كل ما يتعلق بالبناء والتجديد

كيف يعمل محول التعزيز؟ محول DC-DC بسيط قابل للتعديل، أو مصدر طاقة مختبري DIY V2

غالبًا ما يتم استخدامه لتحويل الجهد من مستوى واحد إلى جهد من مستوى آخر محولات الجهد النبضيباستخدام أجهزة تخزين الطاقة الحثية. تتميز هذه المحولات بكفاءة عالية تصل في بعض الأحيان إلى 95٪ ولديها القدرة على إنتاج جهد خرج متزايد أو منخفض أو مقلوب.

وفقًا لهذا، تُعرف ثلاثة أنواع من دوائر المحول: باك (الشكل 1)، التعزيز (الشكل 2) والعكس (الشكل 3).

من الشائع لجميع هذه الأنواع من المحولات خمسة عناصر:

  1. مزود الطاقة،
  2. عنصر التبديل الرئيسي,
  3. تخزين الطاقة الاستقرائي (مغوي، مغو)،
  4. حجب الصمام الثنائي,
  5. مكثف مرشح متصل بالتوازي مع مقاومة الحمل.

يتيح لك إدراج هذه العناصر الخمسة في مجموعات مختلفة تنفيذ أي من الأنواع الثلاثة محولات النبض.

يتم تنظيم مستوى جهد خرج المحول عن طريق تغيير عرض النبضات التي تتحكم في تشغيل عنصر التبديل الرئيسي، وبالتالي الطاقة المخزنة في جهاز تخزين الطاقة الاستقرائي.

يتم تحقيق استقرار جهد الخرج باستخدام التغذية الراجعة: عندما يتغير جهد الخرج، يتغير عرض النبضة تلقائيًا.

محول تبديل باك

يحتوي المحول المتدرج (الشكل 1) على سلسلة متصلة من عنصر التبديل S1 وتخزين الطاقة الاستقرائي L1 ومقاومة الحمل RH ومكثف المرشح C1 المتصل بالتوازي معه. يتم توصيل الصمام الثنائي VD1 بين نقطة اتصال المفتاح S1 مع جهاز تخزين الطاقة L1 والسلك المشترك.

أرز. 1. مبدأ تشغيل محول الجهد التنحي.

في المفتاح العمومييتم إغلاق الصمام الثنائي، وتتراكم الطاقة من مصدر الطاقة في جهاز تخزين الطاقة الاستقرائي. بعد إغلاق المفتاح S1 (فتحه)، يتم نقل الطاقة المخزنة بواسطة المخزن الحثي L1 عبر الصمام الثنائي VD1 إلى مقاومة الحمل RH، ويعمل المكثف C1 على تنعيم تموجات الجهد.

تعزيز تحويل المحول

يتم تصنيع محول جهد النبض التصاعدي (الشكل 2) على نفس العناصر الأساسية، ولكن يحتوي على مجموعة مختلفة: سلسلة سلسلة من تخزين الطاقة الحثية L1، والصمام الثنائي VD1 ومقاومة الحمل RH مع مكثف مرشح C1 متصل بالتوازي متصل بمصدر الطاقة. يتم توصيل عنصر التبديل S1 بين نقطة الاتصال لجهاز تخزين الطاقة L1 مع الصمام الثنائي VD1 والحافلة المشتركة.

أرز. 2. مبدأ تشغيل محول الجهد المعزز.

عندما يكون المفتاح مفتوحًا، يتدفق التيار من مصدر الطاقة عبر المحث الذي يخزن الطاقة. يتم إغلاق الصمام الثنائي VD1، ويتم فصل دائرة الحمل عن مصدر الطاقة والمفتاح وجهاز تخزين الطاقة.

يتم الحفاظ على الجهد عبر مقاومة الحمل بفضل الطاقة المخزنة في مكثف المرشح. عند فتح المفتاح، يتم جمع المجال الكهرومغناطيسي ذاتي الحث مع جهد الإمداد، ويتم نقل الطاقة المخزنة إلى الحمل من خلال الصمام الثنائي المفتوح VD1. تم الحصول عليها بهذه الطريقة الجهد الناتجيتجاوز الجهد العرض.

محول عكس نوع النبض

يحتوي المحول المقلوب من النوع النبضي على نفس مجموعة العناصر الأساسية، ولكن مرة أخرى في اتصال مختلف (الشكل 3): يتم توصيل دائرة متوالية من عنصر التبديل S1 والصمام الثنائي VD1 ومقاومة الحمل RH مع مكثف المرشح C1 بمصدر الطاقة .

يتم توصيل تخزين الطاقة الاستقرائي L1 بين نقطة الاتصال لعنصر التبديل S1 مع الصمام الثنائي VD1 والحافلة المشتركة.

أرز. 3. تحويل جهد النبض مع الانقلاب.

يعمل المحول على النحو التالي: عندما يكون المفتاح مغلقًا، يتم تخزين الطاقة في جهاز تخزين حثي. الصمام الثنائي VD1 مغلق ولا يمرر التيار من مصدر الطاقة إلى الحمل. عند إيقاف تشغيل المفتاح، يتم تطبيق القوة الدافعة الكهربية ذاتية الحث لجهاز تخزين الطاقة على مقوم يحتوي على الصمام الثنائي VD1 ومقاومة الحمل Rн ومكثف المرشح C1.

نظرًا لأن الصمام الثنائي المقوم يمرر نبضات الجهد السلبي فقط إلى الحمل، يتم تشكيل جهد إشارة سلبية عند خرج الجهاز (معكوس، عكس إشارة جهد الإمداد).

محولات النبض والمثبتات

لتحقيق الاستقرار في جهد الخرج لمثبتات النبض من أي نوع، يمكن استخدام المثبتات "الخطية" التقليدية، ولكنها ذات كفاءة منخفضة. وفي هذا الصدد، من المنطقي أكثر استخدام مثبتات جهد النبض لتثبيت جهد الخرج لمحولات النبض، خاصة وأن هذا الاستقرار ليس بالأمر الصعب على الإطلاق.

وتنقسم مثبتات جهد التبديل بدورها إلى مثبتات مع تعديل عرض النبض ومثبتات مع تعديل تردد النبض. في الأول منها، تتغير مدة نبضات التحكم بينما يظل معدل تكرارها دون تغيير. ثانيا، على العكس من ذلك، يتغير تردد نبضات التحكم بينما تظل مدتها دون تغيير. هناك أيضًا مثبتات نبض مع تنظيم مختلط.

أدناه سننظر في أمثلة راديو الهواة للتطور التطوري لمحولات النبض ومثبتات الجهد.

وحدات ودوائر محولات النبض

يعمل المذبذب الرئيسي (الشكل 4) لمحولات النبض بجهد خرج غير مستقر (الشكل 5 ، 6) على الدائرة الدقيقة KR1006VI1 بتردد 65 كيلو هرتز. يتم تغذية النبضات المستطيلة الناتجة للمولد من خلال دوائر RC إلى عناصر الترانزستور الرئيسية المتصلة بالتوازي.

يتكون المحث L1 من حلقة من الفريت بقطر خارجي 10 مم ونفاذية مغناطيسية 2000. محاثتها 0.6 مللي أمبير. تصل كفاءة المحول إلى 82%.

أرز. 4. دائرة المذبذب الرئيسية لمحولات الجهد النبضي.

أرز. 5. رسم تخطيطي لجزء الطاقة من محول الجهد النبضي المتصاعد +5/12 فولت.

أرز. 6. دائرة محول جهد النبض المقلوب +5/-12 فولت.

لا تتجاوز سعة تموج الخرج 42 مللي فولت وتعتمد على قيمة السعة للمكثفات عند خرج الجهاز. الحد الأقصى لتيار الحمل للأجهزة (الشكل 5، 6) هو 140 مللي أمبير.

يستخدم مقوم المحول (الشكل 5، 6) اتصالًا متوازيًا للثنائيات عالية التردد ذات التيار المنخفض والمتصلة على التوالي بمقاومات معادلة R1 - R3.

يمكن استبدال هذا التجميع بأكمله بصمام ثنائي حديث مصمم لتيار يزيد عن 200 مللي أمبير بتردد يصل إلى 100 كيلو هرتز وجهد عكسي لا يقل عن 30 فولت (على سبيل المثال، KD204، KD226).

مثل VT1 و VT2، من الممكن استخدام الترانزستورات من النوع KT81x مع بنية p-p-p - KT815، KT817 (الشكل 4.5) وp-p-p - KT814، KT816 (الشكل 6) وغيرها.

لزيادة موثوقية المحول، يوصى بتوصيل الصمام الثنائي من النوع KD204، KD226 بالتوازي مع تقاطع مجمع الباعث للترانزستور بحيث يكون مغلقًا أمام التيار المباشر.

محول مع مذبذب متعدد الهزاز

للحصول على جهد خرج قدره 30...80 فولتاستخدم P. Belyatsky محولًا بمذبذب رئيسي يعتمد على هزاز متعدد غير متماثل مع مرحلة إخراج محملة على جهاز تخزين الطاقة الاستقرائي - مغو (خنق) L1 (الشكل 7).

أرز. 7. دائرة محول الجهد مع مذبذب رئيسي يعتمد على هزاز متعدد غير متماثل.

الجهاز يعمل في نطاق جهد الإمداد 1.0. ..1.5 فولت وبكفاءة تصل إلى 75%. في الدائرة، يمكنك استخدام مغو قياسي DM-0.4-125 أو آخر بتحريض 120...200 μH.

يظهر الشكل تجسيدًا لمرحلة الإخراج لمحول الجهد. 8. عند تطبيق إشارات التحكم على مدخلات الشلال شكل مستطيلمستوى 7777 (5 فولت) عند خرج المحول عندما يتم تغذيته من مصدر جهد 12 فولتتلقى الجهد 250 فولتعند التحميل الحالي 3...5 مللي أمبير(مقاومة الحمل حوالي 100 كيلو أوم). محاثة مغو L1 هو 1 مللي أمبير.

مثل VT1، يمكنك استخدام الترانزستور المحلي، على سبيل المثال، KT604، KT605، KT704B، KT940A(B)، KT969A، إلخ.

أرز. 8. خيار مرحلة إخراج محول الجهد.

أرز. 9. رسم تخطيطي لمرحلة إخراج محول الجهد.

جعلت دائرة مرحلة الإخراج المماثلة (الشكل 9) هذا ممكنًا عند تشغيلها من مصدر جهد 28 فولتوالاستهلاك الحالي 60 مللي أمبيرالحصول على الجهد الناتج 250 فولتعند التحميل الحالي 5 مللي أمبير، محاثة الخانق هي 600 μH. تردد نبضات التحكم هو 1 كيلو هرتز.

