ממיר Boost HV DC-DC: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

שלב 1: מבוא והפעלה אלקטרוניקה

כיצד פועל ממיר Boost? מנהל בסיסי: ממיר דחיפה עובד בשני שלבים, ON ו- OFF. בשלב ה- ON מתג המוליך למחצה מוביל וזרם מצטבר במשרן המייצר שדה אלקטרומגנטי, שדה זה אוגר אנרגיה. בשלב OFF המתג למחצה מוליך אינו מוליך והשדה האלקטרומגנטי קורס. כאשר השדה קורס האנרגיה המאוחסנת בו אינה יכולה לברוח דרך המתג המוליך למחצה כך שהוא עובר דרך הדיודה ונכנס לעומס/קבלים במתח גבוה בהרבה. זה קורה כמה אלפי פעמים בשנייה באמצעות הפולסים משבב הטיימר NE555 והתוצאה היא היכולת לטעון קבל מתח גבוה ממקור מתח נמוך. להלן קצת עזרה לאלה מכם שאינם יודעים היטב מוצרי אלקטרוניקה. R-Resistor VR-Variable Resistor (נקרא גם פוטנציומטר) B-סוללה מקור מתח V C-קבלים D-D-L-Inductor U / IC-Integrated Circuit Q-Transistor / IGBT M-MOSFET GND- הקרקע (מסוף שלילי של סוללה ליישומים ניידים) כמה תרשימים ותרשימים מוצגים להלן כדי לעזור לך להמשיך.

_ בקר באתר שלי לפרויקטים נוספים: מערכות ניסיוניות עתידיות

שלב 2: ממיר Boost Protoboard 500V

ממיר הדחיפה הזה מיועד לבעלי ניסיון מתון באלקטרוניקה.

אם יש לך את המשאבים אני ממליץ ליצור את גרסת הלוח המודפס של המכשיר הזה מכיוון שהוא פשוט יותר, קטן יותר ופחות סביר להיכשל. עם זאת אל תהסס ליצור את גרסת הפרוטובארד אם שטח אינו מהווה בעיה.

מעגל זה תופס מינימום 1.75 "x 1.5" x 1 "והוא יכול לפעול מ 8.4V עד 31.2V קלט ופלט מקסימלי של 500V בבטחה (עבור המעגל). אני ממליץ על כניסת סוללה 12V לפחות.

סכנת מתח גבוהה מכשיר זה יכול לכבות מתים קטלניים והקבלים שאתה טוען יכולים לאחסן מטענים קטלניים במשך שעות, אנא הרכיב כפפות חשמלאי ומשקפי בטיחות בזמן הפעולה ונקט בכל אמצעי הבטיחות.

מפרטים:

עלות הפרויקט: -$ 17 + משלוח Mouser -$ 5 + משלוח Coilcraft PCV -2-394-05L (עקוב אחר הקישור והקלד את מספר החלק לרכישה) -עלות כוללת ממוצעת עם משלוח -$ 35 -

מידות: 1.75 "x 1.5" x 1 "מתח כניסה: 8.4V עד 31.2V טווח מתח יציאה: 100V עד 500V הספק פלט:

- 12V קלט מקסימלי 36W +-20% טעון 290J בנק קבלים בשמונה שניות- 24V קלט 92W מקסימום +-20% טעון 1468J בנק קבלים בשנות 16s

הספק נמדד עם 1-2 סוללות חומצה עופרת של 12V 34Ah למקור מתח קבוע כמעט

המגבלה העיקרית של כמה כוח ניתן להפיק מהסוללות שלך היא ה- ESR של חבילות הסוללות

--- לקבלת התוצאות הטובות ביותר השתמשו בסוללות גבוהות או בסוללות המיועדות למכשירי חשמל RC --- NiCd הן הטובות ביותר (למעט Li-poly) עבור הסוללות הבאות ניתן לצייר הספק מקסימלי משוער ESR = עמידות בסדרה שווה ערך = התנגדות פנימית

NiCD/NiMH 12V AAA ESR = 350-400mOhm 28-30W 12V AA ESR = 150-300mOhm 31-34W 24V AAA ESR = 700-800mOhm 60-80W 24V AA ESR = 300-600mOhm 75-85W

אזהרה-שואב יותר מדי זרם מהסוללות שלך עשוי להפחית את הקיבולת, את החיים ולגרום לחום הסוללה יתר על המידה, לעקוב אחר הטמפרטורה של הסוללות שלך.

