Enostaven enosmerni - DC pretvornik za povečanje z uporabo 555: 4 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

V vezju je pogosto koristno imeti višje napetosti. Bodisi zagotoviti +ve in -ve tirnice za op -amp, poganjati brenčalce ali celo rele brez potrebe po dodatni bateriji.

To je preprost 5V do 12V DC pretvornik, zgrajen s časovnikom 555 in nekaj tranzistorji 2N2222. Za opravljanje te funkcije že obstajajo namenski IC -ji, ki so veliko učinkovitejši od te zasnove - s tem projektom je zabavno eksperimentirati in imeti intuicijo, kako ta vezja delujejo.

1. korak: Osnovna funkcija

Vezje deluje tako, da zapre tranzistor in učinkovito ozemlji induktor. Zaradi tega v induktor teče velik tok. Ko je tranzistor odprt, se magnetno polje zruši v induktorju, kar povzroči zvišanje napetosti, pogosto veliko višje od napetosti akumulatorja. Če je ustvarjena napetost višja od napetosti, shranjene v kondenzatorju, se dioda zapre in omogoči polnjenje kondenzatorja.

Z uporabo generatorja signalov za pogon tranzistorja sem ugotovil, da za svoje komponente (dele, ki sem jih rešil iz zavržene elektronike) potrebujem frekvenco okoli 220KHz za ustvarjanje 15V. Mreža za povratno informacijo bo nato nadzorovala frekvenco in skušala vzdrževati stalnih 12 V pri različnih obremenitvah.

2. korak: stabilno vezje

Na spletu so različna oscilatorna vezja 555, vendar sem svojega izdelal na ta način.

Izhod, pin 3, se uporablja za polnjenje in praznjenje kondenzatorja preko upora. Napetost na kondenzatorju se spremlja za preklop izhodnega zatiča.

Če uporabljate napajanje 6V, je enostavno videti, da imajo op-ojačevalniki referenčno napetost 2V in 4V. Oba op-ojačevalnika spremljata napetost kondenzatorja, zato sta nožici (2 in 6) povezani skupaj.

Če se napetost dvigne nad 4V, zgornji op-amp naraste visoko Ponastavite zapah, kondenzator se začne prazniti, dokler ne pade pod 2V, nakar bo spodnji op-amp narasel in nastavite zapah. Ponovno polnjenje kondenzatorja.

Rumena sled prikazuje polnjenje in praznjenje kondenzatorja, modra pa izhodni pin 3, ki ustvarja kvadratni val pri 190KHz.

Korak: Zanka povratnih informacij

Zahteva za povratno zanko je znižati frekvenco, ko izhodna napetost postane previsoka, in povečati frekvenco, ko napetost postane prenizka.

Najlažji način, da bi to naredil, je bil s tranzistorjem odzračiti tok med ciklu polnjenja kondenzatorja.

Med tem ciklom je nožica DISCHARGE 7 nizko aktivna, kar omogoča odzračevalnemu vezju, da ukrade tok iz kondenzatorja.

Osnovna napetost - 0,65 V je prisotna na oddajniku, ta napetost preko fiksnega upora R bo vzdrževala stalen tok, ki mora izhajati iz toka polnjenja kondenzatorja, upočasniti cikel in znižati frekvenco. Višja kot je napetost, večji tok se odvaja od polnjenja in nižja je frekvenca. Kar natančno ustreza našim zahtevam.

Poskusite z vrednostmi komponent, vendar sem za osnovni upor izbral 3K iz tega razloga:

Na najnižji točki je kondenzator na približno 2V. Iz 5V napajanja to pomeni, da bo 3V preko 3K upora začel polniti kondenzator z 1mA.

S prednastavljenim 1V na oddajniku preko 3K upora bo potegnil 1/3 toka ali 333uA … kar se mi je zdelo dober odvodni tok. Osnovna napetost prihaja iz potenciometra, ki tvori delilnik napetosti z napetostjo, ki jo želimo spremljati, tj. 12V izhod. Ker je potenciometer nastavljiv, vrednost upora oddajnika ni kritična. Za to sem izbral 20K potenciometer.

4. korak: Dokončano vezje

Na voljo sem imel le površinsko nameščeno diodo, ki jo lahko opazimo spajkano na dno plošče.

Vezje je bilo preizkušeno iz 5V napajanja iz Arduina in učinkovito poganja 12V brenčalo, enosmerni motor, 12V rele ali vrsto diod brez potrebe po zunanjem 12V napajanju.