Простые повышающие DC/DC преобразователи своими руками для батарейного питания
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.
Итак, схема первая:
Рис. 1 — 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.
Собранное устройство выглядит следующим образом:
Рис. 3 — Преобразователь, собранный по схеме № 1
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.
Рис.7 — 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.
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.
Преобразователь 3 в 5 вольт в категории «Электрооборудование»
USB преобразователь напряжения DC от 4.8 до 12.8 вольта с экраном для быстрых зарядок стандарта QC 3.0 — —
На складе
Доставка по Украине
295 — 347 грн
от 15 продавцов
299 грн
384 грн
Купить
Повышающий USB преобразователь напряжения DC 5 в 12 вольт, 0.75 Ампер, штекер 5.5×2.1мм — SPORTART
На складе
Доставка по Украине
199 грн
249 грн
Купить
Повышающий USB преобразователь напряжения DC 5 в 9 вольт, 0.
8 Ампер, штекер 5.5×2.1мм — SPORTART
На складе
Доставка по Украине
199 грн
249 грн
Купить
Мощный повышающий USB преобразователь напряжения DC 5 в 12 вольт, 1 Ампер Nectronix UBC-12 — SPORTART
На складе
Доставка по Украине
299 грн
429 грн
Купить
Мощный повышающий USB преобразователь напряжения DC 5 в 9 вольт, 1 Ампер Nectronix UBC-9 — SPORTART
На складе
Доставка по Украине
299 грн
429 грн
Купить
Преобразователь напряжения 12В-5В 3А MicroUSB, скрытая проводка авто gl
Доставка по Украине
242.37 грн
314.77 грн
Купить
Преобразователь напряжения 12В-5В 3А MiniUSB, скрытая проводка авто gl
Доставка по Украине
242.37 грн
314.77 грн
Купить
Преобразователь напряжения повышающий CKCS BS01 3.7 на 5 8 9 12В, 1А gl
Доставка по Украине
57.
70 грн
74.94 грн
Купить
Преобразователь напряжения 12В-5В 3А, скрытая проводка регистратора gl
Доставка по Украине
225.06 грн
292.29 грн
Купить
Преобразователь напряжения 12В-5В 3А 2xUSB, скрытая проводка авто gl
Доставка по Украине
282.77 грн
367.23 грн
Купить
Преобразователь напряжения 12В-5В 3А MicroUSB, скрытая проводка авто mm
Доставка по Украине
242.16 грн
314.50 грн
Купить
Преобразователь напряжения 12В-5В 3А MiniUSB, скрытая проводка авто mm
Доставка по Украине
242.16 грн
314.50 грн
Купить
Преобразователь напряжения повышающий CKCS BS01 3.7 на 5 8 9 12В, 1А mm
Доставка по Украине
57.66 грн
74.88 грн
Купить
Преобразователь напряжения 12В-5В 3А, скрытая проводка регистратора mm
Доставка по Украине
224.86 грн
292.03 грн
Купить
Преобразователь напряжения 12В-5В 3А 2xUSB, скрытая проводка авто mm
Доставка по Украине
282.
52 грн
366.91 грн
Купить
Смотрите также
Знижувальний перетворювач 80W з 5-40V до 3-32V
На складе
Доставка по Украине
361 грн
Купить
Преобразователь напряжения «CPT 2A» 12В — 5В на 2 USB ток 3А (скрытая проводка)
Доставка по Украине
по 220 грн
от 3 продавцов
220 грн
Купить
Преобразователь напряжения «CPT 2A» 12В — 5В на 1 USB ток 3А (скрытая проводка)
Доставка по Украине
по 180 грн
от 3 продавцов
180 грн
Купить
Преобразователь напряжения 3.5кВт 12В 220В инвертор для котла, насоса с чистой синусоидой
Доставка по Украине
4 738 грн
Купить
Модуль повышающий 3-5 вольт в двуполярное 12 вольт
Доставка из г. Киев
67 — 72 грн
от 2 продавцов
67 грн
Купить
DC понижающий преобразователь LM2596 2xUSB 5В 3A
На складе в г. Одесса
Доставка по Украине
80 грн
Купить
Одесса
Мощный повышающий USB преобразователь напряжения Nectronix UBC-9 DC 5 в 9 вольт 1 А 100938 EM, код: 7780884
Доставка по Украине
298.