اعتمادًا على جودة المحث، يمكن أن يصل جهد الخرج إلى 150...450 فولت بقوة تبلغ حوالي 1 وات وكفاءة تصل إلى 75%.

يظهر في الشكل محول جهد يعتمد على مولد نبض يعتمد على دائرة كهربائية دقيقة DA1 KR1006VI1 ومضخم يعتمد على ترانزستور التأثير الميداني VT1 وجهاز تخزين الطاقة الاستقرائي مع مقوم وفلتر. 10.

عند خرج المحول عند جهد الإمداد 9 فولتوالاستهلاك الحالي 80...90 مللي أمبيريتم إنشاء التوتر 400...425 فولت. تجدر الإشارة إلى أن قيمة جهد الخرج غير مضمونة - فهي تعتمد بشكل كبير على تصميم المحث (الاختناق) L1.

أرز. 10. دائرة محول الجهد مع مولد نبض على الدائرة الدقيقة KR1006VI1.

للحصول على الجهد المطلوب، أسهل طريقة هي اختيار مغوٍ تجريبيًا لتحقيق الجهد المطلوب أو استخدام مضاعف الجهد.

دائرة تحويل النبض ثنائية القطب

لتشغيل العديد من الأجهزة الإلكترونية، يلزم وجود مصدر جهد ثنائي القطب، مما يوفر جهدًا موجبًا وسالبًا. الرسم البياني الموضح في الشكل. يحتوي الإصدار 11 على مكونات أقل بكثير من الأجهزة المماثلة لأنه يعمل في نفس الوقت كمحول حثي معزز وعاكس.

أرز. 11. دائرة محولة ذات عنصر حثي واحد.

تستخدم دائرة المحول (الشكل 11) مجموعة جديدة من المكونات الرئيسية وتتضمن مولد نبض رباعي الطور ومحثًا ومفتاحين ترانزستور.

يتم إنشاء نبضات التحكم بواسطة مشغل D (DD1.1). خلال المرحلة الأولى من النبضات، يقوم المحث L1 بتخزين الطاقة من خلال مفاتيح الترانزستور VT1 وVT2. خلال المرحلة الثانية، يتم فتح المفتاح VT2 ويتم نقل الطاقة إلى ناقل جهد الخرج الإيجابي.

خلال المرحلة الثالثة، يتم إغلاق كلا المفتاحين، ونتيجة لذلك يقوم المحث بتجميع الطاقة مرة أخرى. عند فتح مفتاح VT1 خلال المرحلة النهائية من النبضات، يتم نقل هذه الطاقة إلى ناقل الطاقة السالب. عندما يتم استقبال نبضات بتردد 8 كيلو هرتز عند الإدخال، توفر الدائرة جهد الخرج ±12 فولت. يُظهر مخطط التوقيت (الشكل 11، على اليمين) تكوين نبضات التحكم.

يمكن استخدام الترانزستورات KT315، KT361 في الدائرة.

يتيح لك محول الجهد (الشكل 12) الحصول على جهد ثابت عند الخرج قدره 30 فولت، ويتم استخدام جهد بهذا الحجم لتشغيل المتغيرات، بالإضافة إلى مؤشرات الفلورسنت الفراغية.

أرز. 12. دائرة محول الجهد بجهد خرج ثابت قدره 30 فولت.

على شريحة DA1 من النوع KR1006VI1، يتم تجميع مذبذب رئيسي وفقًا للدائرة المعتادة، مما ينتج نبضات مستطيلة بتردد حوالي 40 كيلو هرتز.

يتم توصيل مفتاح الترانزستور VT1 بمخرج المولد، الذي يقوم بتبديل المحث L1. تعتمد سعة النبضات عند تبديل الملف على جودة تصنيعه.

في أي حال، يصل الجهد عليه إلى عشرات فولت. يتم تصحيح جهد الخرج بواسطة الصمام الثنائي VD1. يتم توصيل مرشح RC على شكل حرف U وصمام ثنائي زينر VD2 بمخرج المقوم. يتم تحديد الجهد عند خرج المثبت بالكامل حسب نوع صمام ثنائي الزينر المستخدم. وباعتباره صمام ثنائي زينر "عالي الجهد"، يمكنك استخدام سلسلة من صمامات زينر ذات جهد تثبيت أقل.

محول الجهد الكهربي مع تخزين الطاقة الاستقرائي، مما يسمح لك بالحفاظ على خرج ثابت الجهد قابل للتعديل، كما هو موضح في الشكل. 13.

أرز. 13. دائرة تحويل الجهد مع التثبيت.

تحتوي الدائرة على مولد نبض، ومضخم طاقة ثنائي المرحلتين، وجهاز تخزين الطاقة الحثية، ومقوم، ومرشح، ودائرة تثبيت جهد الخرج. يقوم المقاوم R6 بتعيين جهد الخرج المطلوب في النطاق من 30 إلى 200 فولت.

نظائرها الترانزستور: VS237V - KT342A، KT3102؛ VS307V - KT3107I، BF459 - KT940A.

محولات الجهد باك وعكس

هناك خياران - يظهر في الشكل محولات الجهد التنحي والعكس. 14. الأول يوفر جهد الخرج 8.4 فولتعند التحميل الحالي يصل إلى 300 مللي أمبير، والثاني يسمح لك بالحصول على جهد قطبية سلبية ( -19.4 فولت) في نفس الحمل الحالي. يجب تثبيت ترانزستور الإخراج VTZ على الرادياتير.

أرز. 14. دوائر محولات الجهد المستقر.

نظائرها الترانزستور: 2N2222 - KTZ117A 2N4903 - KT814.

محول الجهد المستقر التنحي

يظهر في الشكل 1 محول جهد ثابت متدرج يستخدم الدائرة الدقيقة KR1006VI1 (DA1) كمذبذب رئيسي وله حماية لتدفق الحمل. 15. جهد الخرج هو 10V عندما يصل تيار الحمل إلى 100mA.

أرز. 15. دائرة محول الجهد التنحي.

عندما تتغير مقاومة الحمل بنسبة 1%، يتغير جهد الخرج للمحول بما لا يزيد عن 0.5%. نظائرها الترانزستور: 2N1613 - KT630G، 2N2905 - KT3107E، KT814.

عاكس الجهد ثنائي القطب

لتشغيل الدوائر الإلكترونية التي تحتوي على مكبرات صوتية تشغيلية، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى مصادر طاقة ثنائية القطب. يمكن حل هذه المشكلة باستخدام عاكس الجهد، والذي تظهر دائرته في الشكل. 16.

يحتوي الجهاز على مولد نبض مربع محمّل على المحث L1. يتم تصحيح الجهد من المحث بواسطة الصمام الثنائي VD2 ويتم توفيره لمخرج الجهاز (مكثفات المرشح C3 و C4 ومقاومة الحمل). يضمن Zener diode VD1 جهد خرج ثابت - فهو ينظم مدة نبض القطبية الإيجابية على المحث.

أرز. 16. دائرة عاكس الجهد +15/-15 فولت.

يبلغ تردد تشغيل التوليد حوالي 200 كيلو هرتز تحت الحمل ويصل إلى 500 كيلو هرتز بدون تحميل. الحد الأقصى لتيار الحمل يصل إلى 50 مللي أمبير، وكفاءة الجهاز 80%. عيب التصميم هو نسبيا مستوى عالومع ذلك، فإن التداخل الكهرومغناطيسي هو أيضًا سمة من سمات الدوائر الأخرى المماثلة. تم استخدام دواسة الوقود DM-0.2-200 كـ L1.

العاكسون على رقائق متخصصة

هو الأكثر ملاءمة لجمع كفاءة عالية محولات الجهد الحديثةباستخدام الدوائر الدقيقة التي تم إنشاؤها خصيصًا لهذه الأغراض.

رقاقة KR1156EU5(MC33063A، MC34063A من Motorola) تم تصميمه للعمل في محولات تصاعدية وتنازلية وعكسية ثابتة بقدرة عدة واط.

في التين. يوضح الشكل 17 رسمًا تخطيطيًا لمحول الجهد التصاعدي استنادًا إلى الدائرة الدقيقة KR1156EU5. يحتوي المحول على مكثفات مرشح الإدخال والإخراج C1، SZ، C4، خنق التخزين L1، الصمام الثنائي المعدل VD1، المكثف C2، الذي يحدد تردد التشغيل للمحول، خنق المرشح L2 لتنعيم التموجات. يعمل المقاوم R1 كجهاز استشعار للتيار. يحدد مقسم الجهد R2، R3 جهد الخرج.

أرز. 17. دائرة محول الجهد التصاعدي على الدائرة الدقيقة KR1156EU5.

تردد تشغيل المحول قريب من 15 كيلو هرتز عند جهد دخل 12 فولت وحمل مقدر. كان نطاق تموجات الجهد على المكثفات SZ وC4 70 و15 مللي فولت، على التوالي.

يتم لف المحث L1 بمحاثة 170 μH على ثلاث حلقات ملتصقة K12x8x3 M4000NM بسلك PESHO 0.5. يتكون اللف من 59 دورة. يجب تقسيم كل حلقة إلى قسمين قبل لفها.

يتم إدخال فاصل مشترك مصنوع من ثنائي الفينيل متعدد الكلور بسمك 0.5 مم في إحدى الفجوات ويتم لصق العبوة معًا. يمكنك أيضًا استخدام حلقات الفريت ذات نفاذية مغناطيسية تزيد عن 1000.

مثال التنفيذ محول باك على شريحة KR1156EU5يظهر في الشكل. 18. لا يمكن توفير جهد يزيد عن 40 فولت لمدخل مثل هذا المحول، تردد تشغيل المحول هو 30 كيلو هرتز عند UBX = 15 فولت، نطاق تموج الجهد على المكثفات SZ وC4 هو 50 مللي فولت.

أرز. 18. مخطط محول الجهد التنحي على الدائرة الدقيقة KR1156EU5.

أرز. 19. مخطط محول الجهد المقلوب على أساس الدائرة الدقيقة KR1156EU5.

يتم جرح الاختناق L1 بمحاثة 220 μH بطريقة مماثلة (انظر أعلاه) على ثلاث حلقات، ولكن تم ضبط فجوة الإلتصاق على 0.25 مم، ويحتوي الملف على 55 دورة من نفس السلك.

يوضح الشكل التالي (الشكل 19) دائرة نموذجية لمحول الجهد المقلوب استنادًا إلى الدائرة الدقيقة KR1156EU5، ويتم تشغيل الدائرة الدقيقة DA1 بمجموع جهود الإدخال والإخراج، والتي يجب ألا تتجاوز 40 فولت.

