Огляд регульованих перетворювачів напруги (стабілізаторів, DC-DC конвертерів). Огляд регульованих перетворювачів напруги (стабілізаторів, DC-DC конвертерів) Управління DC-DC модулем

Перетворювачі DC-DC все частіше і частіше знаходять своє застосування в побуті, господарстві, автомобільній техніці, а також як регульовані блоки живлення в домашній лабораторії.

Наприклад, на великовантажному автомобілі напруга бортової кабельної мережі може становити +24В, а вам необхідно підключити автомагнітолу або інший пристрій з вхідною напругою +12В, тоді такий понижувальний перетворювач вам знадобиться.

Безліч людей замовляють з різних китайських сайтів перетворювачі, що знижують DC-DC, але їх потужність досить таки обмежена, зважаючи на економію китайцями на перетині обмотувального дроту, напівпровідникових приладах і сердечниках дроселів, адже чим потужніший перетворювач, тим він дорожчий. Тому, пропоную вам зібрати знижувальний DC-DC самостійно, який перевершить за потужністю китайські аналоги, а також буде економічно вигіднішим. За моїм фотозвітом та представленою схемою видно, що складання не займе багато часу.

Мікросхема LM2596 є ні що інше, як імпульсний понижувальний регулятор напруги. Вона випускається як на фіксовану напругу (3.3В, 5В, 12В) так і на регульовану напругу (ADJ). На базі регульованої мікросхеми буде побудований наш знижувальний DC-DC перетворювач.

Схема перетворювача

Основні параметри регулятора LM2596

Вхідна напруга………. до +40В

Максимальна вхідна напруга ………. +45В

Вихідна напруга………. від 1.23В до 37В ±4%

Частота генератора………. 150кГц

Вихідний струм………. до 3А

Струм споживання в режимі Standby………. 80мкА

Робоча температура від -45 ° С до +150 ° С

Тип корпусу TO-220 (5 виводів) або TO-263 (5 виводів)

ККД (при Vin = 12В, Vout = 3В Iout = 3А) ............ 73%

Хоча ККД може і досягати 94%, він залежить від вхідної та вихідної напруги, а також від якості намотування та правильності підбору індуктивності дроселя.

Згідно з графіком, взятим з , при вхідній напрузі +30В, вихідному +20В і струмі навантаження 3А, ККД повинен становити 94%.

Також у мікросхеми LM2596 є захист струму і від перегріву. Зауважу, що на неоригінальних мікросхемах ці функції можуть працювати некоректно, або зовсім відсутні. Коротке замикання на виході перетворювача призводить до виходу з ладу мікросхеми (перевірив на двох LM-ках), хоча тут дивуватися і нема чого, виробник не пише в датасіті про присутність захисту від КЗ.

Елементи схеми

Усі номінали елементів зазначені на схемі електричної принципової. Напруга конденсаторів С1 і С2 вибирається в залежності від вхідної та вихідної напруги (напруга входу (виходу) + запас 25%), я встановив конденсатори із запасом, на напругу 50В.

Конденсатор C3 – керамічний. Номінал його вибирається згідно з таблицею з даташита. Відповідно до цієї таблиці ємність C3 підбирається для кожної окремої вихідної напруги, але так як перетворювач у моєму випадку регульований, то я застосував конденсатор середньої ємності 1нФ.

Діод VD1 повинен бути діодом Шоттки, або іншим надшвидким діодом (FR, UF, SF та ін.). Він має бути розрахований струм 5А і напруга щонайменше 40В. Я встановив імпульсний діод FR601 (6А 50В).

Дросель L1 повинен бути розрахований на струм 5А та мати індуктивність 68мкГн. Для цього беремо сердечник із порошкового заліза (жовто-білого кольору), зовнішній діаметр 27мм, внутрішній 14мм, ширина 11мм, ваші розміри можуть відрізнятися, але чим більше вони будуть, тим краще. Далі мотаємо двома жилами (діаметр кожної жили 1мм) 28 витків. Я мотав одиночною житловою діаметром 1,4 мм, але при великій вихідній потужності (40Вт) дросель грівся сильно, у тому числі через недостатній переріз жили. Якщо мотати двома жилами, то в один шар покласти обмотку не вдасться, тому потрібно мотати в два шари, без ізоляції між шарами (якщо емаль на дроті не пошкоджена).

