ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 1,5 — 9 ВОЛЬТ

   Для питания цифрового мультиметра от 1 батарейки АА вместо «кроны» 9 В собрал недавно этот преобразователь. Хотя от него можно запитать что угодно, не обязательно тестеры. В отличии от специализированных DC-DC инверторов, тут всего пару транзисторов и катушка. Монтаж навесной, прямо на разъеме от батареи. В случае чего можно будет легко отсоединить и вернуть «крону».

Схема преобразователя на 9 В

   Самый энергоемкий режим в мультиметре — прозвонка. Если напряжение питания сильно падает при замыкании щупов, то нужно увеличить диаметр провода L2 (остановился на 0,3 мм ПЭВ-2). Диаметр провода L1 не критичен, я использовал 0,18 мм и только из соображений «живучести», так как более тонкие можно нечаянно оторвать. В итоге собрал эту схему с кольцом D=12 d=7 h=5 мм на VT1 2SC3420 — без нагрузки качает 100 В, он оказался лучше всех (R1 = 130 Ом). Также удачно испытаны КТ315А (слабоват, R1 = 1 кОм), КТ863 (качает хорошо).

Отладка схемы

   Отсоединяем ZD1, вместо R1 ставим подстроечное сопротивление 4,7кОм; в качестве нагрузки- R= 1кОм. Добиваемся максимального напряжения на нагрузке, изменяя сопротивление R1. Без нагрузки эта схема легко выдает 100 вольт и более, так что при отладке ставьте C2 на напряжение не менее 200V и не забывайте его разряжать. 

Важное дополнение. Кольцо здесь применять необязательно! Берем готовый дроссель на 330 мГн и выше, поверх его обмотки мотаем любым проводом 20-25 витков L1, фиксируем термоусадкой. И ВСЕ! Качает даже лучше, чем кольцо.

   Проверено мной с VT1 2SC3420 и IRL3705 (R1 = 130 Ом, VD1 — HER108). Полевой транзистор IRL3705 отлично работает, но ему нужно напряжение питания хотя бы 1 В и между затвором и массой резистор несколько килоом и стабилитрон на 6-10 В. Если не работает, то меняем местами концы одной из обмоток. При экспериментах преобразователь действительно работал начиная даже от 0,8 В!

   Далее сделал еще один экземпляр — тоже успешно. Что касается КПД схемы, подсчитаем: измеренный ток потребления 53 мА, напряжения на входе 0.763V и выходе 6.2V и Rout = 980 Ом.

   На входе Pin=Iin*Uin=0.053A*0.763V=0.04043W 

   На выходе Pout=Uout*Uout/Rout =6.2V*6.2V/980=0.039224W (Ватт). 

   КПД = Pout/Pin= 0,969 или 96.9% — прекрасный результат!

   Пусть даже 90% будет — тоже не слабо. Откровенно говоря, эта схемка с кольцом давно известна, я лишь добавил обратную связь по Uout на полевом транзисторе и догадался домотать и использовать готовый дроссель, ибо на кольцах мотать неудобно, да и лень, пусть даже и 20 витков. И габариты у кольца побольше. Автор статьи — Evgeny:)

   Форум по ИП

   Форум по обсуждению материала ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 1,5 — 9 ВОЛЬТ

DC-DC конвертер 12В — 5В 3А 15Вт

Всем привет! Это не обзор, а так сказать, мини-тест DC-DC конвертера 12В — 5В 3А. Подобный преобразователь напряжения уже рассматривался на Mysku (к сожалению, я его не смог найти, но надеюсь, что всё-таки найду), и тот обзор склонил меня к покупке аналогичного DC-DC конвертера, но у другого продавца, и немного другого исполнения, поэтому речь пойдёт об различиях этих моделей.

С момента заказа прошло ровно три недели, и преобразователи приехали ко мне в мелком пакете. Трэк-номера мне не дали. Вот фото:

Надо сказать, что заказывая эти преобразователи, я планировал их немного переделать, а именно изменить цепь, задающую выходное напряжение, чтобы получить на выходе напряжение 3,3в, при нужном мне токе не более 1А. Что мне удастся это сделать, я был просто уверен.

Первым делом я снял с одного преобразователя заднюю крышку, чтобы вынуть печатную плату и надругаться над ней. И тут меня ждало горькое разочарование! Печатная плата со всем содержимым была залита жёстким непрозрачным компаундом, из которого торчали только входные и выходные провода! Это было очень неожиданно и неприятно. По этой причине фотографий с расчленёнкой не будет, как не будет и переделки преобразователя на 3,3 вольта. Но главное, что когда я ещё раз внимательно прочитал описание конвертера на сайте, то понял, что он и должен быть залитым, это указано прямым текстом. В общем сам дрова.

Вот фотки со снятой нижней крышкой, правда фоткал на сей раз мобльником.

Что там у преобразователя внутри, совершенно непонятно, а очень хотелось бы знать. Единственное, что удалось разглядеть, так это слегка выступающий из компаунда уголок электролитического конденсатора, зелёного с золотым, то есть вроде не самого плохого, но то, что он стоит так криво, совсем не радует. Общая глубина заливки порядка 12мм, то есть плата с элементами имеет высоту не более 10мм. Компаунд жёсткий, эпоксидный, как и говорится на сайте, но если заливка выполнена без предварительного обволакивания, то есть вероятность растрескивания элементов конвертера. Как правило производители даже пассивных компонентов запрещают прямую заливку «жёсткими» компаундами.

Оставалось только испытать преобразователь как есть, так как применение для него, в принципе, уже найдено. Погонял я его в трёх режимах, на выходном токе в 1А, 2А и 3А, при входном напряжении от 12 до 17 вольт. При токе в 1А нагрев незначительный, при токе в 2А нагрев уже заметный, причём, видимо, теплопроводность компаунда выше, чем пластика, и снаружи преобразователь куда холоднее, чем если пощупать сам компаунд. Думаю, при токе в 2А преобразователь может работать неограниченно долго даже при повышенной до 40-50 градусов внешней температуре. При токе нагрузки в 3А преобразователь нагревался очень заметно снаружи, а прикосновение к компаунду уже обжигало, так что я бы не стал использовать его долгое время в таком режиме, да ещё при повышенной температуре. 2А для многих применений достаточно.

