ממיר 200Watt 12V עד 220V DC-DC: 13 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

שלום לכולם:)

ברוכים הבאים למדריך זה שבו אראה לך כיצד הכנתי את ממיר DC-DC של 12 וולט עד 220 וולט עם משוב לייצוב מתח יציאה והגנה על סוללה/ מתח נמוך, ללא שימוש במיקרו-בקר. למרות שהפלט הוא מתח גבוה DC (ולא AC) אנו יכולים להפעיל מנורות LED, מטעני טלפון והתקנים אחרים מבוססי SMPS מהיחידה הזו. ממיר זה אינו יכול להריץ כל עומס אינדוקטיבי או שנאי כמו מנוע AC או מאוורר.

עבור פרוייקט זה אשתמש במעגל השליטה הפופולרי SG3525 PWM לבלימת מתח DC ולספק משוב הכרחי לשליטה על מתח היציאה. פרויקט זה משתמש ברכיבים פשוטים מאוד וחלקם מוצלים מספקי כוח ישנים למחשב. בואו נבנה!

אספקה

1. שנאי פריט EI-33 עם סליל (אתה יכול לקנות אותו מחנות האלקטרוניקה המקומית שלך או להציל אותו ממחשב מחשב נייד)
2. IRF3205 MOSFETs - 2
3. ווסת מתח 7809 -1
4. בקר בקר PWM SG3525
5. OP07/ IC741/ או כל מגבר תפעולי אחר
6. קבלים: 0.1uF (104)- 3
7. קבלים: 0.001uF (102)- 1
8. קבלים: קבלים קרמיים לא קוטביים של 3.3uF 400V
9. קבלים: קבלים אלקטרוליטיים קוטביים של 3.3uF 400V (אתה יכול להשתמש בערך קיבול גבוה יותר)
10. קבלים: אלקטרוליטי 47uF
11. קבלים: 470uF אלקטרוליטי
12. נגד: נגדים 10K-7
13. הנגד: 470K
14. הנגד: 560K
15. התנגדות: 22 אוהם - 2
16. התנגדות משתנה/ קבועה מראש: 10K -2, 50K - 1
17. דיודות התאוששות מהירה UF4007 - 4
18. שקע IC 16 פינים
19. שקע IC 8 פינים
20. מסופי בורג: 2
21. גוף קירור להתקנת MOSFET ומווסת מתח (ממחשב מחשב ישן)
22. Perfboard או Veroboard
23. חיבור חוטים
24. ערכת הלחמה

שלב 1: איסוף הרכיבים הנדרשים

רוב החלקים הדרושים לביצוע פרויקט זה נלקחו מיחידת אספקת חשמל לא מתפקדת במחשב. תוכלו למצוא בקלות את השנאי ואת דיודות המיישר המהיר מאספקת חשמל כזו יחד עם קבלים לדירוג מתח גבוה וגוף קירור ל- MOSFETS

שלב 2: ביצוע השנאי בהתאם למפרט שלנו

החלק החשוב ביותר בהשגת מתח המוצא הנכון הוא על ידי הבטחת יחס ההתפתלות הנאי של הצדדים הראשוניים והמשניים וגם לוודא שהחוטים יכולים לשאת את כמות הזרם הנדרשת. השתמשתי בליבה EI-33 יחד עם סליל למטרה זו. זהו אותו שנאי שאתה מקבל בתוך SMPS. ייתכן שתמצא גם ליבת EE-35.

כעת המטרה שלנו היא להגביר את מתח הכניסה של 12 וולט לכ- 250- 300 וולט ובשביל זה השתמשתי ב -3+3 סיבובים בפריימר עם הקשה מרכזית וכ -75 סיבובים בצד המשני. מכיוון שהצד העיקרי של השנאי יתמודד עם זרם גדול יותר מהצד השני, השתמשתי ב -4 חוטי נחושת מבודדים יחד כדי ליצור קבוצה ולאחר מכן פצעתי אותה סביב הסליל. זהו חוט 24 AWG שקיבלתי מחנות חומרה מקומית. הסיבה ללקיחת 4 חוטים יחד ליצירת חוט אחד היא הפחתת ההשפעות של זרמי מערבולת והפיכת מנשא זרם טוב יותר. הסלילה העיקרית מורכבת מ -3 סיבובים כל אחד עם הקשה מרכזית.

הפיתול המשני מורכב מכ- 75 סיבובים של חוט נחושת בודד 23 AWG בודד.

הן הסלילה העיקרית והן המשנית מבודדות זו עם זו באמצעות סרט בידוד הפצוע סביב הסליל.

לפרטים על איך בדיוק הכנתי את השנאי, עיין בסרטון בסוף ההנחיה.

שלב 3: שלב המתנד

SG3525 משמש ליצירת פעימות שעון חלופיות המשמשות לחילופין להניע את ה- MOSFETS הדוחפים ומשיכים זרם דרך הסלילים הראשיים של השנאי וגם למתן בקרת משוב לייצוב מתח היציאה. ניתן להגדיר את תדר המיתוג באמצעות נגדי תזמון וקבלים. ליישום שלנו תהיה לנו תדר מיתוג של 50Khz המוגדר על ידי קבל של 1nF בנגד סיכה 5 ו 10K יחד עם נגד משתנה בסיכה 6. הנגד המשתנה עוזר לכוונן את התדר.

לקבלת פרטים נוספים אודות פעולתו של ה- SG3525 IC, הנה קישור לגליון הנתונים של ה- IC:

www.st.com/resource/en/datasheet/sg2525.pd…

שלב 4: שלב ההחלפה

פלט הדופק 50Khz מבקר ה- PWM משמש להנעת MOSFET לחלופין. הוספתי נגד קטן להגבלת זרם של 22 אוהם למסוף השער של MOSFET יחד עם נגד למשוך 10K למטה כדי לפרוק את קבל השער. אנו יכולים גם להגדיר את SG3525 כדי להוסיף זמן קטן בין המעבר של ה- MOSFET כדי לוודא שהם לעולם אינם מופעלים בו זמנית. זה נעשה על ידי הוספת נגד של 33 אוהם בין הפינים 5 ו- 7 של ה- IC. הקשה המרכזית של השנאי מחוברת לאספקה החיובית בעוד ששני הקצוות האחרים מתחלפים באמצעות ה- MOSFET המחבר מעת לעת את הנתיב לקרקע.

שלב 5: שלב הפלט ומשוב

הפלט של השנאי הוא אות DC דופק במתח גבוה שצריך לתקן ולהחליק. זה נעשה על ידי יישום מיישר גשר מלא באמצעות דיודות התאוששות מהירות UF4007. אז בנקי הקבלים של 3.3uF כל אחד (כובעים קוטביים ולא קוטביים) מספקים פלט DC יציב ללא אדוות. יש לוודא שקריאת המתח של המכסים גבוהה מספיק כדי לסבול ולאחסן את המתח שנוצר.

ליישום המשוב שנתתי בשימוש ברשת מחלקת מתח הנגד של 560KiloOhms ו 50K משתנה, פלט הפוטנציומטר עובר לקלט מגבר השגיאות של SG3525 ובכך על ידי התאמת הפוטנטיומטר נוכל להשיג את פלט המתח הרצוי.

שלב 6: יישום תחת הגנה על מתח

ההגנה על מתח נמוך מתבצעת באמצעות מגבר תפעולי במצב השוואתי שמשווה את מתח מקור הכניסה להתייחסות קבועה שנוצרת על ידי סיכת Vref SG3525. הסף מתכוונן באמצעות פוטנציומטר 10K. ברגע שהמתח יורד מתחת לערך שנקבע, תכונת הכיבוי של בקר ה- PWM מופעלת ומתח המוצא אינו נוצר.

שלב 7: תרשים מעגלים

זהו תרשים המעגלים כולו של הפרויקט עם כל המושגים שהוזכרו לעיל.

אוקיי, מספיק חלק תיאורטי, עכשיו תנו לנו ללכלך את הידיים!

שלב 8: בדיקת המעגל על הלוח

לפני הלחמת כל הרכיבים ב- veroboard, חשוב לוודא שהמעגל שלנו פועל ומנגנון המשוב פועל כראוי.

אזהרה: היזהר בטיפול במתח גבוה או עלול לגרום לך הלם קטלני. זכור תמיד את הבטיחות וודא כי אינך נוגע ברכיב כלשהו כשהספק עדיין מופעל. הקבלים האלקטרוליטיים יכולים להחזיק את הטעינה די הרבה זמן, לכן וודא כי הוא פורק לחלוטין.

לאחר התבוננות מוצלחת במתח המוצא, יישמתי את ניתוק המתח הנמוך וזה עובד מצוין.

שלב 9: החלטה על מיקום הרכיבים

עכשיו לפני שנתחיל בתהליך הלחמה, חשוב שנתקן את המיקום של הרכיבים בצורה כזו שנצטרך להשתמש בחוטים מינימליים ורכיבים רלוונטיים ממוקמים קרוב זה לזה כך שניתן יהיה לחבר אותם בקלות לתביעת עקבות הלחמה.

שלב 10: המשך תהליך הלחמה

בשלב זה אתה יכול לראות שהצבתי את כל הרכיבים ליישום המיתוג. דאגתי שהעקבות ל- MOSFET יהיו עבים על מנת לשאת זרמים גבוהים יותר. כמו כן, נסה להשאיר את קבל המסנן קרוב ככל האפשר ל- IC.

שלב 11: הלחמת מערכת השנאי והמשוב

הגיע הזמן לתקן את השנאי ולתקן את הרכיבים לתיקון ומשוב. ראוי לציין כי בעת הלחמה יש להקפיד כי הצד במתח גבוה ובמתח נמוך יש הפרדה טובה ויש להימנע מכל מכנס קצר. צד המתח הגבוה והנמוך אמור לחלוק בסיס משותף על מנת שהמשוב יעבוד כראוי.

שלב 12: סיום המודול

לאחר כשעתיים של הלחמות וודאתי שהמעגל שלי מחובר כראוי ללא מכנסיים קצרים, סוף סוף המודול הושלם!

לאחר מכן התאמתי את התדר, את מתח המוצא ואת הפסקת המתח הנמוך באמצעות שלושת הפוטנציומטרים.

המעגל פועל בדיוק כצפוי ונותן מתח יציאה יציב מאוד.

הצלחתי להפעיל את הטלפון ומטען הנייד שלי מכיוון שהם מכשירים מבוססי SMPS. אתה יכול להפעיל בקלות מנורות LED קטנות עד בינוניות עם יחידה זו. היעילות גם מקובלת למדי, ונעה בין 80 ל -85 אחוזים. התכונה המרשימה ביותר היא כי ללא עומס הצריכה הנוכחית היא בערך 80-90 מילי אמפר הכל הודות למשוב ושליטה!

אני מקווה שאהבתם את ההדרכה הזו. הקפד לשתף את זה עם חבריך ולפרסם את המשוב והספקות שלך בחלק ההערות למטה.

אנא צפה בסרטון לכל תהליך הבנייה והעבודה של המודול. שקול להירשם כמנוי אם אתה אוהב את התוכן:)

נתראה בפרק הבא!