить. Тогда здесь и используется наши Orion-Tr DC-DC преобразователи изолированные. Также с их помощью вы можете заряжать АКБ. Orion-Tr DC-DC преобразователи изолированные c регулируемым выходным напряжением может использоваться в качестве ЗУ. Например, для зарядки АКБ на 12 вольт или дополнительного АКБ в лодках на 24 вольта.

    Orion-Tr DC-DC преобразователи изолированные имеют очень высокую эффективность. Применяя синхронное преобразование, модели Orion-Tr 24/12-20A (240W) КПД Orion-Tr 24/12-20A (240W) при полной нагрузке 240 Вт. достигает 95%.

    Orion-Tr 24/12-20A (240W) имеет защиту по стандарту IP43 (Защита от попадания капель или струй, падающих сверху под углом к вертикали не более 60°). Только при установке с винтовыми клеммами, направленными вниз.

    Подсоединение оборудования Orion-Tr DC-DC преобразователи изолированные Orion-Tr 24/12-20A (240W) осуществляется помощью винтовых клемм. Не требуется специальных инструментов, необходимых для установки.

    Некоторые Orion-Tr DC-DC преобразователи изолированные поддерживают дистанционное включение-выключение

    Дистанционное включение-выключение Orion-Tr 24/12-20A (240W) устраняет необходимость в мощном выключателе во входной проводке. Дистанционное включение-выключение может быть выполнено с помощью переключателя с небольшим током коммутации или, даже, с помощью концевых выключателей двигателя (см. Руководство).

    Модель Orion-Tr 24/12-20A (240W) защищена от короткого замыкания и могжет быть объединена параллельно для увеличения выходного тока. Параллельно могут быть объединено неограниченное количество Orion-Tr 24/12-20A (240W).

    Плавкий предохранитель – Только для Orion-Tr DC-DC преобразователи изолированные с напряжением 12 В и 24 вольт.

    Небольшой размер 130 x 186 x 70 мм. Orion-Tr 24/12-20A (240W) позволяет установить его практически в любом удобном месте.

    Приходите к нам на YOUTUBE канал, где вы сможете посмотреть видеообзоры на оборудование Victron Energy сравнение между собой и основные советы по использованию.

    Схема платы повышающего преобразователя 3.7 5 вольт. Как получить нестандартное напряжение. Повышение переменного напряжения

    Повышающий преобразователь 3,6 — 5 вольт на MC34063

    Статей о преобразователях на MC34063 и подобных микросхемах написано предостаточно. Зачем писать ещё одну? Признаемся честно, мы написали её, чтобы выложить печатную плату. Возможно, кто-то сочтёт её удачной или просто поленится рисовать свою.


    Понадобиться такой преобразователь может, например, для питания какой-либо самоделки или измерительного прибора от литиевого аккумулятора. В нашем случае — это питание дозиметра от китайского 1,5А/ч . Схема — стандартная, из даташита, повышающий преобразователь.


    Печатная плата получилась маленькой, всего 2*2,5см. Можно сделать меньше. Все детали, как планировалось — SMD. Однако, найти керамический SMD конденсатор с ёмкостью менее 1нФ оказалось не так-то просто, пришлось поставить выводной. Также непросто оказалось найти сравнительно маленький дроссель нужной индуктивности, не входящий в насыщение на нужном токе. В итоге решено было использовать повышенную частоту — порядка 100кГц и дроссель на 47мкГн. В итоге он лишь на треть выходит за габариты платы.


    Делитель напряжения для стабилизации 5 вольт удачно получился из резисторов на 3 и 1 кОм. Если постараться, на их место можно аккуратно припаять многооборотный потенциометр, как мы сделали это в преобразователе на NCP3063 , чтобы иметь возможность подстройки напряжения.

    Сфера применения этой схемы не ограничивается лишь питанием приборов. Её с успехом можно использовать в самодельных фонариках, зарядных устройствах, повербанках, одним словом — везде, где требуется преобразовать одно значение напряжения в другое. Микросхема эта не очень мощная, однако способна справиться в большинстве применений.

    Однако, при применении импульсных преобразователей для питания измерительных приборов и чувствительной аппаратуры, следует помнить о том уровне шума, который они создают по цепям питания. Есть мнение, что для очень чувствительных к таким вещам схем решение — только в применении линейного стабилизатора между преобразователем и непосредственно питаемой им схемой. В нашем случае минимальный уровень пульсаций мы получили при помощи максимальной ёмкости конденсатора на выходе преобразователя, которую смогли найти. Это оказался тантал на 220мкФ. На плате есть место для установки на выходе нескольких керамических конденсаторов, если это необходимо.