Напряжение на выходе было очень стабильным, без нагрузки составляло 5,12в, с нагрузкой 1А — 5,10В, с нагрузкой 2А — 5,08В, с нагрузкой 3А — 5,07В. Думаю, это больше влияло сопротивление проводов, а у самого преобразователя просадка вообще практически нулевая.

Испытал также, какое минимальное напряжение на входе преобразователя. Так, при токе нагрузки в 2А напряжение на выходе начинало снижаться при снижении входного напряжения ниже 7 вольт. По моему нормально.

5 ВОЛЬТ ОТ ОДНОЙ БАТАРЕЙКИ

   Получить от простой батарейки на 1,5 вольта стабилизированные 5В или 12В можно задействовав для этого DC/DC преобразователь на микросхеме

LT1073 — DC-DC конвертер с регулируемым выходом или нерегулируемыми 5В, 12В. С помощью неё можно от одного элемента АА получить стандартное USB напряжение, для питания и подзарядки мобильной техники.

LT1073 — типовая схема DC-DC конвертера

   Эта микросхема доступна в трех различных версиях, в зависимости от выходного напряжения. Два с фиксированным выходным напряжением 5В и 12В, но это значение может быть скорректировано. Настройка производится через делитель напряжения с двумя резисторами, которые связаны с компаратором напряжения, отвечающим за стабилизацию выходного напряжения.

Схема преобразователя 1,5 в 5 вольт

   LT1073 — прекрасное решение, если вам нужно сделать небольшой DC/DC преобразователь с низким рабочим напряжением и током потребления без нагрузки.

   Самый ответственный для многих инверторов элемент — дроссель. Если у вас нет измерителя индуктивности, то используем некоторые возможные готовые решения. На ферритовое кольцо от сгоревшего преобразователя энергосберегающей лампы мотаем 7 витков провода 0.3 мм.

   Конденсатор рекомендуется использовать танталовый. Диод должен быть быстрым, не стоит сюда пробовать паять обычные

1N4002 из выпрямителей, рекомендуется Шоттки, что характеризуются высоким временем отклика и низким внутренним сопротивлением, например 1N5818 подходит для данного преобразователя.

   Скачать документацию на LT1073 можно здесь, там очень хорошо расписаны все возможности микросхемы и различные режимы работы.

Originally posted 2019-07-12 02:07:24. Republished by Blog Post Promoter

Преобразователь напряжения 5 В DC — 12 В DC, как сделать своими руками — мастер класс

Предлагаемый вам мастер-класс представляет собой пошаговое описание изготовления простейшего преобразователя постоянного напряжения, способного повысить выходное напряжение источника питания с 5-6 В до величины 12 В при нагрузке до 1 А.

	Детали для преобразователя Для сборки преобразователя своими руками понадобится минимум деталей: два транзистора КТ837К, электролитический конденсатор ёмкостью 10-100 мкФ и с рабочим напряжением 16-50 В, ферритовое кольцо с размерами 16x8x5 мм, радиаторы для транзисторов и примерно два метра эмалированного провода диаметром 0,5 мм.
	Схема устройства Преобразователь представляет собой однокаскадный двухтактный генератор, поэтому желательно, чтобы транзисторы имели максимально близкие параметры — максимально допустимые напряжения и токи, а также — коэффициент усиления.  Данные обмоток трансформатора: I и II — 6 витков провода диаметром 0,5 мм. Обмотки наматываются проводом, сложенным вдвое. III и IV — 10-11 витков того же провода, что и в обмотках I и II, способ намотки — тот же. Катушки наматываются на ферритовом кольце с предварительно сточенными надфилем острыми гранями. Можно использовать близкие по габаритам кольца от неисправных материнских плат или блоков питания компьютеров — такие детали острых граней, способных повредить изоляцию провода, не имеют.
	Намотка трансформатора На снимке изображён только что намотанный трансформатор. Первичные обмотки — I и II — имеют более длинные отводы.
	Вызваниваем обмотки, начало I-й соединяем с концом II-й; начало IV-й — с концом III-й.  Чтобы при дальнейшей сборке не запутаться, на выводы надеваем цветные кембрики (изоляция от проводов) — первичные обмотки — синие трубки, вторичные — красные. Кроме того, начало обмоток отмечено длинной трубкой, отвод от середины — средней и конец — короткой.
	Выводы трансформатора нужно зачистить и облудить, после чего обрезать излишки с таким расчётом, чтобы залуженная часть провода составляла 4-7 мм. Для предотвращения излишней вибрации проводов обмоток трансформатор можно обмотать несколькими слоями изоленты или пропитать лаком либо эпоксидной смолой.
	Подготовка транзисторов Транзисторы устанавливаем на радиаторы. В случае сборки схемы с целью эксперимента можно обойтись радиаторами небольших размеров, если предстоит «настоящая» эксплуатация преобразователя — радиаторы должны иметь площадь не менее 25 см2.
	Припаиваем выводы трансформатора к транзисторам так, как указано на фото.
	Теперь очередь за проводами подвода питающего напряжения и выхода на нагрузку.  Припаиваем и последнюю оставшуюся деталь — электролитический конденсатор.
	Проверка работы преобразователя Для проверки работоспособности преобразователя подготавливаем источник питания с напряжением 5-6 В (например, аккумулятор от фонаря) и автомобильную лампу 12 В 10-12 Вт.  В моём случае использована лампа 12 В 21 Вт, что превышает допустимую мощность нагрузки почти в два раза.
	Подключаем лампу, питание и — да будет свет!  Несмотря на чрезмерную нагрузку, напряжение на лампе составляет 11,19 В.
	Сила тока, протекающего через лампу — 1,72 А. Переходы транзисторов КТ837 способны выдержать и более высокие токи, но злоупотреблять тут не стоит — через несколько десятков секунд радиаторы уже ощутимо нагрелись.
	Как видно на снимке, напряжение нового, но ещё не бывавшего на зарядке аккумулятора просело до 5,78 В.
	Измеряем потребляемый устройством ток. Учитывая, что преобразователь работает с почти двойной перегрузкой, то 6,25 А — вполне ожидаемый результат.
	При снятии нагрузки потребляемый устройством ток ничтожно мал. Интересная особенность такого преобразователя напряжения — при отсутствии нагрузки он запускается уверенно; если при работе на холостом ходу подключить нагрузку, генерация не срывается. Для читателей, решивших повторить конструкцию, добавлю, что можно обойтись одним общим большим радиатором, но в этом случае металлические части транзисторов должны быть от него надёжно изолированы.