تردد تشغيل المحول - 30 كيلو هرتز عند UBX=5 S؛ نطاق تموجات الجهد على المكثفات SZ و C4 هو 100 و 40 مللي فولت.

بالنسبة للمحث L1 للمحول المقلوب بمحاثة 88 μH، تم استخدام حلقتين K12x8x3 M4000NM مع فجوة قدرها 0.25 مم. يتكون اللف من 35 دورة من سلك PEV-2 0.7. يعتبر المحث L2 قياسيًا في جميع المحولات - DM-2.4 مع محاثة تبلغ 3 μGh. الدايود VD1 في جميع الدوائر (الشكل 17 - 19) يجب أن يكون من نوع شوتكي.

للحصول على الجهد ثنائي القطب من أحادي القطبقامت شركة MAXIM بتطوير دوائر دقيقة متخصصة. في التين. يوضح الشكل 20 إمكانية تحويل جهد منخفض المستوى (4.5...56) إلى جهد خرج ثنائي القطب 12 (أو 156) بتيار حمل يصل إلى 130 (أو 100 مللي أمبير).

أرز. 20. دائرة تحويل الجهد على شريحة MAX743.

من حيث هيكلها الداخلي، لا تختلف الدائرة الدقيقة عن التصميم النموذجي للمحولات المماثلة المصنوعة على عناصر منفصلة، ​​ومع ذلك، يسمح التصميم المتكامل الحد الأدنى للكميةعناصر خارجية لإنشاء محولات جهد عالية الكفاءة.

نعم، لدائرة كهربائية صغيرة ماكس743(الشكل 20) يمكن أن يصل تردد التحويل إلى 200 كيلو هرتز (وهو أعلى بكثير من تردد التحويل للغالبية العظمى من المحولات المصنوعة على عناصر منفصلة). مع جهد إمداد 5 فولت، تبلغ الكفاءة 80...82% مع عدم استقرار جهد الخرج بما لا يزيد عن 3%.

تم تجهيز الدائرة الدقيقة بحماية ضد حالات الطوارئ: عندما ينخفض ​​جهد الإمداد بنسبة 10% عن المعدل الطبيعي، وكذلك عندما ترتفع درجة حرارة العلبة (أعلى من 195 درجة مئوية).

لتقليل التموج عند خرج المحول بتردد تحويل (200 كيلو هرتز)، يتم تثبيت مرشحات LC على شكل حرف U عند مخرجات الجهاز. تم تصميم Jumper J1 الموجود على الأطراف 11 و 13 من الدائرة الدقيقة لتغيير قيمة جهد الخرج.

ل تحويل الجهد المنخفض المستوى(2.0...4.5 6) في 3.3 أو 5.0 فولت المستقر توجد دائرة كهربائية دقيقة خاصة تم تطويرها بواسطة MAXIM - ماكس765. نظائرها المحلية— KR1446PN1A وKR1446PN1B. تسمح لك الدائرة المصغرة لغرض مماثل - MAX757 - بالحصول على جهد خرج قابل للتعديل بشكل مستمر في حدود 2.7...5.5 فولت.

أرز. 21. دائرة محول الجهد التصاعدي ذو الجهد المنخفض إلى مستوى 3.3 أو 5.0 فولت.

دائرة المحول المبينة في الشكل 21، يحتوي على عدد قليل من الأجزاء الخارجية (المفصلية).

يعمل هذا الجهاز وفقًا للمبدأ التقليدي الموضح سابقًا. يعتمد تردد تشغيل المولد على جهد الإدخال وتيار الحمل ويختلف على نطاق واسع - من عشرات هرتز إلى 100 كيلو هرتز.

يتم تحديد حجم جهد الخرج من خلال مكان توصيل الدبوس 2 من الدائرة الدقيقة DA1: إذا كان متصلاً بحافلة مشتركة (انظر الشكل 21)، فإن جهد الخرج للدائرة الدقيقة KR1446PN1Aيساوي 5.0±0.25 فولت، ولكن إذا كان هذا الطرف متصلاً بالطرف 6، فسوف ينخفض ​​جهد الخرج إلى 3.3±0.15 فولت. KR1446PN1Bستكون القيم 5.2 ± 0.45 فولت و 3.44 ± 0.29 فولت على التوالي.

الحد الأقصى لتيار إخراج المحول - 100 مللي أمبير. رقاقة ماكس765يوفر الإخراج الحالي 200 مللي أمبيرعند الجهد 5-6 و 300 مللي أمبيرفي ظل التوتر 3.3 فولت. تصل كفاءة المحول إلى 80%.

الغرض من الدبوس 1 (SHDN) هو تعطيل المحول مؤقتًا عن طريق توصيل هذا الدبوس بالمشترك. سينخفض ​​جهد الخرج في هذه الحالة إلى قيمة أقل بقليل من جهد الدخل.

تم تصميم HL1 LED للإشارة إلى انخفاض طارئ في جهد الإمداد (أقل من 2 فولت)، على الرغم من أن المحول نفسه قادر على العمل عند قيم جهد دخل أقل (حتى 1.25 6 وأقل).

يتكون مغو L1 على حلقة K10x6x4.5 مصنوعة من الفريت M2000NM1. يحتوي على 28 لفة من سلك PESHO مقاس 0.5 مم وله محاثة تبلغ 22 μH. قبل اللف، يتم كسر حلقة الفريت إلى النصف، بعد ملئها بملف الماس. ثم يتم لصق الخاتم الغراء الايبوكسيتركيب حشية من القماش بسمك 0.5 مم في إحدى الفجوات الناتجة.

يعتمد محاثة المحرِّض التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة إلى حد كبير على سمك الفجوة وبدرجة أقل على النفاذية المغناطيسية للنواة وعدد لفات الملف. إذا قبلت الزيادة في مستوى التداخل الكهرومغناطيسي، فيمكنك استخدام مغو من النوع DM-2.4 بمحاثة تبلغ 20 ميكروغرام.

المكثفات C2 وC5 من النوع K53 (K53-18)، وC1 وC4 من السيراميك (لتقليل مستوى التداخل عالي التردد)، وVD1 عبارة عن صمام ثنائي شوتكي (1 N5818، 1 N5819، SR106، SR160، وما إلى ذلك).

مصدر طاقة التيار المتردد من فيليبس

يوفر المحول (وحدة إمداد الطاقة Philips، الشكل 22) بجهد دخل يبلغ 220 فولت جهد خرج ثابتًا قدره 12 فولت مع قدرة تحميل تبلغ 2 وات.

أرز. 22. رسم تخطيطي لمصدر طاقة شبكة Philips.

تم تصميم مصدر الطاقة بدون محول (الشكل 23) لتشغيل أجهزة الاستقبال المحمولة والجيبية من الشبكة التيار المتناوبالجهد 220 فولت. ويجب الأخذ في الاعتبار أن هذا المصدر غير معزول كهربائياً عن شبكة الإمداد. مع جهد خرج 9 فولت وتيار حمل 50 مللي أمبير، يستهلك مصدر الطاقة حوالي 8 مللي أمبير من الشبكة.

أرز. 23. مخطط مصدر طاقة بدون محول يعتمد على محول جهد النبض.

يقوم جهد التيار الكهربائي، الذي تم تصحيحه بواسطة جسر الصمام الثنائي VD1 - VD4 (الشكل 23)، بشحن المكثفات C1 وC2. يتم تحديد وقت شحن المكثف C2 بواسطة ثابت الدائرة R1، C2. في اللحظة الأولى بعد تشغيل الجهاز، يتم إغلاق الثايرستور VS1، ولكن عند جهد معين على المكثف C2 سيتم فتحه وتوصيل الدائرة L1، NW، بهذا المكثف.

في هذه الحالة، سيتم شحن المكثف S3 ذو السعة الكبيرة من المكثف C2. سوف ينخفض ​​الجهد على المكثف C2، وسوف يزيد على SZ.

التيار من خلال مغو L1، يساوي الصفر في اللحظة الأولى بعد فتح الثايرستور، يزداد تدريجياً حتى يتم تكافؤ الفولتية على المكثفات C2 و SZ. بمجرد حدوث ذلك، سيتم إغلاق الثايرستور VS1، لكن الطاقة المخزنة في مغو L1 ستحافظ لبعض الوقت على تيار الشحن للمكثف SZ من خلال الصمام الثنائي المفتوح VD5. بعد ذلك، يتم إغلاق الصمام الثنائي VD5، ويبدأ التفريغ البطيء نسبيًا للمكثف SZ عبر الحمل. يحد صمام ثنائي Zener VD6 من الجهد عبر الحمل.

بمجرد إغلاق الثايرستور VS1، يبدأ الجهد على المكثف C2 في الزيادة مرة أخرى. في مرحلة ما، يفتح الثايرستور مرة أخرى، وتبدأ دورة جديدة من تشغيل الجهاز. تردد فتح الثايرستور أعلى بعدة مرات من تردد نبض الجهد على المكثف C1 ويعتمد على تصنيفات عناصر الدائرة R1 و C2 ومعلمات الثايرستور VS1.

المكثفات C1 وC2 من النوع MBM لجهد لا يقل عن 250 فولت. يتمتع المحث L1 بتحريض قدره 1...2 مللي أمبير ومقاومة لا تزيد عن 0.5 أوم. يتم جرحه على إطار أسطواني بقطر 7 ملم.

يبلغ عرض اللف 10 مم، ويتكون من خمس طبقات من سلك PEV-2 مقاس 0.25 مم، ملفوف بإحكام، ولف بدوره. يتم إدخال قلب ضبط SS2.8x12 مصنوع من الفريت M200NN-3 في فتحة الإطار. يمكن أن يتغير محاثة المحرِّض ضمن حدود واسعة، وأحيانًا يتم التخلص منها تمامًا.

مخططات الأجهزة لتحويل الطاقة

تظهر الرسوم البيانية لأجهزة تحويل الطاقة في الشكل. 24 و 25. إنها محولات طاقة متدرجة مدعومة بمقومات مع مكثف التبريد. تم استقرار الجهد عند مخرج الأجهزة.

أرز. 24. مخطط محول الجهد التنحي مع مصدر طاقة بدون محول.

أرز. 25. خيار دائرة محول الجهد التنحي مع مصدر طاقة رئيسي بدون محول.

باعتبارك dinistors VD4، يمكنك استخدام نظائرها المحلية ذات الجهد المنخفض - KN102A، B. مثل الجهاز السابق (الشكل 23)، تحتوي مصادر الطاقة (الشكل 24 و 25) على اتصال كلفاني بشبكة الإمداد.