    Повышающий преобразователь 3,6 — 5 вольт на MC34063 показал хорошую стабильную работу и может быть рекомендован к применению.

    Далеко не все слышали о том, что литий-ионные батареи типа АА, имеют не только стандартные 3,7 вольта, но есть такие модели что дают обычных полтора, как в никель кадмиевых. Да, сама химия банок не позволяет создавать 1,5-вольтовые ячейки, поэтому внутри есть понижающий стабилизатор. Таким образом получается классическая перезаряжаемая батарейка, на стандартное для большинства приборов и, главное, игрушек, напряжение. Эти АКБ имеют то преимущество, что очень быстро заряжаются и более мощные по ёмкости. Поэтому можно смело предположить рост популярности таких элементов питания. Давайте осмотрим тестовый образец и разберём его начинку.

    Сама батарея выглядит как обычные АА элементы, за исключением верхней положительной клеммы. Есть сверху утопленное кольцо вокруг неё, что обеспечивает прямое подключение к Li-ion ячейке для .

    После отрывания этикетки, мы встретились с простым стальным корпусом. Желая разобрать ячейку с минимальным риском короткого замыкания внутри, использовался маленький труборез для аккуратной разборки сварного шва.

    Печатная плата, которая выдаёт из 3,7 — 1,5 вольта, находится внутри крышки.

    В этом преобразователе использована , 1.5 МГц инвертор DC-DC, чтобы обеспечить 1,5 В на выходе. Судя по даташиту, это полностью интегрированный конвертер со всеми силовыми полупроводниковыми компонентами. Преобразователь рассчитан на 2,5-5,5 вольт входа, то есть в пределах рабочего диапазона Li-ion ячейки. Кроме того, он имеет собственный ток потребления всего 20 микроампер.

    Для аккумулятора предусмотрена схема защиты, расположенная на гибкой плате, которая окружает Li-ion ячейку. Она использует микросхему XB3633A , которая, как и инвертор, является полностью интегрированным устройством; нет внешних МОП-транзисторов для отключения ячейки от остальной схемы. В общем со всей этой сопутствующей электроникой, из литиевого элемента получилась обычная полноценная батарейка 1,5 В.

    Чтобы питать электроприборы, нужно обеспечить номинальные значения параметров электропитания, заявленные в их документации. Безусловно большинство современных электроприборов работают от сети переменного тока 220 Вольт, но бывает так, что нужно обеспечить питание приборов для других стран, где напряжение другое или запитать что-нибудь от бортовой сети автомобиля. В этой статье мы рассмотрим, как повысить напряжение постоянного и переменного тока и что для этого нужно.

    Повышение переменного напряжения

    Повысить переменное напряжение можно двумя способами – использовать трансформатор или автотрансформатор. Основная разница между ними состоит в том, что при использовании трансформатора есть гальваническая развязка между первичной и вторичной цепью, а при использовании автотрансформатора её нет.

    Интересно! Гальваническая развязка – это отсутствие электрического контакта между первичной (входной) цепью и вторичной (выходной).

    Рассмотрим часто возникающие вопросы. Если вы попали за границы нашей необъятной родины и электросети там отличаются от наших 220 В, например, 110В, то чтобы поднять напряжение со 110 до 220 Вольт нужно использовать трансформатор, например, такой как изображен на рисунке ниже:

    Следует сказать о том, что такие трансформаторы можно использовать «в любую сторону». То есть, если в технической документации вашего трансформатора написано «напряжение первичной обмотки 220В, вторичной – 110В» – это не значит, что его нельзя подключить к 110В. Трансформаторы обратимы, и, если на вторичную обмотку подать, те же 110В – на первичной появится 220В или другое повышенное значение, пропорциональные коэффициенту трансформации.

    Следующая проблема, с которой многие сталкиваются – , особенно часто это наблюдается в частных домах и в гаражах. Проблема связана с плохим состоянием и перегрузкой линий электропередач. Чтобы решить эту проблему – вы можете использовать ЛАТР (лабораторный автотрансформатор). Большинство современных моделей могут как понижать, так и плавно повышать параметры сети.