Франшиза «220 Вольт» возобновила международную экспансию

Франшиза 220 Вольт возобновила международную экспансию

В сентябре 2021 года DIY-ретейлер «220 Вольт» возобновил экспансию в странах СНГ. Решение пришло после смягчения ограничений, восстановления логистических цепей, возросшего спроса среди иностранных инвесторов. На данный момент интерес для ритейлера представляют партеры из Казахстана и Белоруссии, где схема открытия магазинов уже отработана и есть успешные кейсы. 

«Спрос на электроинструмент и садовую технику за последний год вырос на 10%. Мы фиксируем все больше и больше заявок на открытие бизнеса по франшизе из стран ближнего зарубежья: Узбекистан, Киргизия, Казахстан. На территории этих стран пока нет крупных DIY-сетей, а конкуренция не достигла такой высокой плотности, как в России. При том, рынок СНГ показал себя вполне платежеспособным и заинтересованным в электроинструменте», — комментирует ситуацию

Алексей Мальцев, Директор департамента франчайзинга «220 Вольт».

Первые договоры после длительной паузы были закачены еще летом. В августе открылся магазин в г. Щучинск, что в Акмолинской области Казахстана, а к концу сентября ожидается запуск розничной точки  в г. Алматы. К концу 2021 года ритейлер планирует открыть порядка 12 новых магазинов за рубежом, ведутся переговоры с потенциальными франчайзи.

«Рекламная кампания уже запущена. Поставка электроинструмента осуществляется без перебоев. Командировки выездных специалистов проходят в штатном режиме. Интернет-магазин без проблем  отгружает заказы покупателям из Казахстана, и мы видим, что спрос стабильно растет», — поясняет А. Мальцев.

Напомним, что в 2020 году из-за эпидемиологической ситуации компания «220 Вольт» временно приостановила продажу франшизы иностранным предпринимателям. При этом действующим торговым точкам в Казахстане оказывалась вся необходимая поддержка. Команда по сопровождению франчайзи обеспечивала партнеров необходимым товарным запасом и консультировала по юридическим, экономическим вопросам  дистанционно. 

Источник: Retail-Loyalty.org

Pololu 12V Повышающий / Понижающий регулятор напряжения S10V2F12

Обзор

Повышающий / понижающий стабилизатор напряжения Pololu S10V2F12 представляет собой импульсный стабилизатор (также называемый импульсным источником питания (SMPS) или преобразователем постоянного тока) с топологией несимметричного первичного индуктора (SEPIC). . Он принимает входное напряжение от 2,5 В до 18 В и увеличивает или уменьшает напряжение до фиксированного выходного напряжения 12 В с типичным КПД от 70% до 80%.

Такая гибкость входного напряжения особенно хорошо подходит для приложений с батарейным питанием, в которых напряжение батареи начинается выше 12 В и падает ниже по мере разряда батареи. Поскольку в нем отсутствует типичное ограничение, заключающееся в том, что напряжение аккумулятора остается выше требуемого в течение всего срока службы, можно рассмотреть новые аккумуляторные блоки и форм-факторы.

В типичных применениях этот регулятор может непрерывно выдавать более 200 мА; пожалуйста, посмотрите графики внизу этой страницы для более подробной характеристики.Тепловое отключение регулятора предотвращает повреждение от перегрева, но и не имеют защиты от короткого замыкания или обратного напряжения.

Этот регулятор также доступен с фиксированным выходом 5 В или фиксированным выходом 9 В.

Характеристики

• Входное напряжение: от 2,5 В до 18 В (может быть выше, равно или ниже выходного напряжения 12 В)
• Фиксированный выход 12 В с точностью 4%
• Типичный непрерывный выходной ток: 200 мА (фактический длительный выходной ток зависит от входного напряжения; подробности см. Ниже в разделе «Типичный КПД и выходной ток»)
• <2 мА типичный ток покоя без нагрузки
• Встроенная защита от перегрева
• Малый размер: 0.40 ″ × 0,575 ″ × 0,1 ″ (10 мм × 15 мм × 3 мм)

Использование регулятора

Этот регулятор может быть необратимо поврежден при выходе за его верхние пределы; убедитесь, что выходной ток не превышает 200 мА для приложений, в которых входное напряжение может приближаться к пределу 18 В.

При нормальной работе этот продукт может стать достаточно горячим, чтобы вас обжечь. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом или другими подключенными к нему компонентами.

Подключения

Этот повышающий / понижающий регулятор имеет четыре соединения: отключение (SHDN), входное напряжение (VIN), заземление (GND) и выходное напряжение (VOUT).

На вывод SHDN можно подавать низкий уровень (ниже 0,4 В) для отключения регулятора. В токе покоя в этом режиме отключения преобладает ток в подтягивающем резисторе 10 кОм от SHDN к VIN. Когда SHDN удерживается на низком уровне, этот резистор будет потреблять 0,1 мА на вольт на VIN (например, ток отключения при входном напряжении 5 В будет 0,5 мА). Этот штифт следует устанавливать только на низком уровне или оставлять в плавающем положении; это может быть выполнено с помощью физического переключателя, который переключает его между заземлением и отключением, или электрически с помощью чего-то вроде транзистора, управляемого линией ввода-вывода.

Входное напряжение должно быть от 2,5 В до 18 В. Нижние входы могут отключить регулятор напряжения; более высокие входные сигналы могут разрушить регулятор, поэтому вам следует убедиться, что шум на вашем входе не является чрезмерным, и опасаться деструктивных всплесков LC (дополнительную информацию см. ниже).

Четыре соединения помечены на задней стороне печатной платы, и они расположены с шагом 0,1 дюйма по краю платы для совместимости со стандартными беспаечными макетными платами и перфорированными платами и разъемами, в которых используется 0.Сетка 1 ″. Вы можете припаять провода непосредственно к плате или припаять либо прямую вилку 4 × 1, либо прямоугольную вилку 4 × 1, которая входит в комплект.