محول الجهد مع تخزين طاقة النبض

في محول الجهد S. F. Sikolenko مع "تخزين طاقة النبض" (الشكل 26) ، يتم تصنيع المفاتيح K1 و K2 على ترانزستورات KT630 ​​، ونظام التحكم (CS) موجود على دائرة كهربائية صغيرة من سلسلة K564.

أرز. 26. دائرة محول الجهد مع تراكم النبض.

مكثف التخزين C1 - 47 درجة فهرنهايت. يتم استخدام بطارية 9 فولت كمصدر للطاقة، ويصل جهد الخرج عند مقاومة حمل تبلغ 1 كيلو أوم إلى 50 فولت، وتبلغ الكفاءة 80% وتزيد إلى 95% عند استخدام هياكل CMOS مثل RFLIN20L كعناصر أساسية K1 وK2.

محول نبض الرنين

محولات الرنين النبضي المصممة بما يسمى. N. M. Muzychenko، يظهر أحدها في الشكل. 4.27 ، اعتمادًا على شكل التيار في مفتاح VT1 ، يتم تقسيمها إلى ثلاثة أنواع ، حيث تغلق عناصر التبديل عند صفر تيار وتفتح عند صفر جهد. في مرحلة التبديل، تعمل المحولات كمحولات رنانة، والباقي، معظم الفترة، كمحولات نبضية.

أرز. 27. مخطط محول الرنين النبضي N. M. Muzychenko.

من السمات المميزة لهذه المحولات أن جزء الطاقة الخاص بها مصنوع على شكل جسر حثي بالسعة مع مفتاح في قطر واحد ومفتاح ومصدر طاقة في الآخر. تعتبر هذه المخططات (الشكل 27) ذات كفاءة عالية.

يمكن بناء محول جهد تصاعدي قوي وجيد إلى حد ما بناءً على هزاز متعدد بسيط.
في حالتي، تم بناء هذا العاكس ببساطة لمراجعة العمل، كما تم تصوير فيديو قصير حول تشغيل هذا العاكس.

حول الدائرة ككل - من الصعب أن نتخيل عاكسًا بسيطًا للدفع والسحب. المذبذب الرئيسي وفي نفس الوقت جزء الطاقة عبارة عن ترانزستورات قوية ذات تأثير ميداني (يُنصح باستخدام مفاتيح مثل IRFP260 و IRFP460 وما شابه) متصلة باستخدام دائرة متعددة الهزاز. كمحول، يمكنك استخدام محول جاهز من مصدر طاقة الكمبيوتر (أكبر محول).

لأغراضنا، نحن بحاجة إلى استخدام اللفات 12 فولت والنقطة الوسطى (جديلة، اضغط). عند إخراج المحول، يمكن أن يصل الجهد إلى 260 فولت. وبما أن جهد الخرج متغير، فإنه يحتاج إلى تصحيحه باستخدام جسر الصمام الثنائي. يُنصح بتجميع الجسر من 4 ثنائيات منفصلة؛ تم تصميم جسور الصمام الثنائي الجاهزة لترددات الشبكة البالغة 50 هرتز، وفي دائرتنا يبلغ تردد الخرج حوالي 50 كيلو هرتز.

تأكد من استخدام الثنائيات النبضية أو السريعة أو فائقة السرعة بجهد عكسي لا يقل عن 400 فولت ومع الحالي المسموح به 1 أمبير فما فوق. يمكنك استخدام الثنائيات MUR460، UF5408، HER307، HER207، UF4007، وغيرها.
أوصي باستخدام نفس الثنائيات في دائرة الدائرة الرئيسية.

تعمل دائرة العاكس على أساس الرنين المتوازي، وبالتالي فإن تردد التشغيل سيعتمد على دائرتنا التذبذبية - المتمثلة في الملف الأولي للمحول والمكثف الموازي لهذا الملف.
فيما يتعلق بالقوة والأداء بشكل عام. لا تتطلب الدائرة المجمعة بشكل صحيح تعديلًا إضافيًا وتعمل على الفور. أثناء التشغيل، يجب ألا تسخن المفاتيح على الإطلاق إذا لم يتم تحميل خرج المحول. يمكن أن يصل التيار الخامل للعاكس إلى 300 مللي أمبير - وهذا هو المعيار، والأعلى يمثل مشكلة بالفعل.

مع مفاتيح جيدةومع محول من هذه الدائرة، يمكنك دون أي مشاكل إزالة الطاقة في حدود 300 واط، وفي بعض الحالات حتى 500 واط. تصنيف جهد الدخل مرتفع جدًا، وستعمل الدائرة من مصدر 6 فولت إلى 32 فولت، ولم أجرؤ على توفير المزيد.

الاختناقات - جرح بسلك 1.2 مم على حلقات صفراء وبيضاء من مجموعة خنق التثبيت وحدة الكمبيوترتَغذِيَة. عدد لفات كل ملف هو 7، وكلا الملفين متماثلان تمامًا.

قد تسخن المكثفات الموازية للملف الأساسي قليلاً أثناء التشغيل، لذا أنصحك باستخدام مكثفات الجهد العالي بجهد تشغيل 400 فولت أو أعلى.

الدائرة بسيطة وتعمل بكامل طاقتها، ولكن على الرغم من بساطة التصميم وسهولة الوصول إليه، إلا أن هذا ليس خيارًا مثاليًا. السبب ليس أفضل إدارة للمفاتيح الميدانية. تفتقر الدائرة إلى مولد ودائرة تحكم متخصصة، مما يجعلها غير موثوقة تمامًا إذا كانت الدائرة مخصصة للتشغيل على المدى الطويل تحت الحمل. يمكن للدائرة تشغيل LDS والأجهزة التي تحتوي على SMPS مدمج.

هناك رابط مهم - المحول - يجب أن يكون ملفوفًا جيدًا ومرحليًا بشكل صحيح، لأنه يلعب دورًا رئيسيًا في التشغيل الموثوق للعاكس.

اللف الأساسي هو 2x5 يتحول بحافلة مكونة من 5 أسلاك 0.8 مم. يتم لف اللف الثانوي بسلك 0.8 مم ويحتوي على 50 دورة - وهذا في حالة الملء الذاتي للمحول.

لقد قمت مؤخرًا بتجميع جهاز رقمي على متحكم دقيق، وظهر السؤال حول مصدر الطاقة الخاص به في الظروف الميدانية، فهو يحتاج إلى جهد 12 فولت وتيار يبلغ حوالي 50 مللي أمبير. علاوة على ذلك، فهو حساس للغاية لتموج الجهد ومن العديد من مصادر الطاقة التبديلية، ولم يرغب في العمل من بعض المعدات. وبعد البحث في الإنترنت، وجدت أحد الخيارات الأمثل والأرخص: محول دفعة DC-DCعلى شريحة MC34063. لحساب، يمكنك استخدام برنامج الآلة الحاسبة. لقد قمت بإدراج المعلمات المطلوبة (يمكن أن تعمل بالزيادة أو النقصان) وحصلت على هذه النتيجة:

يجب ألا يتجاوز جهد إمداد الدائرة الدقيقة 40 فولت، ويجب ألا يتجاوز التيار 1.5 أ. توجد لوحات دوائر مطبوعة على الإنترنت ولأجزاء SMD، لكن ليس لدي مخزون منها، لذلك قررت أن أصنع لوحتي الخاصة. يرجى ملاحظة أن هناك مقاومتين مرسومتين بمقاومة 0.2 أوم. لم يكن لدي سوى 5 واط فقط، لذلك صنعته من أجله، ولكن إذا وجدت واحدًا أصغر، لكنت قد قمت بلحامه في مكان آخر وقطع الفائض.

بدلاً من المقاومة عند R1- 1.5 كيلو أوم، قمت بتثبيت أداة تشذيب عند 5 كيلو أوم لتنظيم جهد الخرج. بالمناسبة، فإنه ينظم ضمن نطاق لائق إلى حد ما من 7 إلى 16، ومن الممكن المزيد، ولكن تم ضبط مكثف الإخراج على 16 فولت، لذلك لم أرفعه أكثر.

والآن باختصار عن تشغيل المحول. لقد قمت بتطبيق 3 فولت، وقمت بتعديل (R1) الخرج إلى 12 فولت - ويحافظ على هذا الجهد عندما يتم تقليل الطاقة إلى 2.5 فولت ورفعها إلى 11 فولت!

حتى قبل حلول العام الجديد، طلب مني القراء مراجعة اثنين من المحولات.
حسنًا، من حيث المبدأ، الأمر ليس صعبًا بالنسبة لي، وأنا نفسي أشعر بالفضول، فقد طلبته واستلمته واختبرته.
صحيح أنني كنت مهتمًا أكثر بمحول مختلف قليلاً، لكنني لم أتمكن من استخدامه مطلقًا، لذا سأتحدث عنه مرة أخرى.
حسنًا، اليوم مراجعة لمحول DC-DC بسيط بتيار معلن يبلغ 10 أمبير.

أعتذر مقدمًا عن التأخير الطويل في نشر هذه المراجعة لمن انتظرها لفترة طويلة.