    Схема его изображена на лицевой панели, а на объяснениях принципа действия мы останавливаться не будем. ЛАТРы продаются разных мощностей, тот что на рисунке примерно на 250-500 ВА (вольт-амперы). На практике встречаются модели до нескольких киловатт. Такой способ подходит для подачи номинальных 220 Вольт на конкретный электроприбор.

    Если вам нужно дёшево поднять напряжение во всем доме, ваш выбор — релейный стабилизатор. Они также продаются с учетом разных мощностей и модельный ряд подходит для большинства типовых случаев (3-15 кВт). Устройство основано также на автотрансформаторе. О том, мы рассказали в статье, на которую сослались.

    Цепи постоянного тока

    Всем известно, что на постоянном токе трансформаторы не работают, тогда как в таких случаях повысить напряжение? В большинстве случаев постоянку повышают с помощью , полевого или биполярного транзистора и ШИМ-контроллера. Другими словами, это называется бестрансформаторный преобразователь напряжения. Если эти три основных элемента соединить как показано на рисунке ниже и на базу транзистора подавать ШИМ сигнал, то его выходное напряжение повысится в Ku раз.

    Ku=1/(1-D)

    Также рассмотрим типовые ситуации.

    Допустим вы хотите сделать подсветку клавиатуры с помощью небольшого отрезка светодиодной ленты. Для этого вполне хватит мощности зарядного от смартфона (5-15 Вт), но проблема в том, что его выходное напряжение составляет 5 Вольт, а распространенные типы светодиодных лент работают от 12 В.

    Тогда как повысить напряжение на зарядном устройстве? Проще всего повысить с помощью такого устройства как «dc-dc boost converter» или «импульсный повышающий преобразователь постоянного напряжения».

    Такие устройства позволяют повысить напряжение с 5 до 12 Вольт, и продаются как с фиксированной величиной, так и регулируемые, что позволит в большинстве случаев поднять с 12 до 24 и даже до 36 Вольт. Но учтите, что выходной ток ограничен самым слабым элементом цепи, в обсуждаемой ситуации – током на зарядном устройстве.

    При использовании указанной платы выходной ток будет меньше входного во столько раз, во сколько поднялось напряжение на выходе, без учета КПД преобразователя (он в районе 80-95%).

    Подобные устройства строят на базе микросхем MT3608, LM2577, XL6009. С их помощью можно сделать устройство для проверки реле регулятора не на генераторе автомобиля, а на рабочем столе, регулируя значения с 12 до 14 Вольт. Ниже вы видите видео-тест такого устройства.

    Интересно! Любители самоделок часто задают вопрос «как повысить напряжение с 3,7 В до 5 В, чтобы сделать Power bank на литиевых аккумуляторах своими руками?». Ответ прост – использовать плату-преобразователь FP6291.

    На подобных платах с помощью шелкографии указано назначение контактных площадок для подключения, поэтому схема вам не понадобится.

    Также часто возникающая ситуация — необходимость подключить к автомобильному аккумулятору 220В прибор, а бывает что за городом очень нужно получить 220В. Если бензинового генератора у вас нет – используйте автомобильный аккумулятор и инвертор, чтобы повысить напряжение с 12 до 220 Вольт. Модель мощностью в 1 кВт можно купить за 35 долларов – это недорогой и проверенный способ подключить 220В дрель, болгарку, котёл или холодильник к 12В аккумулятору.

    Если вы водитель грузовика, вам не подойдёт именно указанный выше инвертор, из-за того, что в вашей бортовой сети скорее всего 24 Вольта. Если вам нужно поднять напряжение с 24В до 220В – то обратите на это внимание при покупке инвертора.

    Хотя стоит отметить, что есть универсальные преобразователи, которые могут работать и от 12, и от 24 вольт.

    В случаях, когда нужно получить высокое напряжение, например, поднять с 220 до 1000В, можно использовать специальный умножитель. Его типовая схема изображена ниже. Он состоит из диодов и конденсаторов. Вы получите на выходе постоянный ток, учтите это. Это удвоитель Латура-Делона-Гренашера:

    А так выглядит схема несимметричного умножителя (Кокрофта-Уолтона).

    С его помощью вы можете повысить напряжение в нужное число раз. Это устройство строится каскадами, от числа которых зависит сколько вольт на выходе вы получите. В следующем видео описан принцип работы умножителя.