הערה: חורי ה- Protoboard אינם מכילים את סיכות ה- MOSFET והדיודה, קידוח חור של 1/32 פותר זאת, אם כי ייתכן שתצטרך להלחים את המובילים לרפידות סמוכות.

שלב 3: חלקי ממיר Protoboard Boost ממיר 500V

כלים:

• מלחם
• הלחמה חשמלית (רוזן ליבה 0.032 אינץ 'מועדף)
• רצועת פרק כף היד
• כפפות חשמלאי
• משקפי בטיחות

חומרים:-Protoboard (הקישור הוא לוח הלוח שהשתמשתי בו, ערכות Protoboard) חלקים שנרכשו מ- Mouser: ויסות מתח U2-מספר חלק קלט סוללה -8.4V עד 12V LF60CV-12V עד 13.2V LD1086V90-13.2V עד 16.8V LM7809ACT- 16.8V עד 26.4V LM7812ACT-26.4V עד 31.2V LM317 כל TO-220 (R1 = 500 אוהם R2 = 5.5 k אוהם) ראה גיליון נתונים --- בדוק שהפלט הוא 15V עבור LM317 --- עבור C1, C2, C3, ו- CT משתמשים בדירוג מתח לפי זה: מתח סוללה ………. קבלים מדורג מתח = 16V מכסה = 25V מכסה = 50V מכסה- סוג C2 לפי הרגולטור בשימוש:-LF60CV אלקטרוליטי LD1086V90 ElectrolyticLM7809ACT CeramicLM7812ACT CeramicLM317 Electrolytic-C1 ו- C3 הם דיסק קרמיקה או מוליך MLCC 5% -20%, או -20% עד +80% ---- CT הוא דיסק קרמי או MLCC מוביל 1% -10% ---- כל הנגדים למעט Rdiv1 הוא 1/10W או יותר --- 2 שקעי 8-DIP-C1- 0.33uF (330nF) או More-C2- 10uF-C3- 0.01uF (10nF) -CB1- כל בנק קבלים שתרצה לחייב-CT- 0.022uF (22nF) -LEDPWR- מציין שהספק מופעל-LEDREG- מציין את המתח הרצוי הוא R eached-LEDGATE- מציין ש- NE555 מקנה מתח ל- MOSFET-R1, R2, R3-1kOhm (= 12V) 1% -5% -RA- 15kOhm (2% או טוב יותר) -RB- 10kOhm (2% או טוב יותר)- Rdiv1- 1MOhm (2% או טוב יותר, 1/4W או יותר) -Rdiv2- ערך משומש הרגולטור (2% או טוב יותר) LF60CV 11kOhmLD1086V90 16kOhmLM7809ACT 16kOhmLM7812ACT 22.3kOhmLM317 28kOhm-SW1- מדורג עבור מתח כניסה ו- U6A. 1 (אותו שבב)- LM393AN-U3- SE555P-VR1- 10 kOhm פוטנציומטר (ריבוי סיבובים יהיה מדויק יותר) -M1- FCA47N60 (F) -D1- RURG3060 (השתמש ב- RURG30120 אם זהו הפרויקט האלקטרוני הראשון שלך) Coilcraft: L1- Coilcraft PCV-2-394-05L (עקוב אחר הקישור והקלד את מספר החלק לרכישה) מספרי PIN נמצאים בלחיצה הסכימטית "i" בראש הסכימה לצפייה גדולה יותר להורדה.