في البداية، الخصائص المذكورة في صفحة المنتج وشرح صغير وتصحيح.
جهد الإدخال: 7-40 فولت
1 ، جهد الخرج: قابل للتعديل بشكل مستمر (1.25-35 فولت)
2، تيار الخرج: 8 أمبير، 10 أمبير أقصى وقت خلال (درجة حرارة أنبوب الطاقة تتجاوز 65 درجة، يرجى إضافة مروحة تبريد، 24 فولت 12 فولت 5 أمبير يمكن استخدامها بشكل عام في درجة حرارة الغرفة بدون مروحة)
3، النطاق الثابت: 0.3-10A (قابل للتعديل) وحدة أكثر من 65 درجة، يرجى إضافة مروحة.
4، أضواء الانعطاف الحالية: القيمة الحالية * (0.1) هذا الإصدار ثابت 0.1 مرة (في الواقع قد لا تكون القيمة الحالية للمصباح دقيقة جدًا) مليئة بتعليمات الشحن.
5، الضغط الأدنى: 1V
6، كفاءة التحويل: تصل إلى حوالي 95% (جهد الخرج، كلما زادت الكفاءة)
7، تردد التشغيل: 300 كيلو هرتز
8 ، تموج الإخراج: حول تموج 50 مللي فولت (بدون ضوضاء) عرض النطاق الترددي 20 متر (كمرجع) إدخال 24 فولت إخراج 12 فولت 5A قياس
9، درجة حرارة التشغيل: الدرجة الصناعية (-40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية)
10 ، تيار عدم التحميل: 20 مللي أمبير نموذجي (مفتاح 24 فولت 12 فولت)
11، تنظيم الحمل: ± 1% (ثابت)
12، تنظيم الجهد: ± 1%
13، دقة ودرجة حرارة ثابتة: الاختبار الفعلي، تتغير درجة حرارة الوحدة من 25 درجة إلى 60 درجة، التغيير أقل من 5% من القيمة الحالية (القيمة الحالية 5A)

سأترجمها قليلاً إلى لغة أكثر قابلية للفهم.
1. نطاق تعديل جهد الخرج - 1.25-35 فولت
2. تيار الخرج - 8 أمبير، ممكن 10 أمبير ولكن مع تبريد إضافي باستخدام المروحة.
3. نطاق التعديل الحالي 0.3-10 أمبير
4. عتبة إيقاف تشغيل مؤشر الشحن هي 0.1 من تيار الإخراج المحدد.
5. الحد الأدنى للفرق بين جهد الإدخال والإخراج هو 1 فولت (من المفترض)
6. الكفاءة - تصل إلى 95%
7. تردد التشغيل - 300 كيلو هرتز
8. تموج جهد الخرج، 50 مللي فولت عند تيار 5 أمبير، جهد الدخل 24 والخرج 12 فولت.
9. نطاق درجة حرارة التشغيل - من - 40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.
10. الاستهلاك الحالي الخاص - ما يصل إلى 20 مللي أمبير
11. دقة الصيانة الحالية - ±1%
12. دقة صيانة الجهد - ±1%
13. تم اختبار المعلمات في نطاق درجة الحرارة 25-60 درجة وكان التغير أقل من 5% عند تيار حمل 5 أمبير.

وصل الطلب في كيس بلاستيكي قياسي، ملفوف بسخاء بشريط من رغوة البولي إيثيلين. لم يتضرر أي شيء أثناء عملية التسليم.
كان بالداخل وشاحي التجريبي.

لا توجد تعليقات خارجية. لقد قمت بلفها بين يدي ولم يكن هناك أي شيء أشكو منه حقًا، لقد كان أنيقًا، وإذا استبدلت المكثفات بمكثفات ذات علامات تجارية، فسأقول إنها كانت جميلة.
يوجد على أحد جانبي اللوحة كتلتان طرفيتان، مدخل ومخرج الطاقة.

يوجد على الجانب الثاني مقاومتان لضبط جهد الخرج والتيار.

لذا، إذا نظرت إلى الصورة الموجودة في المتجر، فإن الوشاح يبدو كبيرًا جدًا.
لقد تعمدت التقاط الصورتين السابقتين عن قرب. لكن فهم الحجم يأتي عندما تضع علبة الثقاب بجانبه.
الوشاح صغير حقًا، ولم ألقي نظرة على الأحجام عندما طلبته، لكن لسبب ما بدا لي أنه أكبر بشكل ملحوظ. :)
أبعاد اللوحة - 65x37 ملم
أبعاد محول الطاقة - 65x47x24 ملم

اللوحة مكونة من طبقتين ومثبتة على الوجهين.
كما لم تكن هناك تعليقات بخصوص اللحام. في بعض الأحيان يحدث أن يتم لحام جهات الاتصال الضخمة بشكل سيء، لكن الصورة تظهر أن هذا ليس هو الحال هنا.
صحيح أن العناصر ليست مرقمة، ولكن أعتقد أنه لا بأس، فالمخطط بسيط للغاية.

بالإضافة إلى عناصر الطاقة، تحتوي اللوحة أيضًا على مضخم تشغيلي، والذي يتم تشغيله بواسطة مثبت 78L05، ويوجد أيضًا مصدر جهد مرجعي بسيط تم تجميعه باستخدام TL431.

تحتوي اللوحة على وحدة تحكم PWM قوية، كما أنها معزولة عن المبدد الحراري.
لا أعرف لماذا قامت الشركة المصنعة بعزل الشريحة عن المبدد الحراري، لأن هذا يقلل من انتقال الحرارة، ربما لأسباب تتعلق بالسلامة، ولكن بما أن اللوحة عادة ما تكون مدمجة في مكان ما، فإن ذلك يبدو غير ضروري بالنسبة لي.

نظرًا لأن اللوحة مصممة لتيار إخراج كبير إلى حد ما، فقد تم استخدام مجموعة صمام ثنائي قوي إلى حد ما كصمام ثنائي للطاقة، والذي تم تثبيته أيضًا على المبرد ومعزولًا عنه أيضًا.
في رأيي، هذا حل جيد جدًا، ولكن يمكن تحسينه قليلاً إذا استخدمنا مجموعة 60 فولت بدلاً من 100.

الاختناق ليس كبيرًا جدًا، لكن في هذه الصورة يمكنك أن ترى أنه ملفوف في سلكين، وهذا ليس سيئًا.

1، 2 يوجد مكثفان بسعة 470 μF × 50 فولت مثبتان عند الإدخال، ومكثفان بقوة 1000 μF، ولكن 35 فولت، عند الخرج.
إذا اتبعت قائمة الخصائص المعلنة، فإن الجهد الناتج للمكثفات قريب جدًا، ولكن من غير المرجح أن يقوم أي شخص بخفض الجهد من 40 إلى 35، ناهيك عن حقيقة أن 40 فولت للدائرة الدقيقة هو الحد الأقصى بشكل عام مساهمة الجهد.
3. يتم وضع علامة على موصلات الإدخال والإخراج، وإن كانت في الجزء السفلي من اللوحة، ولكن هذا ليس مهمًا بشكل خاص.
4. لكن مقاومات الضبط لم يتم تحديدها بأي شكل من الأشكال.
على اليسار يوجد ضبط الحد الأقصى لتيار الخرج، على اليمين - الجهد.

الآن دعونا نلقي نظرة سريعة على الخصائص المعلنة وما لدينا بالفعل.
كتبت أعلاه أن المحول يستخدم وحدة تحكم PWM قوية، أو بالأحرى وحدة تحكم PWM مع ترانزستور طاقة مدمج.
لقد نقلت أيضًا الخصائص المذكورة أعلاه للوحة، فلنحاول اكتشافها.
مذكور - جهد الخرج: قابل للتعديل بشكل مستمر (1.25-35 فولت)
لا توجد أسئلة هنا، المحول سينتج 35 فولت، حتى 36 فولت، نظريًا.
مذكور - تيار الخرج: 8 أمبير، 10 أمبير كحد أقصى
وهنا السؤال. تشير الشركة المصنعة للرقاقة بوضوح إلى أن الحد الأقصى لتيار الإخراج هو 8 أمبير. في خصائص الدائرة الدقيقة يوجد بالفعل خط - الحد الأقصى للتيار هو 10 أمبير. لكن هذا أبعد ما يكون عن الحد الأقصى للتشغيل؛ 10 أمبير هو الحد الأقصى.
مذكور - تردد التشغيل: 300 كيلو هرتز
300 كيلو هرتز رائع بالطبع، يمكنك وضع الخانق في أبعاد أصغر، لكن معذرة، تشير ورقة البيانات بوضوح إلى تردد ثابت 180 كيلو هرتز، من أين يأتي 300؟
مذكور - كفاءة التحويل: تصل إلى حوالي 95%
حسنًا ، كل شيء عادل هنا ، والكفاءة تصل إلى 95٪ ، وتدعي الشركة المصنعة عمومًا أنها تصل إلى 96٪ ، ولكن هذا من الناحية النظرية عند نسبة معينة من جهد الإدخال والإخراج.

وهنا مخطط كتلة وحدة تحكم PWM وحتى مثال على تنفيذها.
بالمناسبة، من الواضح هنا أنه بالنسبة لـ 8 أمبير من التيار، يتم استخدام خنق لا يقل عن 12 أمبير، أي. 1.5 من تيار الإخراج. أوصي عادةً باستخدام مخزون 2x.
ويوضح أيضًا أنه يمكن تركيب الصمام الثنائي الناتج بجهد 45 فولت، وعادةً ما يكون للثنائيات ذات الجهد 100 فولت انخفاض أكبر، وبالتالي تقليل الكفاءة.
إذا كان هناك هدف لزيادة كفاءة هذه اللوحة، فمن مصادر الطاقة للكمبيوتر القديم، يمكنك التقاط الثنائيات من النوع 20 أمبير 45 فولت أو حتى 40 أمبير 45 فولت.

في البداية، لم أكن أرغب في رسم دائرة؛ اللوحة الموجودة في الأعلى مغطاة بأجزاء وقناع وطباعة حريرية أيضًا، ولكن بعد ذلك رأيت أنه من الممكن إعادة رسم الدائرة وقررت عدم تغيير التقاليد :)
لم أقم بقياس محاثة المحرِّض، فقد تم أخذ 47 μH من ورقة البيانات.
تستخدم الدائرة مضخم تشغيلي مزدوج، الجزء الأول يستخدم لتنظيم وتثبيت التيار، والثاني للإشارة. يمكن ملاحظة أن دخل مضخم التشغيل الثاني متصل من خلال مقسم من 1 إلى 11؛ بشكل عام، ينص الوصف على 1 إلى 10، لكنني أعتقد أن هذا ليس أساسيًا.

الاختبار الأول يكون في وضع الخمول، حيث تم تكوين اللوحة مبدئيًا لجهد خرج يبلغ 5 فولت.
الجهد مستقر في نطاق جهد الإمداد من 12 إلى 26 فولت، والاستهلاك الحالي أقل من 20 مللي أمبير لأنه غير مسجل بواسطة مقياس التيار الكهربائي.

سوف يتوهج مؤشر LED باللون الأحمر إذا كان تيار الإخراج أكبر من 1/10 (1/11) من التيار المحدد.
يستخدم هذا المؤشر لشحن البطاريات، لأنه إذا انخفض التيار أثناء عملية الشحن إلى أقل من 1/10، فعادةً ما يعتبر أن الشحن قد اكتمل.
أولئك. نضبط تيار الشحن على 4 أمبير، ويضيء باللون الأحمر حتى ينخفض ​​التيار إلى أقل من 400 مللي أمبير.
ولكن هناك تحذير، تظهر اللوحة فقط انخفاضا في التيار، ولا يتم إيقاف تشغيل الشحن، ولكن ببساطة يتناقص أكثر.

للاختبار، قمت بتجميع منصة صغيرة شاركوا فيها.






القلم والورقة، فقدت الرابط :)

ولكن أثناء عملية الاختبار، اضطررت في النهاية إلى التقديم و كتلة قابلة للتعديلمصدر الطاقة، لأنه اتضح أنه بسبب تجاربي، تم تعطيل خطية القياس/الإعداد الحالي في نطاق 1-2 أمبير في مصدر طاقة قوي.
ونتيجة لذلك، قمت أولاً بإجراء اختبارات التسخين وتقييم مستوى التموج.