    Кроме этих схем существует еще множество других, ниже изображены схемы учетвертителя, 6- и 8-кратных умножителей, которые используются для повышения напряжения:

    В заключении хотелось бы напомнить о технике безопасности. При подключении трансформаторов, автотрансформаторов, а также работе с инверторами и умножителями будьте аккуратны. Не касайтесь токоведущихчастей голыми руками. Подключения следует выполнять при отключенном питании от устройства, а также избегать их работы во влажных помещениях с возможностью попадания воды или брызг. Также не превышайте заявленный производителем ток трансформатора, преобразователя или блока питания, если не хотите, чтобы он у вас сгорел. Надеемся, предоставленные советы помогут вам повысить напряжение до нужного значения! Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

    Наверняка вы не знаете:

    Нравится(0 ) Не нравится(0 )

    Представляю обзор микромощного преобразователя напряжения, который мало на что сгодится.

    Собран довольно неплохо, размер компактный 34х15х10мм


    Заявлено:
    Входное напряжение: 0.9-5В
    С одной батареи АА выходной ток до 200мА
    С двух батарей АА выходной ток 500 ~ 600мA
    КПД до 96%
    Реальная схема преобразователя


    В глаза сразу бросается очень малая ёмкость входного конденсатора — всего-то 0.15мкФ. Обычно ставят больше раз в 100, видимо наивно рассчитывают на низкое внутреннее сопротивление батареек:) Ну поставили такой и бог с ним, при необходимости можно и поменять — себе сразу поставил 10мкФ. Снизу на фото валяется родной конденсатор.


    Габариты дросселя также весьма невелики, что заставляет призадуматься насчёт правдивости заявленных характеристик
    На входе преобразователя подключен красный светодиод, который начинает светиться при входном напряжении более 1,8В

    Проверку проводил для следующих стабилизированных входных напряжений:
    1,25В — напряжение Ni-Cd и Ni-MH аккумулятора
    1,5В — напряжение одного гальванического элемента
    3,0В — напряжение двух гальванических элементов
    3,7В — напряжение Li-Ion аккумулятора
    При этом нагружал преобразователь до падения напряжения до разумных 4,66В

    Напряжение холостого хода 5,02В
    — 0,70В — минимальное напряжение, при котором преобразователь начинает работать на холостом ходу. Светодиод при этом естественно не светится — напряжения не хватает.
    — 1,25В ток холостого хода 0,025мА, максимальный выходной ток всего 60мА при напряжении 4,66В. Входной ток при этом 330мА, КПД около 68%. Светодиод при таком напряжении естественно не светится.


    — 1,5В ток холостого хода 0,018мА, максимальный выходной ток 90мА при напряжении 4,66В. Входной ток при этом 360мА, КПД около 77%. Светодиод при таком напряжении естественно не светится


    — 3,0В ток холостого хода 1,2мА (потребляет в основном светодиод), максимальный выходной ток 220мА при напряжении 4,66В. Входной ток при этом 465мА, КПД около 74%. Светодиод при таком напряжении светится нормально.


    — 3,7В ток холостого хода 1,9мА (потребляет в основном светодиод), максимальный выходной ток 480мА при напряжении 4,66В. Входной ток при этом 840мА, КПД около 72%. Светодиод при таком напряжении светится нормально. Преобразователь начинает незначительно греться.


    Для наглядности, свёл результаты в таблицу.


    Дополнительно при входном напряжении 3,7В проверил зависимость КПД преобразования от тока нагрузки
    50мА — КПД 85%
    100мА — КПД 83%
    150мА — КПД 82%
    200мA — КПД 80%
    300мA — КПД 75%
    480мА — КПД 72%
    Как несложно заметить, чем меньше нагрузка, тем выше КПД
    До заявленных 96% сильно не дотягивает

    Пульсации выходного напряжения при нагрузке 0,2А


    Пульсации выходного напряжения при нагрузке 0,48А


    Как нетрудно заметить, на максимальном токе амплитуда пульсаций очень велика и превышает 0,4В.
    Скорее всего это происходит из-за выходного конденсатора небольшой ёмкости с высоким ESR (измерил 1,74Ом)
    Рабочая частота преобразования около 80кГц
    Запаял дополнительно керамику 20мкФ на выход преобразователя и получил снижение пульсаций при максимальном токе в 5 раз!


    Вывод: преобразователь является весьма маломощным — это обязательно следует учитывать, выбирая его для питания Ваших устройств

    Планирую купить +20 Добавить в избранное Обзор понравился +37 +69

    С помощью данного преобразователя напряжения можно получить 220 вольт от аккумуляторной батареи, напряжением 3.7 вольт. Схема не сложная и все детали доступы, этим преобразователям можно запитать энергосберегающую или светодиодную лампу. К сожалению более мощные приборы подключить не получится, так как преобразователь маломощный и больших нагрузок не выдержит.