98 грн
429 грн
Купить
Мощный повышающий USB преобразователь напряжения Nectronix UBC-9 DC 5 в 9 вольт 1 А 100938 TV, код: 7780884
Доставка по Украине
298.98 грн
429 грн
Купить
DC-DC повышающий преобразователь XL6009 3-32В в 5-40В 4А КПД 94%
Доставка из г. Киев
90 грн
Купить
Преобразователь напряжения с 12 вольт на 220 «5 CORE SC-1000VA» 1000W, автомобильный инвертор 12v 220v (NS)
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
699 — 840 грн
от 2 продавцов
699 грн
873.75 грн
Купить
Мощный повышающий USB преобразователь напряжения Nectronix UBC-9 DC 5 в 9 вольт 1 А 100938 ML, код: 7780884
Доставка по Украине
298.98 грн
429 грн
Купить
Мощный повышающий USB преобразователь напряжения Nectronix UBC-9 DC 5 в 9 вольт 1 А 100938 OB, код: 7780884
Доставка по Украине
298.98 грн
429 грн
Купить
Повышающий USB преобразователь напряжения DC 5 в 12 вольт, 0.
75 Ампер, штекер 5.5×2.1мм
На складе
Доставка по Украине
196 — 295 грн
от 10 продавцов
199 грн
249 грн
Купить
Повышающий USB преобразователь напряжения DC 5 в 9 вольт, 0.8 Ампер, штекер 5.5×2.1мм
На складе
Доставка по Украине
196 — 299 грн
от 10 продавцов
199 грн
249 грн
Купить
Регулятор напряжения— очень простое преобразование 5 В в 3 В?
спросил
Изменено 1 год, 11 месяцев назад
Просмотрено 7к раз
\$\начало группы\$
Какой самый простой способ для 10-летнего ребенка (не совсем) получить зарядное устройство для телефона на 5 В (350 мА) для питания светодиода (3,0 В) и часов (1,5 В)?
Часы предназначены для работы от батареи 1,5 В, но, поскольку я хочу установить небольшой светодиод, я подумал, почему бы не подключить и свет, и часы к одному источнику питания.
Мне нужно, чтобы он был не больше пачки сигарет (желательно меньше.) Я не понимаю жаргон электроники, поэтому, пожалуйста, обращайтесь со мной как с ребенком.
Первоначально я думал, что могу просто припаять некоторые резисторы, но в Интернете нет информации, которую можно было бы найти.
Дайте мне знать, если я забыл добавить что-то еще.
- регулятор напряжения
- преобразователь постоянного тока
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Вместо того, чтобы использовать слова, вот дизайн, с которым вы можете поиграть. Это должно понравиться вашему внутреннему десятилетнему ребенку или вашему настоящему десятилетнему ребенку.
Попробуйте это (симулируйте это здесь):
Что происходит?
Я настроил сим со светодиодом 3В. 510 Ом обеспечивают около 4,2 мА для светодиода.
Транзистор NPN настроен как повторитель напряжения , чтобы сделать грубый линейный регулятор. Два резистора устанавливают на базе около 2,15 В, что дает около 1,6 В на эмиттере. Действие транзистора будет поддерживать это напряжение даже при переменном токе часов. Этого должно хватить для часов, предназначенных для работы от батареи 1,5 (1,7 ~ 1,2 В).
Для этого можно использовать наиболее распространенные переключающие типы NPN, такие как 2N3904 или 2N2222, это не слишком сложно.
И, наконец, вторые 510 Ом на NPN — для безопасности: защищает транзистор при замыкании выхода на часы, потому что, знаете ли, десятилетки. В противном случае это не имеет никакого эффекта.
Легко помещается на площади 1 кв. м благодаря компонентам со сквозными отверстиями. Транзистор дешёвый — около копейки в большом объёме, чуть больше от Digi-Key или Mouser в мелочах.