Типичный КПД и выходной ток

Эффективность регулятора напряжения, определяемая как (выходная мощность) / (входная мощность), является важным показателем его производительности, особенно когда речь идет о сроке службы батареи или нагреве. Как показано на графиках ниже, этот импульсный регулятор обычно имеет КПД от 70% до 80%.

Максимально достижимый выходной ток платы зависит от входного напряжения, но также зависит от других факторов, включая температуру окружающей среды, воздушный поток и теплоотвод. На приведенном ниже графике показаны выходные токи, при которых защита от перегрева этого регулятора напряжения обычно срабатывает через несколько секунд. Эти токи представляют собой предел возможностей регулятора и не могут поддерживаться в течение длительного времени, поэтому постоянные токи, которые может обеспечить регулятор, обычно ниже.

Пики напряжения LC

При подключении напряжения к электронным схемам начальный скачок тока может вызвать скачки напряжения, которые намного превышают входное напряжение. Если эти выбросы превышают максимальное напряжение регулятора, регулятор может выйти из строя. В наших тестах с типичными выводами питания (~ 30-дюймовые тестовые зажимы) входное напряжение выше 11 В вызывало выбросы более 18 В. Вы можете подавить такие выбросы, припаяв электролитический конденсатор емкостью 33 мкФ или больше рядом с регулятором между VIN и GND.

Более подробную информацию о скачках напряжения LC можно найти в нашем примечании по применению «Общие сведения о деструктивных скачках напряжения LC».

Люди часто покупают этот товар вместе с:

Как зарядить 9 В от источника 5 В

Re: Как зарядить 9 В от источника питания 5 В

Чтобы зарядить аккумулятор, зарядное напряжение должно быть как минимум таким же высоким, как желаемое напряжение аккумулятора, и не намного выше. Обычно вам также необходимо ограничить ток, протекающий в батарею, во время зарядки, чтобы батарея не нагревалась слишком сильно, чтобы она не повредилась или не взорвалась.

Вам необходимо знать, от какого напряжения следует заряжать аккумулятор (оно всегда немного выше желаемого конечного напряжения аккумулятора) и каким может быть идеальный зарядный ток.

Существуют также специальные схемы зарядки аккумулятора с такими функциями, как автоматическая остановка зарядки, когда аккумулятор полностью заряжен, и определение уровней напряжения и тока во время зарядки.

В этом случае вы хотите зарядить батарею с более высоким напряжением от источника с более низким напряжением.Для этого вам понадобится схема, которая поднимет напряжение питания, по крайней мере, до желаемого напряжения батареи. (Вероятно, вам также понадобится резистор между зарядным устройством и аккумулятором, чтобы ограничить ток до уровня, безопасного для аккумулятора.)

Для методов и схем повышения напряжения питания с 5 В до примерно 9 Вольт, выполните поиск по запросу «boost converter» или «boost mode» smps.

Обычно это делается по схеме «импульсный источник питания» (smps).

Редактировать: Хорошо, вы можете очень, очень легко поднять 5 вольт до 9 вольт, используя микросхему MC34063A, если вам не нужен ток более 300 мА.

Вот веб-инструмент, который предоставит вам схему и автоматически рассчитает значения компонентов:

https://www.nomad.ee/micros/mc34063a/

Вам необходимо ввести:
1) Vin = 5
2) Vout = немного выше 9 Вольт
3) Iout = ток, который вам нужен, в мА
4) Vripple = размах выходного напряжения, которое вы можете выдержать
5) Fmin = желаемая частота переключения (до 100 кГц).

Вы можете поиграть со значениями выше и посмотреть, как они влияют на получаемые значения компонентов.

Использование более высокой частоты позволило бы использовать индуктор меньшей стоимости (и, вероятно, меньшего размера и более дешевый).

Вот техническое описание Fairchild для MC34063A:

https://www.fairchildsemi.com/ds/MC/MC33063A.pdf

А вот техническое описание Texas Instruments для MC34063A:

https://www.fairchildsemi.com/ds/MC/MC33063A.pdf

.ti.com / lit / ds / symlink / mc34063a.pdf

Преобразователь 5В в 12В — Простая схема повышения напряжения постоянного тока — Схемы DIY

Вы можете использовать эту схему преобразователя 5 В в 12 В, чтобы легко получить 12 В от аналогичного источника 5 В.

Это основано на теории, согласно которой индуктор держит ток и проходит в противоположном направлении. Это повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный, также известный как повышающий преобразователь, с КПД 60-80%.

Поскольку КПД этой схемы не очень высок, мы не можем использовать ее для больших проектов, где требуется максимальная мощность.

Можно использовать для моделей с низким энергопотреблением. Как и модель на 12 В и 3 Вт, для которой требуется ток 250 мА, и поскольку мы даем 5 В в качестве входа, мы должны потреблять ток около 720 мА с эффективностью 80%.

В этой схеме мы собираемся пропускать импульс постоянного тока через катушку индуктивности и снимать повышенный ток с катушки индуктивности, когда она выключена. Здесь мы используем сильноточный полевой МОП-транзистор общего назначения P55NF06, который в основном используется в инверторах.

И для изготовления катушки индуктивности нам необходимо следовать приведенной ниже таблице для некоторого ожидаемого диапазона напряжений.

• От 6 В до 12 В при 1 А: 80 витков провода 24swg в ферритовом сердечнике 0,5 мм
• от 6 В до 12 В при 500 мА: 60 витков провода 36swg в цепи 0.Ферритовый сердечник 5 мм
• 12–18 В: 120 витков провода 24swg в ферритовом сердечнике 0,5 мм и так далее…

Если мы используем его в схемных приложениях, нам нужно подключить стабилитрон на выходе, а если мы собираемся заряжать аккумулятор, стабилитрон не нужен.

Схема ниже показывает входное напряжение 6 вольт, однако вы можете использовать его с диапазоном входного напряжения от 4,5 до 9 вольт.

Следует помнить одну вещь: мы можем увеличивать и уменьшать выходное напряжение, изменяя значение стабилитрона, но большее увеличение напряжения приведет к меньшему току и меньшей эффективности, а также мы должны подключить туда конденсатор большего размера на выходе.

Мы управляем этим МОП-транзистором с помощью высокочастотного прямоугольного импульса, генерируемого таймером 555 I.C. Высокая частота для более высокого КПД, так как потери тока в катушке индуктивности будут меньше. Это преобразователь напряжения, а не преобразователь постоянного тока на выходе, поэтому на выходе мы получим небольшие колебания.