    Итак, для сборки преобразователя нам понадобится:
    • Трансформатор от старого зарядного устройства для телефона.
    • Транзистор 882P или его отечественные аналоги КТ815, КТ817.
    • Диод IN5398, аналог КД226 или вообще любой другой рассчитанный на обратный ток до 10 вольт средней или большой мощности.
    • Резистор (сопротивление) на 1 кОм.
    • Макетная плата.

    Еще естественно понадобится паяльник с припоем и флюсом, кусачки, провода и мульти метр (тестер). Можно конечно изготовить и печатную плату, но для схемы из нескольких деталей не стоит тратить время на разработку разводки дорожек их прорисовку и травление фольгированного текстолита или гетинакса. Проверяем трансформатор. Плата старого зарядного устройства.

    Аккуратно выпаиваем трансформатор.


    Дальше нам надо проверить трансформатор и найти выводы его обмоток. Берем мультиметр, переключаем его в режим омметра. По очереди проверяем все выводы, находим те которые парой «звонятся» и записываем их сопротивления.


    1. Первая 0,7 Ом.


    2. Вторая 1,3 Ом.


    3. Третья 6,2 Ом.


    Та обмотка, у которой наибольшее сопротивление была первичной, на нее подавалось 220 В. В нашем устройстве она будет вторичной, то есть выходом. С остальных снималось пониженное напряжение. У нас они будут служить как первичная (та, которая с сопротивлением 0,7 ом) и часть генератора (с сопротивлением 1,3). Результаты замеров у разных трансформаторов могут отличаться, нужно ориентироваться на их соотношение между собой.

    Схема устройства


    Как видите она простейшая. Для удобства мы пометили сопротивления обмоток. Трансформатор не может преобразовывать постоянный ток. Поэтому на транзисторе и одной из его обмоток собран генератор. Он подает пульсирующее напряжение от входа (батареи) на первичную обмотку, напряжение около 220 вольт снимается с вторичной.

    Собираем преобразователь

    Берем макетную плату.


    Устанавливаем трансформатор на нее. Выбираем резистор в 1 килоом. Вставляем его в отверстия платы, рядом с трансформатором. Загибаем выводы резистора так чтобы соединить их с соответствующими контактами трансформатора. Припаиваем его. Удобно при этом закрепить плату в каком ни будь зажиме, как на фото, чтобы не возникала проблема недостающей «третьей руки». Припаянный резистор. Лишнюю длину вывода обкусываем. Плата с обкусанными выводами резистора. Дальше берем транзистор. Устанавливаем его на плату с другой стороны трансформатора, так как на скриншоте (расположения деталей я подобрал так, чтобы было удобнее их соединять согласно принципиальной схеме). Изгибаем выводы транзистора. Припаиваем их. Установленный транзистор. Берем диод. Устанавливаем его на плату параллельно транзистору. Припаиваем. Наша схема готова.



    Припаиваем провода для подключения постоянного напряжения (DC input). И провода для съема пульсирующего высокого напряжения (AC output).


    Для удобства провода на 220 вольт берем с «крокодилами».


    Наше устройство готово.

    Тестируем преобразователь

    Для того чтобы подать напряжение выбираем аккумулятор на 3-4 вольта. Хотя можно использовать и любой другой источник питания.


    Припаиваем провода входа низкого напряжения к нему, соблюдая полярность. Замеряем напряжение на выходе нашего устройства. Получается 215 вольт.


    Внимание. Не желательно прикасаться к деталям при подключенном питании. Это не столь опасно, если у вас нет проблем со здоровьем, особенно с сердцем (хотя две сотни вольт, но ток слабый), но неприятно «пощипать» может.
    Завершаем тестирование, подключив люминесцентную энергосберегающую лампу на 220 вольт. Благодаря «крокодилам» это несложно сделать без паяльника. Как видите, лампа горит.


    Наше устройство готово.
    Совет. Увеличить мощность преобразователя можно установив транзистор на радиатор.
    Правда емкости аккумулятора хватит не на долго. Если вы собираетесь постоянно использовать преобразователь, то выберите более емкую батарею и сделайте для него корпус.

    Инверторы, ИБП (UPS) с чистой синусоидой производства России. Преобразователи напряжения DC/DC, DC/AC (12/24/220), авто ксенон. Разработчик и производитель


    Обзор технологических решений, применяемых в преобразователях напряжения.