Купите кучу на случай, если будете их жарить.
Вот улучшенная версия, в которой используется пара транзисторов Darlingtion . Это обеспечивает лучшую регулировку выходного сигнала благодаря дополнительному усилению, обеспечиваемому вторым NPN. Они оба могут быть одного типа, например, 2N3904.
Моделируйте здесь.
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Если это не светодиод высокой мощности, все, что ему нужно, это резистор.
Потребление тактового тока, скорее всего, настолько мало, что его можно уменьшить с помощью резисторного делителя напряжения до 1,5 В, возможно, с конденсатором для обеспечения низкого импеданса.
Одним из способов регулирования напряжения для часов является питание красного светодиода 1,6 В через резистор и обеспечение часов от 1,6 В через светодиод.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Самый простой способ — приобрести линейный стабилизатор напряжения 1,5 В для питания часов.
Я предполагаю, что под «маленьким светодиодом» вы имеете в виду стандартный светодиод на 20 мА. В этом случае используйте токоограничивающий резистор на несколько сотен Ом и питайте светодиод напрямую от 5В.
В качестве альтернативы вы можете использовать схему фиксации стабилитрона, чтобы получить (более или менее) постоянное напряжение. Но это работает только для слаботочных приложений , потому что схема стабилитрона будет рассеивать мощность, а выходное напряжение будет немного меняться в зависимости от количества тока, который она должна вырабатывать. Для устройства типа часов должно работать.
Btq, оба решения имеют то преимущество, что выходное напряжение не зависит от входного напряжения.
\$\конечная группа\$
6
\$\начало группы\$
Используйте 3 последовательно соединенных диода, чтобы примерно получить +3 В из +5 В.
Используйте 5 последовательно соединенных диодов, чтобы получить примерно +1,5 В от +5 В.
R2 — небольшая нагрузка для включения диодов D4, D5, D6, D7, D8.
R1 — ограничитель тока для вашего светодиода.
You may use diodes 1N4148:
https://www.digikey.com/en/products/filter/diodes-rectifiers-single/280?s=N4IgjCBcoGwJxVAYygMwIYBsDOBTANCAPZQDaIALGGABxwDsIAuoQA4AuUIAyuwE4BLAHYBzEAF9CYOHUQgUkDDgLEyIAAzM2nSD37CxkkAFoATHIX8AripKRyAVmbij5%2B%2BCFUKNZ0A
or diodes 1N4001:
https://www.digikey.com/en/products/filter/diodes-rectifiers-single/280?s=N4IgjCBcoGwJxVAYygMwIYBsDOBTANCAPZQDaIALGGABxwDsIAuoQA4AuUIAyuwE4BLAHYBzEAF9CYOHUQgUkDDgLEyIAAzM2nSD37Cx4ySABMasEIrr1EJuKA
\$\конечная группа\$
6
\$\начало группы\$
Позвольте мне помочь вам, это довольно просто, подключите часы и светодиод последовательно вместе с резистором 10 Ом.
Вот и все!
\$\конечная группа\$
7
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
9Напряжение 0000 — я использую четыре батареи с общим напряжением 6 вольт, но световой полосе нужно только пять. Как будет работать сопротивление?Задавать вопрос
спросил
Изменено 2 года, 10 месяцев назад
Просмотрено 511 раз
\$\начало группы\$
Лента использует 0,5-2А и 5 вольт. Я использую четыре батарейки АА, поэтому напряжение становится равным 6. Что мне делать, чтобы уменьшить напряжение и получить правильный ток? Будет ли сама лента потреблять ток по-своему, поскольку она управляется дистанционно? Я прочитал в Интернете что-то, в котором говорилось что-то вроде уравнения для дополнительных вольт: вы берете исходные вольты и вычитаете их из конечного напряжения, которое вы хотите.
Затем вы берете разницу и относите ее к конечному напряжению. Как 6-5=1. 1:5, то есть вы используете два резистора, второй из которых в 5 раз больше первого резистора. Это верно? И если да, то что с текущим?
Редактировать: Что, если бы я использовал 4 перезаряжаемые батарейки типа АА. Каждый по 1,2 вольта, 4 из них дадут 4,8 вольта. В сети написано, что внутреннее сопротивление около 30мОм-100мОм. Это означает 0,03 Ом-0,1 Ом, верно? Используя закон Ома, чтобы найти ток, V / R = I и максимальное сопротивление, оно должно быть 1,2 / 0,1 = 12. Значит, одна перезаряжаемая батарейка АА может выдать 12 ампер? Поправьте меня, если я ошибаюсь
- напряжение
- светодиод
- резисторы
- пульт дистанционного управления
- rgb
\$\конечная группа\$
16
\$\начало группы\$
Светодиодные ленты, рассчитанные на 5 В, обычно работают при напряжении питания от 3,5 до 5,5 В.
Таким образом, есть большая вероятность, что при напряжении 6 В (с новыми батареями оно может достигать 6,6 В) вы можете разрушить светодиодную ленту. Делитель напряжения, который вы описываете, не будет работать, так как ток через резисторы должен быть слишком большим. Даже решение с простым последовательным резистором не сработает, потому что рабочий ток непостоянен. Следующей идеей может быть использование стабилитрона с последовательным резистором, но опять же, ток через диод вызовет большое рассеивание мощности.
Последовательный диод (например, 1N5404) уменьшит напряжение с 6 В до примерно 5,3 В (или при токе 2 А скорее до 5 В). Однако напряжение батареи будет быстро уменьшаться со временем, и в конце срока службы батареи напряжение батареи будет составлять приблизительно 4 В, а последовательный диод снизит его примерно до 3,3 В. Таким образом, вы потеряете немного емкости аккумулятора.
Другим выбором может быть регулятор напряжения с малым падением напряжения. Однако он должен быть рассчитан на максимальный рабочий ток светодиодной ленты, а падение напряжения должно быть значительно ниже 1 В.
Кроме того, линейный регулятор будет иметь максимальную рассеиваемую мощность около 2 Вт.
Хотя технически возможно получить 2 А от батарейки АА, начальное внутреннее сопротивление составляет от 0,15 до 0,3 Ом на элемент, что может привести к падению напряжения от 1,2 до 2,4 В. Кроме того, емкость аккумулятора при этих токах значительно меньше 1Ач и, следовательно, аккумулятор будет очень быстро разряжаться. Поэтому такой выбор не кажется разумным. Я бы рекомендовал использовать батареи типа C (или D).
\$\конечная группа\$
10
\$\начало группы\$
Здесь есть полезная информация о внутренней схеме светодиодных лент. Вы увидите, что любая практичная конструкция светодиодной ленты будет включать внутреннее ограничение тока (обычно просто последовательный резистор), так что 20% перенапряжение не должно быть проблемой.
Но вам также следует погуглить «напряжение батареи AAA против тока» и прочитать некоторые ссылки, чтобы лучше понять реалии применения батареи.
Вы увидите, что 2A намного превышает максимальный ток, который может обеспечить батарея AAA, особенно в течение любого практического периода времени. Вы также увидите, что выходное напряжение батареи зависит от тока, который вы от нее потребляете, потому что сама батарея имеет внутреннее сопротивление, что напряжение батареи снижается при разрядке для большинства типов, и что даже начальное напряжение является только номинальным.
Фактическое напряжение никель-металлгидридной батареи «1,5» составляет всего около 1,2 В, что является вполне оправданной ложью, поскольку напряжение щелочной батареи «1,5 В» будет постоянно падать в течение всего срока ее службы, и любая схема, правильно спроектированная для разрядки они будут спроектированы так, чтобы работать даже при падении напряжения ниже 1,0 вольта.
Выходное напряжение литиевой батареи с номинальным напряжением 1,5 В, такой как Energizer L92 (погуглите описание продукта), будет составлять 1,8 В, когда она новая, быстро падает до 1,7 В, если она слабо нагружена, или до 1,5 В, если вы потребляете 100 мА от это, и будет неуклонно снижаться примерно до 1,3 В в конце срока службы (где вы извлекли из него около 1300 миллиампер-часов).