На приведенной выше принципиальной схеме показан преобразователь 6В в 12В. Измените значение стабилитрона, чтобы изменить напряжение самостоятельно.

Комментарии к этой статье до 07-12-2011 , здесь можно перейти к недавним комментариям .

Схема цепи бестрансформаторного источника питания

Генерация постоянного тока низкого напряжения из сети переменного тока 220 или 110 В очень полезна и необходима в области электроники. Низкое напряжение постоянного тока, например 5 В, 6 В, 9 В, 12 В, используется в электронных схемах, светодиодных лампах, игрушках и многих предметах бытовой электроники. Обычно для их питания используются батареи, но их необходимо время от времени заменять, что не является рентабельным, а также требует нашего времени и энергии. Таким образом, альтернативой является создание постоянного тока из сети переменного тока, для которой доступно множество адаптеров переменного тока в постоянный, но какие схемы они используют внутри?

Простой и прямой подход — использовать понижающий трансформатор для понижения переменного тока, но недостатки использования трансформатора состоят в том, что они дороги по стоимости, тяжелые по весу и большие по размеру.Мы уже рассмотрели этот тип преобразования переменного тока в постоянный с использованием трансформатора в этой статье «Схема зарядного устройства для сотового телефона». И да, мы также можем преобразовать переменный ток высокого напряжения в постоянный ток низкого напряжения без использования трансформатора, это называется Бестрансформаторный источник питания . Основным компонентом цепи бестрансформаторного источника питания является конденсатор падения напряжения или конденсатор класса X, которые специально разработаны для сети переменного тока. Этот конденсатор с номиналом X подключается последовательно к фазной линии переменного тока для падения напряжения.Этот тип бестрансформаторного источника питания называется Capacitor Power Supply .

Конденсатор X-Rated

Как уже упоминалось, они соединены последовательно с фазной линией переменного тока для снижения напряжения, они доступны в номиналах 230 В, 400 В, 600 В переменного тока или выше.

Ниже приведена таблица выходного тока и выходного напряжения (без нагрузки) для различных номиналов конденсаторов X-класса:

Код конденсатора	Емкость конденсатора	Напряжение	Текущий
104к	0.1 мкФ	4 в	8 мА
334к	0,33 мкФ	10 в	22 мА
474k	0,47 мкФ	12 в	25 мА
684k	0,68 мкФ	18 в	100 мА
105к	1 мкФ	24 в	40 мА
225к	2.2 мкФ	24 в	100 мА

Выбор конденсатора падения напряжения важен, он основан на реактивном сопротивлении конденсатора и величине потребляемого тока. Реактивное сопротивление конденсатора определяется следующей формулой:

X = 1 / 2¶fC

X = реактивное сопротивление конденсатора

f = частота переменного тока

C = емкость конденсатора номиналом X

Мы использовали 474k означает 0.Конденсатор 47 мкФ и частота сети AV составляет 50 Гц, поэтому реактивное сопротивление X составляет:

X = 1/2 * 3,14 * 50 * 0,47 * 10 ^-6 = 6776 Ом (приблизительно)

Теперь мы можем рассчитать ток (I) в цепи:

I = V / X = 230/6775 = 34 мА

Вот как рассчитываются реактивное сопротивление и ток.

Описание цепей

Схема проста, конденсатор падения напряжения 0,47 мкФ подключен последовательно с фазной линией переменного тока, это неполяризованные конденсаторы, поэтому его можно подключать с любой стороны.Резистор 470 кОм подключен параллельно конденсатору для разряда накопленного в конденсаторе тока при отключении цепи, что предотвращает поражение электрическим током. Это сопротивление называется Сопротивление кровотечению .

Дополнительный мостовой выпрямитель (комбинация из 4 диодов) был использован для удаления отрицательной половины составляющей переменного тока. Этот процесс называется Rectification . Конденсатор 1000 мкФ / 50 В использовался для фильтрации , означает устранение ряби в результирующей волне.И, наконец, стабилитрон на 6,2 В / 1 Вт используется в качестве регулятора напряжения. Как мы знаем, эта схема обеспечивает прибл. На выходе 12 В (см. Таблицу выше), поэтому этот стабилитрон регулирует его до прибл. Напряжение 6,2 В и отток дополнительного тока. Другое значение стабилитрона также может использоваться для желаемого напряжения, такого как 5,1 В, 8 В и т. Д. Светодиод подключается для индикации и тестирования. R3 (100 Ом) используется как токоограничивающий резистор.

Используйте резистор номиналом 1 Вт или выше (5 Вт), особенно резистор R4.В противном случае через некоторое время он загорится. Обычно они толще обычного резистора. Ниже представлена ​​схема для разных типов резисторов:

Преимущества этого бестрансформаторного источника питания по сравнению с трансформаторным источником заключаются в том, что: Он экономичен, легче и меньше.

Банкноты

• Делайте это на свой страх и риск, работать с сетью переменного тока без надлежащего опыта и мер предосторожности крайне опасно.Соблюдайте особую осторожность при построении этой схемы.
• Не заменяйте конденсатор номиналом X на обычный конденсатор, иначе он лопнет.
• Если требуется большее выходное напряжение и выходной ток, используйте конденсатор с номиналом X другого номинала в соответствии с таблицей.
• Используйте только резистор номиналом 1 Вт или выше (5 Вт) и стабилитрон.
Плавкий предохранитель
• A на 1 ампер также может быть использован перед конденсатором класса X, последовательно с фазной линией, в целях безопасности.
Стабилизатор напряжения
• IC также может использоваться вместо стабилитрона для регулирования напряжения.

Подключение переключателя 12 В и светодиода к цепи 5 В

На предыдущей странице обсуждалась невозможность перемонтировать внутреннюю часть тумблера с подсветкой на 12 В, чтобы сделать его совместимым с 5 В.

Тумблер либо подает 12 В при включении, либо ничего (не заземление) при выключении. Мы хотим подключить это к входу микроконтроллера 5 В для определения положения переключателя. Если переключатель 12 В был подключен непосредственно к входу микроконтроллера, источник питания 12 В повредил бы микроконтроллер 5 В.