    г. Новосибирск
    14 января 2009 года
    Инновационная компания «A-electronica»

    Во всех преобразователях напряжения, выпускаемых ЦНС ТЕХПО, применяется микропроцессорная система управления. Эта современная система позволяет реализовать различные уникальные технологии, расширяющие область применения и повышающие удобство использования и надежность изделий. Сущность данных технологий раскрыта далее в порядке перечисления:

    1.        Пороговые значения входного напряжения включения и выключения.
    2.        Стабилизация входного напряжения.
    3.        Стабилизация температуры.
    4.        Формирование выходной вольт -амперной характеристики.
    5.        Режим повышенной кратковременной мощности.
    6.        Защита от прикосновения.
    7.        Ограничение реактивной мощности.
    8.        Режим кратковременного снижения напряжения отключения.

    1.Пороговые значения входного напряжения включения и выключения.
    Данная технология предназначена для ограничения рабочего диапазона входных напряжений преобразователя. С помощью этой технологии достигаются следующие преимущества:
    1)        Увеличивается надежность функционирования преобразователя вследствие работы только при заданных значениях входного напряжения.
    2)        Защита химического источника энергии (аккумулятора) от переразряда.
    3)        Защита от возбуждения в контуре источника энергии.

    Для того чтобы процессы включения и выключения преобразователя совершались четко, без дребезга, используются различные пороги напряжения на включение и выключение преобразователя (переключение с гистерезисом). Так как область допустимых напряжений ограничивается как сверху, так и снизу, поэтому используется 4 различных порога (рис.1.):
    —        Vнр, минимальное напряжение, при котором преобразователь остается включенным.
    —        Vнв, минимальное напряжение, при котором преобразователь включается.
    —        Vвр, максимальное напряжение, при котором преобразователь остается включенным.
    —        Vвв, максимальное напряжение, при котором преобразователь включается.
    Таким образом, при повышении входного напряжения от нуля, преобразователь включится при напряжении Vнв и выключится при напряжении Vвр. А при понижении напряжения преобразователь включится при напряжении Vвв и выключится при напряжении Vнр.



    Рис. 1. Пороговые значения напряжения.
    Данная технология применяется в следующих устройствах:
    1)        Преобразователь напряжения DC\DC 24В в 12В модели ПН1.
    2)        Преобразователь напряжения DC\AC 24В/12В в 220В модели ПН2.
    3)        Преобразователь напряжения DC\DC c полной гальванической развязкой ПН4.
    4)        Ксеноновый блок ПН-3.2.Стабилизация входного напряжения.
    Данная технология применяется для того, чтобы полностью использовать энергию аккумулятора, но не допускать его переразряда. С помощью этой технологии выходная мощность преобразователя меняется в зависимости от входного напряжения. Зависимость мощности преобразователя от входного напряжения является плавной и имеет вид кривой, изображенной на рис.2.



    Рис.2.Зависимость мощности преобразователя от входного напряженияТаким образом, если аккумулятор разряжен и его напряжение под нагрузкой становится меньше порогового значения, мощность нагрузки уменьшается, и напряжение аккумулятора стабилизируется. При этом работоспособность преобразователя сохраняется вплоть до состояния полностью разряженного аккумулятора, лишь снижается допустимая мощность нагрузки.

    Данная технология применяется в следующих устройствах:
    1)        Преобразователь напряжения DC\DC 24В в 12В модели ПН1.
    2)        Преобразователь напряжения DC\AC 24В/12В в 220В модели ПН2.
    3)        Преобразователь напряжения DC\DC c полной гальванической развязкой ПН4.

    3.Стабилизация температуры.

    Данная технология предназначена для ограничения максимальной температуры преобразователя. С помощью этой технологии достигаются следующие свойства:
    1)        Защита внутренних элементов преобразователя от перегрева.
    2)        Защита места установки преобразователя от перегрева.
    3)        Обеспечение работоспособности преобразователя при недостаточном охлаждении.
    Все преобразователи электрической энергии выделяют тепло и нагреваются. Температура перегрева преобразователя относительно окружающей среды зависит от количества выделяемого тепла и условий теплоотвода (теплового сопротивления). Количество этого тепла зависит от эффективности преобразователя и от выходной мощности. Так как условия теплоотвода и температура окружающей среды зависят от места установки, то в некоторых случаях преобразователь может перегреваться, если не ограничить количество выделяемого им тепла. Для предотвращения перегрева, в случае увеличения температуры система уменьшает допустимую мощность преобразователя, ограничивая тепловыделение. Зависимость выходной мощности от температуры приведена на рис.3.