حدث الاختبار هذه المرة بشكل مختلف قليلاً عن المعتاد.
تم قياس درجات حرارة الراديترات في أماكن قريبة من مكونات الطاقة، حيث كان من الصعب قياس درجة حرارة المكونات نفسها بسبب كثافة التركيب.
بالإضافة إلى ذلك، تم اختبار التشغيل في الأوضاع التالية.
الإدخال - الإخراج - التيار
14 فولت - 5 فولت - 2 أمبير
28 فولت - 12 فولت - 2 أمبير
14 فولت - 5 فولت - 4 أمبير
إلخ. يصل إلى 7.5 أ الحالي

لماذا تم إجراء الاختبار بهذه الطريقة الماكرة؟
1. لم أكن متأكداً من موثوقية اللوحة وقمت بزيادة التيار تدريجياً بالتناوب بين أوضاع التشغيل المختلفة.
2. تم اختيار التحويل من 14 إلى 5 ومن 28 إلى 12 لأن هذه هي إحدى الأوضاع الأكثر استخدامًا، 14 (الجهد التقريبي للشبكة الموجودة على متن سيارة الركاب) إلى 5 (الجهد لشحن الأجهزة اللوحية والهواتف) . 28 (الجهد الموجود على متن الشاحنة) إلى 12 (ببساطة الجهد المستخدم بشكل متكرر.
3. في البداية، كانت لدي خطة للاختبار حتى يتم إيقاف تشغيله أو احتراقه، لكن الخطط تغيرت وكان لدي بعض الخطط لمكونات من هذه اللوحة. لهذا السبب قمت باختبار ما يصل إلى 7.5 أمبير فقط. على الرغم من أن هذا في النهاية لم يؤثر بأي شكل من الأشكال على صحة الشيك.

فيما يلي بعض الصور الجماعية حيث سأعرض اختبارات 5 فولت 2 أمبير و5 فولت 7.5 أمبير، بالإضافة إلى مستوى التموج المقابل.
كانت التموجات عند تيارات 2 و 4 أمبير متشابهة، وكانت التموجات عند تيارات 6 و 7.5 أمبير متشابهة أيضًا، لذلك لا أعطي خيارات وسيطة.

نفس ما ورد أعلاه، ولكن دخل 28 فولت ومخرج 12 فولت.

الظروف الحرارية عند العمل بمدخل 28 فولت ومخرج 12.
يمكن ملاحظة أنه لا فائدة من زيادة التيار أكثر، يُظهر التصوير الحراري بالفعل درجة حرارة وحدة تحكم PWM عند 101 درجة.
بالنسبة لنفسي، أستخدم حدًا معينًا: يجب ألا تتجاوز درجة حرارة المكونات 100 درجة. بشكل عام، ذلك يعتمد على المكونات نفسها. على سبيل المثال، يمكن تشغيل الترانزستورات ومجموعات الصمام الثنائي بأمان في درجات حرارة عالية، ومن الأفضل ألا تتجاوز الدوائر الدقيقة هذه القيمة.
بالطبع، ليس مرئيًا جدًا في الصورة، واللوحة مضغوطة جدًا، وفي الديناميكيات كانت مرئية بشكل أفضل قليلاً.

نظرًا لأنني اعتقدت أنه يمكن استخدام هذه اللوحة كشاحن، فقد اكتشفت كيف ستعمل في وضع يكون فيه الإدخال 19 فولت (جهد مصدر طاقة الكمبيوتر المحمول النموذجي)، ويكون الإخراج 14.3 فولت و5.5 أمبير (المعلمات النموذجية لـ شحن بطارية السيارة).
هنا سار كل شيء دون مشاكل، حسنًا، تقريبًا بدون مشاكل، ولكن المزيد عن ذلك لاحقًا.

لقد لخصت نتائج قياس درجة الحرارة في الجدول.
انطلاقا من نتائج الاختبار، أوصي بعدم استخدام اللوحة عند التيارات التي تتجاوز 6 أمبير، على الأقل دون تبريد إضافي.

كتبت أعلاه أن هناك بعض الميزات، سأشرحها.
خلال الاختبارات، لاحظت أن اللوحة تتصرف بشكل غير لائق قليلاً في مواقف معينة.
1.2 قمت بضبط جهد الخرج على 12 فولت، وتيار الحمل على 6 أمبير، وبعد 15-20 ثانية انخفض جهد الخرج إلى أقل من 11 فولت، واضطررت إلى تعديله.
3.4 تم ضبط الخرج على 5 فولت، والدخل 14، ورفع الدخل إلى 28، وانخفاض الخرج إلى 4 فولت. في الصورة على اليسار، يبلغ التيار 7.5 أمبير، وعلى اليمين 6 أمبير، لكن التيار لم يلعب دورًا؛ عندما يرتفع الجهد تحت الحمل، تقوم اللوحة "بإعادة ضبط" جهد الخرج.

بعد ذلك قررت التحقق من كفاءة الجهاز.
قدمت الشركة المصنعة رسومًا بيانية لأوضاع التشغيل المختلفة. أنا مهتم بالرسوم البيانية ذات المخرجات 5 و12 فولت والمدخلات 12 و24، لأنها الأقرب إلى اختباري.
على وجه الخصوص، أعلن -

2أ - 91%
4أ - 88%
6أ - 87%
7.5 أمبير - 85%


2أ - 94%
4أ - 94%
6أ - 93%
7.5A - غير معلن.

ما تلا ذلك كان في الأساس فحصًا بسيطًا، ولكن مع بعض الفروق الدقيقة.
لقد نجح اختبار 5 فولت دون أي مشاكل.

ولكن مع اختبار 12 فولت كانت هناك بعض الخصائص المميزة، وسوف أصفها.
1. مدخل 28 فولت، مخرج 12 فولت، 2 أمبير، كل شيء على ما يرام
2. مدخل 28 فولت، مخرج 12 فولت، 4 أمبير، كل شيء على ما يرام
3. نرفع تيار الحمل إلى 6 أمبير، وينخفض ​​جهد الخرج إلى 10.09
4. نقوم بتصحيحه برفعه مرة أخرى إلى 12 فولت.
5. نرفع تيار الحمل إلى 7.5 أمبير، فينخفض ​​مرة أخرى، ونضبطه مرة أخرى.
6. نقوم بتخفيض تيار الحمل إلى 2 أمبير بدون تصحيح، فيرتفع جهد الخرج إلى 16.84.
في البداية، أردت أن أظهر كيف ارتفع إلى 17.2 بدون تحميل، لكنني قررت أن هذا سيكون غير صحيح وقدمت صورة حيث يوجد تحميل.
نعم إنه حزين :(

حسنًا، في نفس الوقت قمت بفحص الكفاءة في وضع شحن بطارية السيارة من مصدر طاقة الكمبيوتر المحمول.
ولكن هناك بعض الخصائص هنا أيضًا. في البداية تم ضبط الخرج على 14.3 فولت، وقمت بإجراء اختبار تسخين ووضعت اللوحة جانبًا. ولكن بعد ذلك تذكرت أنني أردت التحقق من الكفاءة.
أقوم بتوصيل اللوحة المبردة ولاحظ أن الجهد الكهربي عند الخرج يبلغ حوالي 14.59 فولت، والذي انخفض إلى 14.33-14.35 أثناء تسخينه.
أولئك. في الواقع، اتضح أن اللوحة لديها عدم استقرار في جهد الخرج. وإذا كان هذا التشغيل ليس بالغ الأهمية بالنسبة لبطاريات الرصاص الحمضية، إذن بطاريات الليثيوملا يمكن فرض رسوم على مثل هذا المجلس بشكل قاطع.

لقد أكملت اختبارين للكفاءة.
وهي تستند إلى نتيجتين للقياس، على الرغم من أنهما في النهاية لا يختلفان كثيرًا.
P out - طاقة الخرج المحسوبة، يتم تقريب قيمة الاستهلاك الحالي، P out DCL - طاقة الخرج المقاسة بالحمل الإلكتروني. تم قياس جهد الإدخال والإخراج مباشرة على أطراف اللوحة.
وبناء على ذلك، تم الحصول على نتيجتين لقياس الكفاءة. لكن على أية حال فمن الواضح أن الكفاءة مشابهة تقريبًا لتلك المعلنة، وإن كانت أقل قليلاً.
سأكرر ما هو مذكور في ورقة البيانات
لإدخال 12 فولت وإخراج 5 فولت
2أ - 91%
4أ - 88%
6أ - 87%
7.5 أمبير - 85%

لإدخال 24 فولت وإخراج 12 فولت.
2أ - 94%
4أ - 94%
6أ - 93%
7.5A - غير معلن.

وما حدث على أرض الواقع. أعتقد أنه إذا استبدلت الصمام الثنائي القوي بنظيره ذي الجهد المنخفض وقمت بتثبيت خنق مصمم لتيار أعلى، فستكون قادرًا على استخراج بضعة بالمائة إضافية.

يبدو أن هذا كل شيء، وأنا أعرف حتى ما يفكر فيه القراء.
لماذا نحتاج إلى مجموعة من الاختبارات والصور غير المفهومة، فقط أخبرنا ما هو جيد أم لا في النهاية :)
وإلى حد ما، سيكون القراء على حق، بشكل عام، يمكن تقصير المراجعة بمقدار 2-3 مرات عن طريق إزالة بعض الصور بالاختبارات، لكنني معتاد على ذلك بالفعل، آسف.

وهكذا الملخص.
الايجابيات
إنتاج عالي الجودة
حجم صغير
مجموعة واسعة من الفولتية المدخلات والمخرجات.
توفر إشارة نهاية الشحن (تقليل تيار الشحن)
التعديل السلس للتيار والجهد (بدون مشاكل يمكنك ضبط جهد الخرج بدقة 0.1 فولت
تغليف رائع.

السلبيات.
بالنسبة للتيارات التي تزيد عن 6 أمبير، فمن الأفضل استخدام تبريد إضافي.
الحد الأقصى للتيار ليس 10 بل 8 أمبير.
دقة منخفضة في الحفاظ على جهد الخرج واعتماده المحتمل على تيار الحمل وجهد الإدخال ودرجة الحرارة.
في بعض الأحيان بدأت اللوحة في "الصوت"، حدث ذلك في نطاق تعديل ضيق جدًا، على سبيل المثال، أقوم بتغيير الإخراج من 5 إلى 12 وعند 9.5-10 فولت يصدر صوتًا بهدوء.