Другой желаемой функцией является включение светодиода 12 В на тумблере независимо от положения привода. Это не так просто, как подключить заземление светодиода к выходному контакту микроконтроллера, потому что светодиод будет светиться слегка или умеренно, даже если контакт находится в трех состояниях (вход) или 5 В (высокий выход). Итак, нам понадобится схема для преобразования выходного сигнала микроконтроллера на землю (светодиод горит) и отключение (светодиод не горит).

Интерфейс от 12 В до 5 В

Мои первые попытки создать интерфейс на 12 В состояли из некоторой комбинации делителей напряжения и либо обычного диода, либо стабилитрона. Это, вероятно, сработает, но я решил вместо этого использовать классический транзисторный преобразователь уровня:

Схема переключения уровня напряжения с повышенного на низкое на макетной плате.

К входу подключается общий провод выключателя. К выходу подключен микроконтроллер.

Когда тумблер находится в выключенном положении, ток не течет через резистор 10 кОм, который подключается к базовому выводу биполярного транзистора 2222A NPN. Это означает, что транзистор находится в выключенном положении, что означает, что единственное, что электрически подключено к выходу, — это резистор 22 кОм, подключенный к 5 В. Микроконтроллер увидит напряжение 5 В, подаваемое резистором.

Когда тумблер находится в положении «включено», ток течет от источника 12 В через резистор 10 кОм через вывод базы транзистора.Транзистор включается, таким образом соединяя выходной контакт с землей. Транзисторный выход обеспечивает гораздо больший источник тока, чем слабый резистор 22 кОм, в результате чего микроконтроллер видит GND.

Предполагая, что выход схемы подключен к входному выводу микроконтроллера на основе CMOS, схема не потребляет питание, когда переключатель находится в выключенном положении. В позиции «включено» используется about:

(Источник питания 12 В - 0.Падение напряжения 6 В) ÷ 10000 Ом = 0,00114 A = 1,14 мА
+ 5 В ÷ 22000 Ом = 0,00023 А = 0,23 мА
= 1,37 мА

Недостатки этой схемы:

• Схема обеспечивает слабый источник тока 5 В в выключенном состоянии. Если вы хотите подключить это к аксессуару на 5 В (например, к двигателю), вам нужно подключить дополнительный провод заземления к цепи, чтобы он включался через транзистор.

Интерфейс от 5 В до 12 В

Теперь, когда микроконтроллер может считывать положение тумблера пилота, я хочу иметь возможность независимо управлять свечением светодиода переключателя.Таким образом, светодиод может мигать или светиться даже в выключенном состоянии, чтобы предупредить пользователя о том, что пора переключить переключатель.

Схема переключения уровня напряжения с пониженного на более высокое на макетной плате.

Выходной контакт микроконтроллера (или чего-либо еще из цепи 5 В) подключен к входу. Когда вход схемы заземлен или отключен, ток не будет течь через резистор 1 кОм к базе биполярного транзистора 2222A NPN.Транзистор выключен, что означает, что на выходе появляется сигнал 12 В от подтягивающего резистора 22 кОм.

Если заземляющий провод светодиода переключателя подключен к выходу, светодиод не будет гореть, если на выходе будет 12 В. Это потому, что другой провод светодиода внутри тумблера всегда подключен к напряжению 12 В. 12 В на обеих сторонах светодиода ничего не делают. Для того, чтобы светодиод загорелся, ему необходимо 12 В на аноде и GND на катоде.

Когда на входе схемы 5 В, ток протекает через резистор 1 кОм через базу транзистора, который включает транзистор. Когда транзистор включается, он выводит массу. Теперь светодиод видит GND на катоде (потому что относительно слабый резистор 22 кОм, подключенный к 12 В, не может конкурировать с источником заземления транзистора) и 12 В на аноде. При этом загорается светодиод в тумблере.

Чтобы заставить светодиод включаться и выключаться независимо от положения тумблера, используются некоторые хитрости.Вам необходимо поменять местами 12 В переключателя и общий провод. То есть подключите 12 В напрямую к общему проводу переключателя, а провод 12 В переключателя должен действовать как общий. При этом анод светодиода всегда подключен к напряжению 12 В, и только провод заземления определяет, будет ли светодиод включаться или выключаться.

Готовая интерфейсная плата пилотного переключателя

Пилотный переключатель был отправлен мне, когда я впервые разработал печатную плату контроллера модели ракетной установки.Таким образом, я не включил в основную печатную плату какую-либо схему переключения уровня, потому что я не знал о проблемах с переключателем.

Печатная плата регулятора уровня в термоусадочной пленке.

Чтобы подключить стандартный заводской тумблер с подсветкой 12 В к печатной плате 5 В, я припаял полный переключатель уровня на покрытой пластиной плате шины с пятью отверстиями. Я не включил ни один из подтягивающих резисторов на 22 кОм, потому что микроконтроллер имеет один встроенный, а светодиоду тумблера он не нужен.

Поскольку переключатель уровня будет свободно перемещаться в коробке проекта, есть опасения, что он может случайно электрический контакт с другими платами или оголенными разъемами, что приведет к перезагрузке или повреждению компонентов. Итак, я накрыл плату термоусадочной трубкой 3M диаметром 3/4 дюйма от Mouser Electronics (# 5174-1343, 2,68 доллара за 4 фута) и усадил ее на место с помощью термоусадочного пистолета.

Маркировка на тумблере с подсветкой.

Два провода от переключателя уровня подключаются к переключателю. Провод заземления светодиода подключается к клемме переключателя, рядом с которой нанесен символ заземления. Провод переключения 12 В подключается к клемме переключателя, рядом с которой напечатан символ «плюс». Оставшийся провод переключателя подключается к источнику питания 12 В.

Хотя добавление пары транзисторов и резисторов для подключения к переключателю 12 В немного раздражает, тумблер пилотного переключателя под защитной крышкой с подсветкой работает хорошо и выглядит потрясающе.

Генерация высокого выходного напряжения постоянного тока из источника низкого входного напряжения

Будь то управление белой светодиодной подсветкой или питание радиочастотных и аналоговых схем, ноутбукам, планшетам и другим мобильным устройствам часто требуется напряжение, намного превышающее входное напряжение питания. Следовательно, повышающие или повышающие преобразователи постоянного тока в постоянный генерируют выходное напряжение, которое в несколько раз превышает входное, чтобы обслуживать различные схемы и функции в этих системах. Например, в системах с батарейным питанием входное напряжение обычно составляет 5 В и ниже, в то время как напряжения до 15 и 24 В или более необходимы для питания ВЧ / аналоговых функций или управления жидкокристаллическими дисплеями (ЖК-дисплеями) на тонкопленочных транзисторах (TFT). ).Точно так же высокие напряжения также необходимы для смещения лавинных фотодиодов (APD), используемых в оптических приемниках.

Чтобы удовлетворить эти потребности, Analog Devices добавила в свой портфель продуктов два повышающих преобразователя постоянного тока в постоянный ток низкого напряжения. Преобразователи постоянного тока в постоянный ADP1612 и ADP1613 позволяют разработчикам повышать входное напряжение с 1,8 В до выходного напряжения до 20 В. В сочетании с тонкопрофильным корпусом и работой с высокой частотой переключения эти преобразователи постоянного тока в постоянный ток увеличивают емкость аккумулятора. время работы в портативных приложениях, где необходимо низкое энергопотребление, а пространство на печатной плате очень мало.

В то время как ADP1612 поддерживает диапазон входного постоянного напряжения от 1,8 до 5,5 В, ADP1613 работает с диапазоном входного постоянного напряжения от 2,5 до 5,5 В. Регулируемое выходное напряжение позволяет повышающим преобразователям продлить срок службы батареи при работе с нерегулируемым входным напряжением. В повышающих преобразователях используется токовая архитектура с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для регулирования выходного напряжения в условиях нагрузки и снижения риска бросков тока при запуске. В результате устройства могут обеспечивать КПД до 94 процентов с быстрым переходным откликом и стабильными уровнями выходного напряжения для большей надежности системы.

Типичная схема применения повышающих преобразователей изображена на рисунке 1. И ADP1612, и ADP1613 могут работать на частоте 650 кГц или 1,3 МГц. Хотя более высокая частота переключения позволяет использовать индуктор меньшего размера, эффективность падает примерно на 2 процента с каждым удвоением частоты переключения. В этих преобразователях частота переключения выбирается штырями. Для работы на частоте 650 кГц вывод FREQ подключается к земле (GND) или к выводу V _IN для работы на частоте 1,3 МГц.

Рисунок 1: Типичная конфигурация повышения постоянного / постоянного тока с использованием переключающих преобразователей ADP1612 / 1613.

Катушка индуктивности, которая является ключевым компонентом регулятора наддува, накапливает энергию во время включения выключателя питания и передает эту энергию на выход через выходной выпрямитель во время выключения. В примечаниях к применению ¹ Analog Devices объясняет, как найти компромисс между низкой пульсацией тока индуктора и высокой эффективностью.В документе рекомендуются значения индуктивности в диапазоне от 4,7 до 22 мкГн.

В то время как индуктор с более низким значением имеет более высокий ток насыщения и более низкое последовательное сопротивление для данного физического размера, более низкая индуктивность приводит к более высоким пиковым токам, что может привести к снижению эффективности, более высокой пульсации и увеличению шума. Следовательно, согласно примечанию к приложению Analog Devices, чтобы уменьшить размер катушки индуктивности и повысить стабильность, лучше запустить повышающий преобразователь в режиме прерывистой проводимости. Далее утверждается, что пиковый ток катушки индуктивности (максимальный входной ток плюс половина тока пульсаций катушки индуктивности) должен быть ниже, чем номинальный ток насыщения катушки индуктивности, а максимальный входной постоянный ток на регулятор должен быть меньше, чем номинальный среднеквадратичный ток катушки индуктивности. .

Оба этих повышающих преобразователя поддерживаются набором инструментов проектирования ADIsimPower ™ от ADI, который помогает проектировщику создать полную схему и спецификацию материалов, а также рассчитать производительность за считанные минуты. ADIsimPower может оптимизировать конструкцию по стоимости, площади, эффективности и количеству деталей, принимая во внимание условия эксплуатации и ограничения ИС и всех реальных внешних компонентов.

Типичная оценочная плата повышающего преобразователя ADI, ADP1612-BL3-EVZ предлагает полный повышающий преобразователь постоянного / постоянного тока со всеми выбранными компонентами, позволяющими работать во всем диапазоне входных и нагрузочных условий для 5 В (ADP1612) и Выходные напряжения 12 В (ADP1613).Оценочные платы можно настроить на различное выходное напряжение, изменив R1 и R2. Согласно документации по оценочной плате, L1, D1, C _COMP и R _COMP на Рисунке 1 также могут быть скорректированы или пересчитаны для обеспечения стабильной работы.

Со своей стороны, для питания белых светодиодов, используемых для подсветки ЖК-дисплеев, или создания источника смещения ЖК-дисплея, Texas Instruments предлагает высокоинтегрированные маломощные повышающие преобразователи TPS61040 / 41 (рис. двухэлементный NiMH / NiCd или одноэлементный литий-ионный аккумулятор.Деталь также может использоваться для генерации стандартного выхода 12 В из входа 3,3 или 5 В.

Рис. 2: Для работы на частотах до 1 МГц для встроенных повышающих преобразователей TPS61040 / 41 требуется всего несколько небольших внешних компонентов.

Размещенные в миниатюрных корпусах SOT23 и SON, преобразователи работают с частотой коммутации до 1 МГц. Благодаря встроенному МОП-транзистору выходной мощности для этой детали требуется всего несколько небольших внешних компонентов. Из-за высокой частоты переключения выходные конденсаторы могут быть керамическими или танталовыми.В то время как TPS61040 предлагает внутреннее ограничение тока переключателя 400 мА, TPS61041 имеет ограничение тока переключателя 250 мА. Кроме того, низкий ток покоя (обычно 28 мкА) вместе с оптимизированной схемой управления позволяет устройству работать с очень высокой эффективностью во всем диапазоне тока нагрузки.

Более высокий выход постоянного тока

Если ваша схема требует еще более высокого напряжения, TPS61170 от TI может оказаться полезным. Это монолитный высоковольтный импульсный стабилизатор со встроенным 1.2 А, силовой полевой МОП-транзистор 40 В. Он может обеспечивать выходное напряжение до 38 В. В техническом описании части представлены несколько стандартных топологий импульсного регулятора, включая повышающий и несимметричный преобразователь индуктивности первичной обмотки (SEPIC). Устройство имеет широкий диапазон входного напряжения для поддержки приложений с входным напряжением от многоэлементных батарей или регулируемых шин питания 5 В или 12 В.