    Рис.3. Зависимость выходной мощности от температуры.
    По этому графику можно заметить, что при значительно затрудненном теплоотводе, температура преобразователя стабилизируется на некотором уровне. Причем в этом случае преобразователь сохраняет работоспособность, то есть обеспечивает заявленные параметры выходного напряжения при сниженной выходной мощности.
    Данная технология применяется в следующих устройствах:
    1)        Преобразователь напряжения DC\DC 24В в 12В модели ПН1.
    2)        Преобразователь напряжения DC\AC 24В/12В в 220В модели ПН2.
    3)        Преобразователь напряжения DC\DC c полной гальванической развязкой ПН4.4.Формирование выходной вольт — амперной характеристики.Данная технология предназначена для определения поведения преобразователя при электрической перегрузке, то есть при подключении нагрузки, мощность которой больше мощности преобразователя. С помощью этой технологии достигаются следующие возможности:
    1)        Возможность запуска устройства, требующего большой пусковой мощности.
    2)        Защита преобразователя от превышения выходного тока (в том числе и в режиме К.З.).
    Технология выполняет функцию ограничения выходного тока преобразователя на безопасном уровне в зависимости от выходного напряжения. Реализацию технологии определяет график зависимости выходного тока от выходного напряжения. Система управления работает соответственно этому графику, который является уникальным для каждой модели преобразователя.
    Для оценки важности этой технологии рассмотрим широко распространенный пример – лампу накаливания в качестве нагрузки. На рис.4. приведены вольт — амперные характеристики преобразователя и нагрузки.



    Рис.4 Вольт — амперные характеристики преобразователя и нагрузки.
    Для примера выбраны 2 разных вольт — амперные характеристики преобразователя 1 и 2. Преобразователь с характеристикой 1 увеличивает выходной ток при снижении выходного напряжения, а преобразователь с характеристикой 2 наоборот уменьшает ток при снижении выходного напряжения, однако оба они обеспечивают одинаковую номинальную мощность, ограниченную током Imax. Вольт-амперная характеристика лампы изображена красным цветам и имеет разный вид в холодном (пунктирная линия) и нагретом (сплошная линия) состоянии. Рабочая точка преобразователя находится в месте пересечения вольт — амперных характеристик преобразователя и нагрузки. Из графика следует, что номинальная мощность лампы меньше номинальной мощности преобразователя, так как ток лампы при номинальном напряжении меньше номинального тока преобразователя. При подключении лампы она имеет низкую температуру, и ее вольт — амперная характеристика изображена пунктиром. Соответственно рабочая точка находится на наклонной части вольт — амперной характеристики преобразователя, причем напряжение, ток и мощность сильно различается у разных преобразователей и значительно выше у преобразователя с характеристикой 1. От приложенной мощности лампа разогревается и ее вольт — амперная характеристика смещается в сторону характеристики, изображенной сплошной линией. При этом для преобразователя с характеристикой 1 происходит плавное снижение тока и увеличение напряжения вплоть до выхода на режим номинального напряжения. А для преобразователя с характеристикой 2 прогрев лампы сопровождается увеличением тока и напряжения, но только до определенной точки на наклонной части вольт — амперной характеристики преобразователя, в этой точке процесс о станавливается, так и не выходя на номинальный режим. Таким образом, получается, что один из преобразователей одинаковой мощности запускает лампу, а другой — нет. Данный факт доказывает важность управления вольт- амперной характеристикой преобразователя.
    Данная технология применяется в следующих устройствах:
    1)        Преобразователь напряжения DC\DC 24В в 12В модели ПН1.
    2)        Преобразователь напряжения DC\AC 24В/12В в 220В модели ПН2.
    3)        Преобразователь напряжения DC\DC c полной гальванической развязкой ПН4.
    4)        Ксеноновый блок ПН-3.5.Режим повышенной кратковременной мощности.
    Данная технология предназначена для запуска устройств, требующего большой пусковой мощности, и для работы устройств с импульсным характером потребления тока. Данная технология позволяет кратковременно использовать преобразователь определенной мощности как преобразователь большей мощности. Существует значительная группа устройств, которые более требовательны к кратковременной пиковой мощности, чем к долговременной, например:
    1. Аудиотехника.
    2. Электродвигатели.
    3. Некоторые осветительные устройства.
    Режим увеличенной мощности ограничен во времени из-за опасности перегрева на уровне единиц секунд. Система автоматически оценивает состояние преобразователя и допускает определенную длительность работы в режиме повышенной мощности в зависимости от предыстории работы преобразователя. Например, если преобразователь длительное время работал с мощностью ниже номинальной, то допускается работа в режиме повышенной мощности в течение максимально разрешенного времени, а если преобразователь был перегружен на длительное время, то режим повышенной мощности вообще не активируется. Особенности реализации этой функции можно наблюдать на рис.5.