تذكير خاص:
تعرض اللوحة فقط انخفاض التيار، ولا يمكنها إيقاف الشحن، فهي مجرد محول.

رأيي. حسنًا، بصراحة، عندما أخذت اللوحة بين يدي لأول مرة ولفتها وفحصتها من جميع الجوانب، أردت الثناء عليها. مصنوعة بعناية، لم تكن هناك شكاوى خاصة. عندما قمت بتوصيله، لم أرغب حقًا في أن أقسم، حسنًا، إنه يسخن، هذه هي الطريقة التي يسخن بها جميعًا، وهذا أمر طبيعي في الأساس.
ولكن عندما رأيت كيف قفز الجهد الناتج من أي شيء، شعرت بالانزعاج.
لا أريد التحقيق في هذه المسائل لأن ذلك يجب أن يتم من قبل الشركة المصنعة التي تجني المال منها، لكني سأفترض أن المشكلة تكمن في ثلاثة أشياء
1. مسار تغذية مرتدة طويل يمتد تقريبًا على طول محيط اللوحة
2. تم تركيب مقاومات التشذيب بالقرب من الاختناق الساخن
3. يقع الخانق فوق العقدة تمامًا حيث تتركز الإلكترونيات "الرقيقة".
4. تستخدم المقاومات غير الدقيقة في دوائر التغذية المرتدة.

الخلاصة - إنها مناسبة تمامًا للحمل المتساهل، حتى 6 أمبير بالتأكيد، وهي تعمل بشكل جيد. وبدلاً من ذلك، فإن استخدام اللوحة كمحرك لمصابيح LED عالية الطاقة سيعمل بشكل جيد.
كما تستخدم شاحنمشكوك فيه للغاية، وفي بعض الحالات خطيرة. إذا ظل حمض الرصاص يتفاعل بشكل طبيعي مع مثل هذه الاختلافات، فلا يمكن شحن الليثيوم، على الأقل بدون تعديل.

هذا كل شيء، كما هو الحال دائما، أنا في انتظار التعليقات والأسئلة والإضافات.

تم توفير المنتج لكتابة مراجعة من قبل المتجر. تم نشر المراجعة وفقًا للبند 18 من قواعد الموقع.

التخطيط لشراء +121 اضافة الى المفضلة اعجبني الاستعراض +105 +225

جهد إدخال يصل إلى 61 فولت، جهد إخراج من 0.6 فولت، تيارات إخراج تصل إلى 4 أمبير، القدرة على المزامنة الخارجية وضبط التردد، بالإضافة إلى ضبط التيار المحدد، ضبط وقت البدء الناعم، حماية شاملة للحمل، نطاق واسع نطاق درجة حرارة التشغيل - كل هذه الميزات لمصادر إمدادات الطاقة الحديثة يمكن تحقيقها باستخدام الخط الجديد من محولات DC/DC التي تنتجها شركة .

في حالياًيتيح لك نطاق الدوائر الدقيقة لمنظمات التبديل التي تنتجها شركة STMicro (الشكل 1) إنشاء مصادر طاقة (PS) بجهد دخل يصل إلى 61 فولت وتيارات إخراج تصل إلى 4 أ.

مهمة تحويل الجهد ليست سهلة دائمًا. كل جهاز محدد له متطلباته الخاصة لمنظم الجهد. في بعض الأحيان يلعب السعر (الإلكترونيات الاستهلاكية)، أو الحجم (الإلكترونيات المحمولة)، أو الكفاءة (الأجهزة التي تعمل بالبطارية)، أو حتى سرعة تطوير المنتج دورًا رئيسيًا. هذه المتطلبات غالبا ما تتعارض مع بعضها البعض. لهذا السبب، لا يوجد محول جهد مثالي وعالمي.

حاليًا، يتم استخدام عدة أنواع من المحولات: الخطية (مثبتات الجهد)، ومحولات التيار المستمر/التيار المستمر النبضية، ودوائر نقل الشحنة، وحتى مصادر الطاقة القائمة على العوازل الجلفانية.

ومع ذلك، فإن الأكثر شيوعًا هي منظمات الجهد الخطية ومحولات DC/DC ذات التبديل التنازلي. الفرق الرئيسي في عمل هذه المخططات واضح من الاسم. في الحالة الأولى، يعمل مفتاح الطاقة في الوضع الخطي، في الحالة الثانية - في وضع المفتاح. وترد أدناه المزايا والعيوب والتطبيقات الرئيسية لهذه المخططات.

مميزات منظم الجهد الخطي

مبدأ تشغيل منظم الجهد الخطي معروف جيدًا. تم تطوير المثبت الكلاسيكي المتكامل μA723 في عام 1967 بواسطة R. Widlar. على الرغم من حقيقة أن الإلكترونيات قد قطعت شوطا طويلا منذ ذلك الحين، إلا أن مبادئ التشغيل ظلت دون تغيير تقريبا.

تتكون دائرة منظم الجهد الخطي القياسية من عدد من العناصر الأساسية (الشكل 2): ترانزستور الطاقة VT1، ومصدر الجهد المرجعي (VS)، ودائرة التغذية المرتدة التعويضية. مكبر للصوت التشغيلي(أوو). قد تحتوي الهيئات التنظيمية الحديثة على كتل وظيفية إضافية: دوائر الحماية (من الحرارة الزائدة والتيار الزائد)، ودوائر إدارة الطاقة، وما إلى ذلك.

مبدأ تشغيل هذه المثبتات بسيط للغاية. تقارن دائرة التغذية المرتدة الموجودة على مضخم العمليات قيمة الجهد المرجعي مع جهد مقسم الخرج R1/R2. يتم تشكيل عدم تطابق عند خرج المرجع أمبير، والذي يحدد جهد مصدر البوابة لترانزستور الطاقة VT1. يعمل الترانزستور في الوضع الخطي: كلما زاد الجهد عند خرج المضخم التشغيلي، انخفض جهد مصدر البوابة، وزادت مقاومة VT1.

تتيح لك هذه الدائرة التعويض عن جميع التغييرات في جهد الإدخال. في الواقع، لنفترض أن جهد الدخل Uin قد زاد. سيؤدي هذا إلى سلسلة من التغييرات التالية: زيادة Uin → سيزيد Uout → سيزداد الجهد الكهربائي على المقسم R1/R2 → سيزداد جهد الخرج لمضخم التشغيل → سينخفض ​​جهد مصدر البوابة → سوف تنخفض المقاومة VT1 زيادة → Uout سوف تنخفض.

ونتيجة لذلك، عندما يتغير جهد الدخل، يتغير جهد الخرج قليلاً.

عندما ينخفض ​​جهد الخرج، تحدث تغيرات عكسية في قيم الجهد.

ميزات تشغيل محول DC/DC المتدرج

تتكون الدائرة المبسطة لمحول DC/DC الكلاسيكي المتدرج (محول النوع الأول، محول الجهد، محول التنحي) من عدة عناصر رئيسية (الشكل 3): ترانزستور الطاقة VT1، دائرة التحكم (CS)، المرشح (Lph) -Cph)، الصمام الثنائي العكسي VD1.

على عكس دائرة التنظيم الخطية، يعمل الترانزستور VT1 في وضع التبديل.

تتكون دورة تشغيل الدائرة من مرحلتين: مرحلة المضخة ومرحلة التفريغ (الأشكال 4...5).

في مرحلة الضخ، يكون الترانزستور VT1 مفتوحًا ويتدفق التيار من خلاله (الشكل 4). يتم تخزين الطاقة في الملف Lf والمكثف Cf.

خلال مرحلة التفريغ، يتم إغلاق الترانزستور، ولا يتدفق التيار من خلاله. يعمل الملف Lf كمصدر للتيار. VD1 هو صمام ثنائي ضروري لتدفق التيار العكسي.

في كلا المرحلتين، يتم تطبيق جهد مساوٍ لجهد المكثف Sph على الحمل.

توفر الدائرة المذكورة أعلاه تنظيم جهد الخرج عندما تتغير مدة النبضة:

Uout = Uin × (ti/T)

إذا كانت قيمة الحث صغيرة، فإن تيار التفريغ من خلال الحث لديه الوقت للوصول إلى الصفر. ويسمى هذا الوضع الوضع الحالي المتقطع. ويتميز بزيادة تموج التيار والجهد على المكثف، مما يؤدي إلى تدهور جودة جهد الخرج وزيادة ضوضاء الدائرة. لهذا السبب، نادرا ما يستخدم الوضع الحالي المتقطع.

يوجد نوع من دوائر المحول يتم فيه استبدال الصمام الثنائي "غير الفعال" VD1 بترانزستور. يفتح هذا الترانزستور في الطور المضاد مع الترانزستور الرئيسي VT1. يسمى هذا المحول متزامن وله كفاءة أكبر.

مميزات وعيوب دوائر تحويل الجهد

إذا كان لأحد المخططات المذكورة أعلاه التفوق المطلق، فسيتم نسيان الثاني بأمان. ومع ذلك، هذا لا يحدث. وهذا يعني أن كلا المخططين لهما مزايا وعيوب. ينبغي إجراء تحليل المخططات وفقًا لمجموعة واسعة من المعايير (الجدول 1).

الجدول 1. مزايا وعيوب دوائر تنظيم الجهد

صفة مميزة منظم خطي محول باك DC/DC
نطاق جهد الإدخال النموذجي، V حتى 30 ما يصل الى 100
نطاق الإخراج الحالي النموذجي مئات مللي أمبير الوحدات أ
كفاءة قصير عالي
دقة ضبط جهد الخرج الوحدات % الوحدات %
استقرار الجهد الناتج عالي متوسط
الضوضاء المتولدة قصير عالي
تعقيد تنفيذ الدائرة قليل عالي
تعقيد طوبولوجيا ثنائي الفينيل متعدد الكلور قليل عالي
سعر قليل عالي

الخصائص الكهربائية. بالنسبة لأي محول، فإن الخصائص الرئيسية هي الكفاءة، وتيار الحمل، ونطاق جهد الإدخال والإخراج.

قيمة الكفاءة للمنظمين الخطيين منخفضة وتتناسب عكسيا مع جهد الدخل (الشكل 6). ويرجع ذلك إلى حقيقة أن كل الجهد "الإضافي" ينخفض ​​عبر الترانزستور الذي يعمل في الوضع الخطي. يتم تحرير طاقة الترانزستور على شكل حرارة. تؤدي الكفاءة المنخفضة إلى حقيقة أن نطاق جهد الإدخال وتيارات الخرج للمنظم الخطي صغير نسبيًا: ما يصل إلى 30 فولت وما يصل إلى 1 أ.

كفاءة منظم التحويل أعلى بكثير وأقل اعتمادًا على جهد الدخل. في الوقت نفسه، ليس من غير المألوف أن تكون الفولتية المدخلة أكثر من 60 فولت وتيارات الحمل أكثر من 1 أمبير.

إذا تم استخدام دائرة تحويل متزامنة، حيث يتم استبدال الصمام الثنائي الحر غير الفعال بترانزستور، فستكون الكفاءة أعلى.

دقة واستقرار الجهد الناتج. يمكن أن تتمتع المثبتات الخطية بدقة عالية للغاية واستقرار للمعلمات (كسور النسبة المئوية). إن اعتماد جهد الخرج على التغيرات في جهد الدخل وعلى تيار الحمل لا يتجاوز نسبة قليلة.

وفقًا لمبدأ التشغيل، يكون لمنظم النبض في البداية نفس مصادر الخطأ مثل المنظم الخطي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتأثر انحراف جهد الخرج بشكل كبير بكمية التيار المتدفق.

خصائص الضوضاء. يتمتع المنظم الخطي باستجابة معتدلة للضوضاء. هناك منظمات دقة منخفضة الضوضاء تستخدم في تكنولوجيا القياس عالية الدقة.

يعد مثبت التبديل نفسه مصدرًا قويًا للتداخل، نظرًا لأن ترانزستور الطاقة يعمل في وضع التبديل. تنقسم الضوضاء المتولدة إلى موصلة (تنتقل عبر خطوط الكهرباء) وضوضاء حثي (تنتقل عبر وسائط غير موصلة).

يتم التخلص من التداخل المجرى باستخدام مرشحات الترددات المنخفضة. كلما زاد تردد تشغيل المحول، أصبح من الأسهل التخلص من التداخل. في دوائر القياس، غالبًا ما يتم استخدام منظم التبديل بالتزامن مع المثبت الخطي. في هذه الحالة، يتم تقليل مستوى التداخل بشكل كبير.

من الصعب جدًا التخلص من الآثار الضارة للتداخل الاستقرائي. ينشأ هذا الضجيج في المحرِّض وينتقل عبر الهواء والوسائط غير الموصلة. للقضاء عليها، يتم استخدام المحاثات والملفات المحمية على قلب حلقي. عند وضع اللوحة، يستخدمون حشوًا مستمرًا للأرض بمضلع و/أو حتى يختارون طبقة منفصلة من الأرض في ألواح متعددة الطبقات. بالإضافة إلى ذلك، يكون محول النبض نفسه بعيدًا عن دوائر القياس قدر الإمكان.

خصائص الأداء. من وجهة نظر بساطة تنفيذ الدائرة وتخطيط لوحة الدائرة المطبوعة، فإن المنظمات الخطية بسيطة للغاية. بالإضافة إلى المثبت المدمج نفسه، لا يلزم سوى اثنين من المكثفات.

سيتطلب محول التحويل مرشح L-C خارجيًا على الأقل. في بعض الحالات، يلزم وجود ترانزستور طاقة خارجي وصمام ثنائي حر خارجي. وهذا يؤدي إلى الحاجة إلى الحسابات والنمذجة، وتصبح طوبولوجيا لوحة الدوائر المطبوعة أكثر تعقيدًا بشكل ملحوظ. يحدث تعقيد إضافي للوحة بسبب متطلبات EMC.

سعر. من الواضح أنه بسبب كمية كبيرةستكون المكونات الخارجية لمحول النبض أكثر تكلفة.

في الختام، يمكن تحديد المجالات المفيدة لتطبيق كلا النوعين من المحولات:

  • يمكن استخدام المنظمات الخطية في دوائر الطاقة المنخفضة والجهد المنخفض بدقة عالية وثبات ومتطلبات ضوضاء منخفضة. ومن الأمثلة على ذلك دوائر القياس والدقة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون الحجم الصغير والتكلفة المنخفضة للحل النهائي مثاليًا للإلكترونيات المحمولة والأجهزة منخفضة التكلفة.
  • تعتبر منظمات التبديل مثالية للدوائر ذات الجهد المنخفض والعالي عالية الطاقة في السيارات والإلكترونيات الصناعية والاستهلاكية. الكفاءة العالية غالبًا ما تجعل استخدام DC/DC ليس بديلاً للأجهزة المحمولة والتي تعمل بالبطارية.

في بعض الأحيان يصبح من الضروري استخدام منظمات خطية عند جهد دخل مرتفع. في مثل هذه الحالات، يمكنك استخدام المثبتات التي تنتجها شركة STMicroelectronics، والتي لديها جهد تشغيل يزيد عن 18 فولت (الجدول 2).

الجدول 2. منظمات خطية من شركة STMicroelectronics ذات جهد دخل عالي

اسم وصف أوين ماكس، V الاسم المستعار، V الاسم، أ ملك
إسقاط، V
35 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15 0.5 2
منظم دقة 500 مللي أمبير 40 24 0.5 2
2 منظم 35 0.225 2 2
, منظم قابل للتعديل 40 0.1; 0.5; 1.5 2
3 منظم 20 3 2
منظم دقة 150 مللي أمبير 40 0.15 3
KFxx 20 2.5: 8 0.5 0.4
منظم إسقاط ذاتي منخفض للغاية 20 2.7: 12 0.25 0.4
5 منظم مع انخفاض التسرب وتعديل الجهد الناتج 30 1.5; 3; 5 1.3
ليكسكس منظم إسقاط ذاتي منخفض للغاية 20 3; 3.3; 4.5; 5; 8 0.1 0.2
منظم إسقاط ذاتي منخفض للغاية 20 3.3; 5 0.1 0.2
منظم إسقاط ذاتي منخفض للغاية 40 3.3; 5 0.1 0.25
منظم 85 مللي أمبير مع انخفاض التسرب الذاتي 24 2.5: 3.3 0.085 0.5
منظم الجهد السلبي الدقيق -35 -5; -8; -12; -15 1.5 1.1; 1.4
منظم الجهد السلبي -35 -5; -8; -12; -15 0.1 1.7
منظم جهد سلبي قابل للتعديل -40 1.5 2

إذا تم اتخاذ قرار ببناء مصدر طاقة نبضي، فيجب اختيار شريحة محول مناسبة. يتم الاختيار مع الأخذ في الاعتبار عدد من المعلمات الأساسية.

الخصائص الرئيسية لمحولات DC/DC النبضية المتدرجة

دعونا ندرج المعلمات الرئيسية لمحولات النبض.

نطاق جهد الإدخال (V). لسوء الحظ، هناك دائمًا قيود ليس فقط على الحد الأقصى، ولكن أيضًا على الحد الأدنى من جهد الإدخال. يتم دائمًا تحديد قيمة هذه المعلمات بهامش معين.

نطاق جهد الخرج (V). نظرًا للقيود المفروضة على الحد الأدنى والحد الأقصى لمدة النبضة، فإن نطاق قيم جهد الخرج محدود.

الحد الأقصى لتيار الإخراج (أ). هذه المعلمة محدودة بعدد من العوامل: الحد الأقصى المسموح به لتبديد الطاقة، والقيمة النهائية لمقاومة مفاتيح الطاقة، وما إلى ذلك.

تردد تشغيل المحول (كيلو هرتز). كلما زاد تردد التحويل، أصبح من الأسهل تصفية جهد الخرج. وهذا يجعل من الممكن مكافحة التداخل وتقليل قيم عناصر مرشح L-C الخارجي، مما يؤدي إلى زيادة تيارات الخرج وتقليل الحجم. ومع ذلك، فإن الزيادة في تردد التحويل تزيد من خسائر التبديل لمفاتيح الطاقة وتزيد من المكون الاستقرائي للتداخل، وهو أمر غير مرغوب فيه بشكل واضح.

الكفاءة (٪) هي مؤشر متكامل للكفاءة ويتم تقديمها في شكل رسوم بيانية لـ معان مختلفةالفولتية والتيارات.

تعد المعلمات المتبقية (مقاومة القناة لمفاتيح الطاقة المدمجة (mOhm)، واستهلاك التيار الذاتي (μA)، والمقاومة الحرارية للإسكان، وما إلى ذلك) أقل أهمية، ولكن يجب أيضًا أخذها في الاعتبار.

تتميز المحولات الجديدة من شركة STMicroelectronics بجهد وكفاءة إدخال عاليين، ويمكن حساب معلماتها باستخدام برنامج eDesignSuite المجاني.

خط DC/DC النبضي من شركة ST Microelectronics

تتوسع محفظة DC/DC لشركة STMicroelectronics باستمرار. تحتوي الدوائر الدقيقة الجديدة للمحول على نطاق جهد دخل ممتد يصل إلى 61 فولت ( / / ) وتيارات خرج عالية وفولتية خرج من 0.6 فولت ( / / ) (الجدول 3).

الجدول 3. جديد DC / DC STMicroelectronics

صفات اسم
L7987؛ L7987L
إطار ففكفبن-10L HSOP-8؛ ففكفبن-8L؛ SO8 HSOP-8؛ ففكفبن-8L؛ SO8 HTSSOP16 ففكفبن-10L؛ إتش إس أو بي 8 ففكفبن-10L؛ إتش إس أو بي 8 إتش إس أو بي 8 هتسوب 16
جهد الإدخال Uin، V 4.0…18 4.0…18 4.0…18 4…38 4.5…38 4.5…38 4.5…38 4.5…61
تيار الخرج، أ 4 3 4 2 2 3 3 2 (L7987L)؛ 3 (L7987)
نطاق جهد الخرج، V 0.8…0.88×Uin 0.8 ...وحدة 0.8 ...وحدة 0.85 ...وحدة 0.6 ...وحدة 0.6 ...وحدة 0.6 ...وحدة 0.8 ...وحدة
تردد التشغيل، كيلو هرتز 500 850 850 250…2000 250…1000 250…1000 250…1000 250…1500
تزامن التردد الخارجي (الحد الأقصى)، كيلو هرتز لا لا لا 2000 1000 1000 1000 1500
المهام بداية سلسة حماية التيار الزائد الحماية من الحرارة الزائدة
وظائف اضافيه يُمكَِن؛ جيد يُمكَِن LNM. إل سي إم؛ تعيق؛ الحماية من الفولت الزائد يُمكَِن بجود؛ الحماية ضد انخفاضات الجهد. قطع التعديل الحالي
نطاق درجة حرارة التشغيل الكريستالي، درجة مئوية -40…150

تتميز جميع الدوائر الدقيقة الجديدة لمحول النبض بوظائف الحماية من البداية الناعمة والتيار الزائد والسخونة الزائدة.