Другие поставщики полупроводников, предлагающие повышающие преобразователи с высоким выходным напряжением, включают, в частности, Linear Technology Corp. и Maxim Integrated.Компания Linear, например, разработала повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный ток в режиме тока для лавинных фотодиодов смещения (APD) в оптических приемниках (рис. 3). Разработанный для генерации выходного напряжения до 75 В, LT3571 оснащен датчиком тока APD с фиксированным падением напряжения на высокой стороне с относительной точностью лучше 10% во всем диапазоне температур. Интегрированный переключатель питания, диод Шоттки и монитор тока APD обеспечивают компактность и низкую стоимость решения. Он сочетает в себе традиционный контур напряжения и уникальный контур тока для работы в качестве источника постоянного тока или источника постоянного напряжения.

Рис. 3. Схема повышающего напряжения от 5 до 45 В на основе LT3571 для смещения лавинных фотодиодов.

Linear также имеет в своем арсенале повышающие преобразователи, способные обеспечивать выходное напряжение до 40 В для таких приложений, как управление светодиодами и смещение ЖК-дисплеев. К ним относятся LT3494 / A и LT1615. LT3494 / A предназначен для обеспечения выходного напряжения до 40 В, LT1615 рассчитан на выходное напряжение до 34 В.

Точно так же MAX1605 от Maxim может повышать напряжение батареи до нуля.8 В до 30 В на выходе. Встроенный в преобразователь полевой МОП-транзистор на 0,5 А уменьшает количество внешних компонентов, а его высокая частота переключения позволяет использовать крошечные компоненты для поверхностного монтажа. Ограничение по току может быть установлено на 500, 250 или 125 мА, чтобы снизить пульсации на выходе и уменьшить размер компонентов в слаботочных приложениях.

Таким образом, повышающие или повышающие преобразователи, обеспечивающие высокое выходное напряжение постоянного тока, доступны от основных производителей ИС. У каждой детали есть свои плюсы и минусы, поэтому, в зависимости от требований к конструкции, инженеры должны внимательно прочитать таблицы с ключевыми характеристиками, прежде чем выбирать деталь для конкретного приложения.Для получения дополнительной информации о частях, обсуждаемых в этой статье, используйте ссылки, предоставленные для доступа к страницам продуктов на веб-сайте Digi-Key.

Артикул:

1. Примечание по применению AN-1132, «Как применить повышающий (повышающий) регулятор постоянного тока», Кен Марасо, Analog Devices Inc., Норвуд, Массачусетс.

Отказ от ответственности: мнения, убеждения и точки зрения, выраженные различными авторами и / или участниками форума на этом веб-сайте, не обязательно отражают мнения, убеждения и точки зрения Digi-Key Electronics или официальную политику Digi-Key Electronics.

Подключение инкрементного энкодера 5 В к 12 В

4 июня 2014 г.

.

Взаимодействие с инкрементным энкодером с помощью карданного изолятора O

Когда я выбрал ПЛК, на котором я хотел создать приложения для инкрементального энкодера, DL06 казался идеальным недорогим вариантом, но я не заметил, что у него было минимальное требование к входу 12 В для включения входов постоянного тока. «Нет проблем, — подумал я, — я просто найду производство, чтобы собрать мне несколько инкрементальных энкодеров 5–26 В, , которые сейчас так популярны у детей».Я понял, что план был ошибочным, когда увидел, насколько загружен график производства. Похоже, что ходят слухи, что энкодеры серии QDI — отличный вариант позиционной обратной связи.

Итак, что я мог сделать? У меня уже были установлены инкрементальные энкодеры на 5 В. Это принесло дополнительный бонус в виде уже фазированных коммутационных дорожек, что означает, что мне не нужно было беспокоиться о том, что синхронизирует Com-дорожки инкрементального энкодера с двигателем BLDC .

Если бы только был способ превратить сигнал 5В в сигнал 12В…

Ну, есть.Вы можете использовать устройство, называемое оптоизолятором, иногда называемым оптопарой или оптопарой, хотя между этими устройствами есть технические различия.

Вот некоторые из них из моего запаса компонентов. Кажется, они часто продаются в белой упаковке.

Я предполагаю, что белый цвет предназначен для улучшения оптических свойств устройства, поскольку белый цвет намного лучше отражает.

Похоже, в моем стаде осталась только одна паршивая овца.

Оптоизолятор состоит из источника света с одной стороны (обычно светодиода) и фототранзистора с другой.Вероятно, следует упомянуть, что «хвостовая часть» оптоизолятора может также содержать другие устройства, такие как тиристор, симистор или варистор. Для того, что мне было нужно, выход транзисторного типа работал бы нормально.

Каждая сторона устройства электрически изолирована от другой, поэтому на одной стороне может быть потенциал 5 Вольт, а на другой — 12 В, каждая из которых имеет отдельное заземление.

Мне также нужно было использовать резистор не менее 100 Ом на катодной стороне светодиода.Это было сделано для ограничения тока через оптоизолятор, чтобы не перегорел внутренний светодиод. Входы ПЛК уже имеют встроенное внутреннее сопротивление, поэтому резисторы там не нужны. Я просто подключил его последовательно между источником +12 В и входом. Общий вывод ПЛК был заземлен.

Ниже приведен неработающий и грязный «пробный запуск» интерфейса с ПЛК.

Иногда заказчику необходимо разделить инкрементные и коммутационные сигналы с помощью отдельных источников напряжения.Обычно это происходит, если сигналы поступают на два разных устройства, каждое с отдельной массой. Например, привод и контроллер находятся на большом расстоянии друг от друга.

Для этих нестандартных конструкций мы использовали внутренние оптоизоляторы кодировщика. Вот они в меньшем корпусе для поверхностного монтажа.

В то время как оптоизоляторы могут быть хорошим решением проблемы взаимодействия напряжения с инкрементным энкодером, заказ энкодера, такого как 5-26 Вольт QR145 или QR200 , и НЕ нужно возиться с интерфейсом, имеет гораздо больший смысл.