    Рис.5. Зависимость выходной мощности от нагрузки.
    Черной линией изображен график изменения фактической мощности во времени, а красной — график допустимой мощности.
    Данная технология применяется в следующих устройствах:
    1. Преобразователь напряжения DC\DC 24В в 12В модели ПН1.
    2. Преобразователь напряжения DC\AC 24В/12В в 220В модели ПН2.
    3. Преобразователь напряжения DC\DC c полной гальванической развязкой ПН4.

    6.Защита от прикосновения.
    Данная технология предназначена для обеспечения безопасности оператора при подключении неисправного оборудования. Технология применяется в преобразователях с выходом переменного напряжения 220В, которое является опасным для жизни. Опасность поражения электрическим током появляется при подключении неисправного электроприбора с поврежденной изоляцией входных клемм от корпуса. Система диагностирует такую неисправность по появлению токов утечки на землю. Механизм защиты реализуется путем отключения преобразователя с восстановлением работоспособности только при отключении входного питания.7.Ограничение реактивной мощности.
    Данная технология предназначена для защиты преобразователя от больших реактивных токов. Технология применяется только в преобразователях с выходом переменного напряжения 220В. В этих преобразователях данная технология необходима, потому что реактивные токи могут достигать больших величин в зависимости от нагрузки и эти токи являются незаметными для других систем защиты, потому что они не связаны с преобразованием энергии из первичного источника. Система определяет величину реактивной мощности и в случае превышения некоторого порога отключает преобразователь на время около 10с.

    8. Режим кратковременного снижения напряжения отключения.
    Данная технология предназначена для защиты нагрузки от отключений преобразователя при кратковременном снижении входного напряжения. Технология применяется в преобразователях DC\DC 24В в 12В для обеспечения непрерывного питания оборудования во время запуска двигателя стартером.
    При запуске двигателя происходит значительное, но кратковременное снижение входного напряжения. Система управления выявляет момент запуска и уменьшает порог отключения преобразователя на время около 10с. Если напряжение не восстановилось за это время, преобразователь отключается и включается только при повышении напряжения до уровня Vнв. Данный алгоритм позволяет одновременно защищать аккумулятор от глубокого переразряда и обеспечивать непрерывное питание оборудования во время запуска двигателя стартером.

    ( При копировании любой части нашего первоисточника активная ссылка на сайт www.a-electronica.ru обязательна! )

    Источник питания

    — Повышение 12 В до 24 В, сильноточный выход

    Блок питания — Повышение 12 В до 24 В, сильноточный выход — Обмен электротехнического стека
    Сеть обмена стеков

    Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

    Посетить Stack Exchange
    2. 0
    3. +0
    6. Авторизоваться Подписаться

    Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

    Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

    Кто угодно может задать вопрос

    Кто угодно может ответить

    Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

    Спросил

    Просмотрено 2k раз

    \ $ \ begingroup \ $

    Существует много повышающих модулей постоянного / постоянного тока, которые изменяют напряжение с 12 В до 24 В, но ограничены малым током.Есть ли причина, по которой повышение напряжения при сохранении высокого уровня тока недоступно?

    В моем случае у меня соленоид работает от 24В. У меня аккумулятор 12 В 24 Ач, а для соленоида требуется 24 В, ~ 25 А. Есть ли способ увеличить мои поставки?

    Создан 08 дек.

    \ $ \ endgroup \ $ 9 \ $ \ begingroup \ $

    Требуется МОМЕНТАЛЬНАЯ активация соленоида? Или НЕПРЕРЫВНАЯ активация? Вы можете проделать некоторые трюки с переключением суперконденсаторов, если вам нужно только на мгновение.Но повышающий преобразователь на 25А будет большим и дорогим. Может быть лучше использовать соленоид 12 В или добавить еще одну батарею на 12 В, чтобы создать 24 В.

    Categories: Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *