Всем здравствуйте. Преобразователи напряжения являются одной из самых популярной тем, но для реализации в любительских условиях представленные простые схемы. Причина в том, что для изменения напряжения необходимы трансформаторы, обычно высокочастотные. Следующие предложенные схемы представляют собой пару инверторов, один из которых на маленький ток потребления другой по мощней.
Преобразователи постоянного напряжения входят в число схем, которые очень часто требуются в электронике. Смысл понижающих преобразователей относительно ясен и прост, их цель — снизить высокое входное напряжение до требуемого более низкого значения. Однако по сравнению, например, с линейными стабилизаторами, инверторы имеют огромное преимущество в значительно более высоком КПД, который может достигать 95%.
В случае линейных стабилизаторов эффективность определяется только соотношением входного и выходного напряжения в зависимости от протекающего тока. Все потери мощности в этом случае полностью бесполезно используются на нагрев (что, помимо прочего, влечет за собой необходимость охлаждения).
Однако они используются не очень часто, и необходимость в их возникает особенно в маломощных устройствах, где симметричный источник питания был бы слишком непрактичным. При низком входном напряжении они могут вырабатывать напряжения в несколько раз выше. В отличие от линейных регуляторов, инверторы представляют собой импульсные источники напряжения, которые необходимо тщательно фильтровать.
Простая потребность в качественной фильтрации влечет за собой сложную задачу в виде получения или изготовления качественной катушки фильтра. В случае повышающих преобразователей очень часто возникает потребность в ферритовых трансформаторах или, по крайней мере, высококачественных индуктивностях, на которых можно было бы повысить напряжение.
Схемы которые показаны в этой статье представляют собой простые повышающие преобразователи напряжения с КПД около 70% на основе микросхемы MC34063, разработанной специально для использования в преобразователях постоянного тока и требующей лишь минимального количества внешних компонентов. Более простой вариант — это преобразователь 12В в 24В с максимальным выходным током 100 мА.
Второй вариант, оснащенный транзистором, обеспечивает нагрузку током до 1,5А.
MC34063A интегральная микросхема достаточно давно на рынке и содержит внутренний источник опорного напряжения (с точностью до 2%), компаратор для обратной связи по напряжению, внутренний генератор с возможностью создания токовой защиты.
Частота генератора задается синхронизирующим конденсатором, подключенным к входу TIM. Токовая защита, обычно простой резистор, на котором происходит требуемое падение напряжения из-за протекающего тока, подключается между входным напряжением и клеммой Isen. Затем инвертор генерирует необходимые импульсы для возбуждения выходного транзистора в зависимости от информации о выходном напряжении и протекающем токе.
В случае обеих схем входное напряжение подается на разъем X1. Далее следует основная фильтрация в виде электролитического конденсатора С1 и самого инвертора с его цепями. В нашем случае конденсатор C2 имеют значение 1n5, что соответствует частоте генератора около 30 кГц. Токовое сопротивление R1 на мощность 2 Вт.
В случае более мощной схемы внутренний транзистор дополняется силовым транзистором T1, что обеспечивает быстрый разряд индуктивности без ущерба для самой микросхемы. Далее следуют выпрямительные диоды D1 и фильтр, обвязанный конденсаторами C3 и C4 и дроссель L2. Обратная связь реализована резистивным делителем R3, R4 или R4, R5 соответственно, коэффициент деления которого определяет нужное выходное напряжение. Затем нагрузка подключается к разъему X2.
Оба преобразователя размещены на односторонних печатных платах, а их сборку и базовый ремонт может выполнить даже начинающий любитель вид и расположение компонентов на печатной плате приведены на рисунках в статье. При желании и многие так говорят, зачем себя утруждать, а можно просто купить готовые преобразователи напряжения вот приведу примеры.
В случае преобразователя на ток 1,5А силовой транзистор Т1 необходимо установить на подходящий радиатор. После монтажа и тщательного осмотра на возможные ошибки подключите напряжение питания ко входу и проверьте с помощью вольтметра на выходе, есть ли необходимое напряжение. Из-за импульсного режима работы выход должен быть постоянно нагружен током не менее 5 мА, чтобы избежать чрезмерного насыщения дросселей. Вот такие простые, но рабочие схемы.
Да и для некоторых скептиков сразу стоит оговориться, в курсе что есть множество других современных ШИМ контроллеров и в будущем про них тоже будут небольшие статьи. Всем удачи.