שלב 4: ממיר Boost PCB 500V

אם יש לך את המשאבים אני מאוד ממליץ לך להכין ממיר Boost של מעגלים מודפסים במקום אחד של protoboard. הכנת לוח PCB מותאם אישית תהיה קומפקטית יותר ובעלת מראה הרבה יותר טוב. מעגל זה תופס רק 1 5/8 "x 1 1/4" x 1 "והוא יכול לפעול מ 8.4V עד 31.2V ולפלט מרבי של 500V בבטחה. אני ממליץ בחום להשתמש לפחות בסוללה של 12V אם המטרה שלך היא הספק מרבי. ניתן גם להקטין את גודל גרסה זו ל 1 5/8 "x 1 1/4" x 3/8 "אם המשרן ממוקם הרחק מהמעגל שלך, כפי שהוא נמצא ברוב הסלילים לשכנע. המוצג בתמונה למטה. סכנת מתח גבוהה סכנה מכשיר זה יכול לכבות מתח קטלני והקבלים שתטען יכולים לאחסן טעינות קטלניות במשך שעות, להרכיב כפפות חשמלאי ומשקפי בטיחות תוך כדי פעולה ולנקוט בכל אמצעי הבטיחות המפרט: עלות הפרויקט: - $ 20 + משלוח משלוח - $ 5 + משלוח Coilcraft PCV-2-394-05L (עקוב אחר הקישור והקלד את מספר החלק לרכישה)-> = $ 15 + משלוח MPJA-עלות כוללת ממוצעת עם משלוח-<$ 50-מתח כניסה: 8.4V עד 31.2 V טווח מתח יציאה: 100V עד 500V הספק פלט: - TEST 1-12V קלט 48W מקסימום +-20% טעון 290J בנק קבלים תוך 6s - TEST 2 - 12V קלט 45W מקסימום +-20% טעון 1160J בנק קבלים תוך 26 שניות - 24V קלט הספק יציאת TBD נמדד עם 1-2 סוללות חומצה עופרת של 12V 34Ah למקור מתח קבוע כמעט כל בדיקה נעשתה 5 פעמים, והטובות שבהן מוצגות. המגבלה העיקרית של כמה כוח ניתן להפיק מהסוללות שלך היא ה- ESP של חבילות הסוללות --- לקבלת התוצאות הטובות ביותר השתמשו בסוללות בדירוג גבוה או בסוללות המיועדות למכשירי חשמל RC --- NiCd הן הטובות ביותר (למעט Li- poly) עבור הסוללות הבאות ניתן לצייר הספק מרבי משוער ESR = התנגדות סדרה מקבילה = התנגדות פנימית ניתן להשתמש באלקליין, אך אני ממליץ בחום על סוללות נטענות בעלות זרם גבוה. ניתן להשתמש במתח נמוך יותר, אך יש לצפות לתפוקת חשמל נמוכה יותר. NiCD/NiMH 12V AAA ESR = 350-400mOhm 28-30W 12V AA ESR = 150-300mOhm 31-34W 24V AAA ESR = 700-800mOhm 60-80W 24V AA ESR = 300-600mOhm 75-85W אזהרה-ציור יותר מדי זרם מ הסוללות שלך עשויות להפחית שם קיבולת, חיים ולגרום להתחממות יתר של הסוללות שלך, לפקח על טמפרטורת הסוללה בעת בדיקה.

שלב 5: חלקי ממיר Boost PCB 500V

כלים:

• מלחם
• הלחמה חשמלית (רוזן ליבה 0.032 אינץ 'מועדף)
• רצועת פרק כף היד
• כפפות חשמלאי
• משקפי בטיחות
• כל חתימת הוכחת דליפה מרובת נעילת פלסטיק או זכוכית (דוגמה)

חומרים: MPJA או אמזון:

• כלוריד פרירי (קנה חבילה גדולה יותר אם אתה מתכנן להכין עוד מעגלים)
• 2 כל אחד מ- RESIST PEN או Sharpie תעשייתי
• לוח חיפוי קופר (בחר 3 x 5, 4 x 6 או 6 x 9 לפרויקט זה)

חלקים שנרכשו מ- Mouser: עבור C1, C2, C3 ו- CT השתמשו בדירוג מתח בהתאם לזה: מתח סוללה ………. קבלים מדורג מתח = 16V מכסה = 25V מכסה = 50V CapU2- ווסת מתח- DPAK (TO-252) מספר חלק קלט סוללה -8.4V עד 12V LF60ABDT-12V עד 13.2V LF90ABDT-13.2V עד 16.8V MC7809E-16.8V עד 26.4V MC7812E-26.4V עד 31.2V LM317M (R1 = 500 אוהם R2 = 5.5 k אוהם)- סוג C2 לפי הרגולטור בשימוש:-LF60ABDT אלקטרוליטי LF90ABDT אלקטרוליטי MC7809E קרמיקה MC7812E CeramicLM317M אלקטרוליטי-C1, C3, C4 ו- C5 הם MLCC SMD/SMT 5% -20%, או -20% עד +80% ---- CT הוא MLCC SMD/SMT 1% -10% ---- כל הנגדים למעט Rdiv1 הוא 1/10W ומעלה-מספר ספרה לאחר ערך הוא גודל (קרי 0805 או 1210) -C1-10uF 1210-C2- 10uF 1210- C3- 0.22uF (220nF) 0805-C4- 0.01uF (10nF) 0805-C5- 0.01uF (10nF) 0805-CB1- כל בנק קבלים שתרצה לחייב-CT- 0.022uF (22nF) 0805-LEDPWR- מציין הספק הוא יישומי 1206-LEDREG- מציין שהמתח הרצוי יגיע 1206-LEDGATE- מציין ש- NE555 מקנה מתח ל- th e MOSFET 1206-R1, R2, R3-1kOhm (= 12V) 1% -5% 0805-RA- 15kOhm (2% או טוב יותר) 0805-RB- 10kOhm (2% או טוב יותר) 0805-Rdiv1- 1MOhm (2% או טוב יותר, 1/4W או יותר) 1206-Rdiv2- 0805 ערך רגולטור משומש (2% או טוב יותר) LF60ABDT 11kOhmLF90ABDT 16kOhmMC7809E 16kOhmMC7812E 22.3kOhmLM317M 28kOhm-SW1- מדורג עבור מתח קלט גבוה יותר U1-1 שבב)-LM393AM SOIC-8-U3- SE555D SOIC-8-VR1- 10kOhm פוטנציומטר (ריבוי סיבובים יהיה מדויק יותר) -M1- FCA47N60 (F) -D1- RURG3060 (אנא השתמש ב- RURG30120 אם זהו אחד שלך פרויקטים אלקטרוניים ראשונים) Coilcraft: -L1- Coilcraft PCV-2-394-05L (עקוב אחר הקישור והקלד את מספר החלק לרכישה) מספרי PIN נמצאים בלחיצה הסכמטית על ה"אני "בראש הסכימה לגדול יותר. הורד תצוגה אפשרית

שלב 6: PCB Boost Converter 500V בנייה

השלב הראשון בבניית PCB הוא לעצב את לוח ה- PCB שלך באמצעות DipTrace (לחץ על הקישור והורד את תוכנת החינם של DipTrace 2) תוכל גם להשתמש בפריסת ה- PCB המוצגת בתמונות למטה. השלב הבא הוא להעלות את העיצוב אל ה- PCB, אתה יכול לעשות את זה בשתי דרכים: שימוש במדפסת לייזר (מהירה, קלה, ואם אתה יכול למצוא אחת להשאיל אני ממליץ עליה) ועקבות ידיים (צריכת זמן מאוד) - מדפסות לייזר -לייזר JET לא יעבדו את הקישור הזה ללמידה כיצד להכין לוח PCB כלים:

• מצופה נחושת
• סמן תעשייתי או עמיד בפני סמן קבוע (ניתן למצוא שארפי דרגה תעשייתית בלווס)
• מגהץ / קרש גיהוץ
• אטצ'ן (Ferric Chloride)
• כל חתימת הוכחת דליפה מרובת נעילת פלסטיק או זכוכית (דוגמה)

אם במקרה יש לך מדפסת לייזר פשוט קנה קטלוג, ספר טלפונים או עיתון. זהו סוג הנייר הזול שהוא קל מאוד והכי חשוב מתפרק במים, בדוק פיסת נייר במים כדי לוודא. יהיה עליך להדביק את הנייר בגיליון הזנת מדפסת רגיל (מוצג בתמונה למטה) עליך רק להדביק אותו לראש הדף, וודא שהוא שטוח ככל האפשר לגיליון המדפסת כך שכאשר הוא הזנת המדפסת היא לא מתקמטת. הורד את הקובץ למטה (Boost Converter, SMT2) (יהיה עליך להוריד את תוכנת החינם DipTrace 2). פתח את הקובץ ולחץ על תצוגה מקדימה של הדפסה תחת קובץ. ודא שבחירת האובייקטים היא כפי שמוצג בתמונה ותיבת המראה מסומנת. לחץ על הדפסה, בחלון ההדפסה בחר מאפיינים. בחלון המאפיינים בחר בכרטיסייה גרפיקה ובכיכר החושך בחר DARK. הזן את הנייר כשהנייר הזול מודבק עליו במדפסת ולחץ על הדפס. הנייר שלך אמור להיראות כמו בתמונה החמישית. השתמש בזה כדי להגדיל את הלוח PCB ולחתוך את ציפוי הנחושת שלך באמצעות מסור או מסור שולחן, חתוך לאט. הפעילו את המגהץ והניחו אותו ברמתו הגבוהה ביותר (בדרך כלל כותנה), המתן עד שהוא יתחמם … בזמן ההמתנה נקו היטב את פיסת הנחושת במים חמים וסבון, ייבשו היטב את היצירה. כאשר הברזל שלך מחומם לבסוף הניח את נחושתך על קרש גיהוץ כשהצד הנחושת פונה כלפי מעלה. חותכים את הפריסה המודפסת LASER כך שהיא תהיה בגודל היצירה העוטה נחושת. מניחים את פיסת הטונר בצד כלפי מטה ומניחים את הברזל שטוח כלפי מטה על הנייר וחפוי הנחושת. דחפו כלפי מטה בכוח מתון והמתינו מספר דקות. כעת נחובש הנייר והנייר. מניחים את הנתח, שיהיה חם, לתוך מיכל מים חמים וסבון וממתינים חמש דקות. לאחר ההמתנה קחו את החתיכה והפעילו אותה מתחת למים חמים ושפשפו בעדינות את החלק העליון של הנייר עד שכל שנותר הוא הטונר. גע ב- Layout בעזרת הסמן הקבוע שלך. עבור לשלב הבא- מעקב אחר ידיים- ציפוי נחושת- סוחף- כיתה תעשייתית או סמן קבוע (אפשר למצוא ציון תעשייתי בלווס, קשה למצוא אולי יש לך איפה הוא נמצא, אם אתה מוצא אותו במקום אחר תודיע לי על כך אני יכול לפרסם את זה)- מיכל פלסטיק הדפס את התמונה השישית בקנה מידה גדול, השתמש בחלקים שלך כהפניות וצייר את העקבות בעזרת הסמן הקבוע שלך כמיטב יכולתך. זה יהיה מייגע אז היו מוכנים להשקיע מספר שעות וחצי בלעשות עקבות פשוטות. נראה פשוט יותר, זה לא. לך לשלב הבא

שלב 7: סוגיות אחרונות

להלן תמונה של איך לחייב בנק מרובים כך שאם אחד יפטר האחרים לא.