В данной статье разбираются принципы работы DC-DC преобразователя, и сборка макета повышающего преобразователя своими руками.
Для сборки dc-dc преобразователя в первую очередь потребуется катушка индуктивности (дроссель). В основе работы - явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре (в цепи) при изменении протекающего через контур тока.
Схема демонстрирующая все вышеописанное представлена ниже:
Схема запитана от источника питания V1 напряжением 1.5V. Нагрузка, резистор R1 запитана от него через катушку L1 и диод D1. Из-за падения напряжения на диоде и катушке напряжение на резисторе R1 составляет 0.97V.
Если нажать и отпустить кнопку SW1 мы видим, что напряжение на R1 кратковременно превысило напряжение источника питания.
Замкнув кнопку SW1 мы подсоединили дроссель L1 к выводам источника питания. Ток в катушке вырос и вокруг неё создалось мощное магнитное поле. Отпустив кнопку, ток в катушке начинает уменьшаться, а уменьшающееся магнитное поле наводит в ней ЭДС, деваться которой уже некуда кроме как через диод D1 начать заряжать конденсатор С1. Ответ почему так происходит ищите в учебники физики.
В местном магазине радиодеталей удалось накопать вот такую индуктивность:
На картинке справа. Большие токи от неё получить не выйдет, но для опытов и проверки схемы она вполне себе подойдет. В готовую конструкцию имеет смысл поставить катушку рассчитанную на бОльшие токи (намотанную более толстым проводом).
Если взять диод 1N4148(КД522А), пару конденсаторов 100мкф*50В и светодиод, посмотреть работу данной схемы можно и без симулятора.
Вместо кнопки можно просто поелозить проводком по ножке конденсатора, имитируя тем самым замыкание/размыкание кнопки и убедиться, что светодиод будет кратковременно вспыхивать - а значит напряжение на выходе превышает значение 1.5В.
Общий принцип я думаю понятен, осталось заменить кнопку электронным ключом на транзисторах.
Общую работу схемы можно посмотреть на этой анимации:
Как это все работает?
Для того, чтобы открыть пару Т1 и Т2 необходимо, чтобы база транзистора Т1 была подтянута к минусу источника питания.
С этим вроде бы проблем нет - но в цепи у нас находится конденсатор С1, который будучи не заряженным представляет для постоянного тока нулевое сопротивление.
Поэтому после подачи питания оба транзистора закрыты, конденсатор начинает заряжаться через L1 и R2.
Как только ток через конденсатор течь перестанет база транзистора Т1 оказывается подтянутой к земле.
Это открывает транзистор Т1 - тот в свою очередь открывает Т2.
Дроссель оказывается подключен через транзистор Т2 к источнику питания. Одновременно с этим начинает происходить перезарядка конденсатора С1 в противоположном направлении через транзистор Т1.
После того как конденсатор С1 полностью перезарядится, ток через него течь перестанет, оба транзистора снова закроются и снова начнется его перезарядка в противоположном направлении.
Все возникающие при этом высоковольтные импульсы на L1 копим на С2 и от него питаем нагрузку R3.
Собираем:
- T1 S9012H (ST9012H) транзистор биполярный PNP 30 В 0,5 А
- T2 SS8050D транзистор биполярный NPN 25 В 1,5 А 150 МГц (TO-92)
Подключаем батарейку и все работает.
p.s: почему эта схема накрылась медным тазом можно прочитать тут
Оглавление канала тут
Всем удачи!