Через резистор R1 протікає малий струм, тому його потужність 0,25Вт.

Резистор R2 підстроювальний, але може бути замінений на постійний, для цього його опір розраховується на кожну вихідну напругу за формулою:

Де R1 = 1кОм (за датасітом), Vref = 1,23В. Тоді, порахуємо опір резистора R2 для вихідної напруги Vout = 30В.

R2 = 1кОм * (30В/1,23В - 1) = 23,39кОм (привівши до стандартного номіналу, отримаємо опір R2 = 22кОм).

Також, знаючи опір резистора R2, можна розрахувати вихідну напругу.

Випробування понижуючого DC-DC перетворювача на LM2596

При випробуваннях на мікросхему було встановлено радіатор площею 90 см .

Випробування проводив на навантаженні опором 6,8 Ом (постійний резистор, опущений у воду). Спочатку на вхід перетворювача я подав напругу +27В, вхідний струм становив 1,85А (вхідна потужність 49,95Вт). Вихідну напругу я виставив 15,5В, струм навантаження становив 2,5А (вихідна потужність 38,75Вт). ККД при цьому склав 78%, це дуже непогано.

Після 20 хв. роботи понижуючого перетворювача діод VD1 нагрівся до температури 50°С, дросель L1 нагрівся до температури 70°С, сама мікросхема нагрілася до 80°С. Тобто, у всіх елементах є резерв за температурою, крім дроселя, 70 градусів для нього забагато.

Тому для експлуатації даного перетворювача на вихідний потужності 30-40Вт і більше, необхідно мотати дросель двома (трьома) жилами і вибирати більший за розмірами осердя. Діод і мікросхема можуть довго тримати температуру 100-120 ° С без будь-яких побоювань (крім нагріву всього що поруч знаходиться, в тому числі і корпусу). При бажанні можна встановити на мікросхему більший за розміром радіатор, а у діода VD1 можна залишити довгі висновки, тоді тепло відводитиметься краще, або прикріпити (припаяти до одного з висновків) невелику пластинку (радіатор). Також потрібно якнайкраще залудити доріжки друкованої плати, або пропаяти по них мідну жилу, це забезпечить менший нагрівання доріжок при тривалій роботі на велику вихідну потужність.

являють собою електронні пристрої, які дозволяють отримати напругу на виході, відмінну від напруги на вході.

Регульовані модулі живлення (DC-DC конвертери) використовуються для побудови шин живлення у схемах із гальванічною розв'язкою. Вони широко застосовуються для забезпечення живлення різних електронних пристроїв, їх також можна зустріти в схемах управління, в пристроях зв'язку та обчислювальної техніки.


Принцип роботи

Принцип роботи закладено у самій назві. Постійна напруга перетворюється на змінну. Після цього відбувається його підвищення або зниження з наступним випрямленням та подачею на пристрій. DC-DC конвертери, що діють за вищевикладеним принципом, отримали назву імпульсних. Перевагою імпульсних перетворювачів є високий ККД: близько 90%.


Види DC-DC конвертерів
Знижувальні перетворювачі постійної напруги

Напруга на виході даних перетворювачів нижче, ніж на вході. Наприклад, при напрузі на вході 12-50 за допомогою таких DC-DC конвертерів на виході можна отримати напругу в кілька вольт.


Перетворювачі постійної напруги, що підвищують

Напруга на виході даних перетворювачів вище, ніж на вході. Наприклад, при напрузі на вході 5 на виході очікується напруга до 30 В.


Також перетворювачі напруги розрізняються за конструктивним виконанням. Вони можуть бути:

Модульні
Це найбільш поширений вид DC-DC конвертерів, що включає в себе величезну кількість різних моделей. Перетворювач поміщений у металевий або пластиковий корпус, що унеможливлює доступ до внутрішніх елементів.
Для монтажу на друкованій платі

Дані перетворювачі призначені для монтажу на друковану плату. Вони відрізняються від модульних тим, що у них немає корпусу.


Основні характеристики
Експлуатаційні параметри

Діапазон вхідної напруги має на увазі такі параметри напруги на вході, при яких перетворювач працюватиме в нормальному режимі відповідно до своїх заявлених функціональних можливостей.

Діапазон вихідної напруги включає параметри, які здатний видати DC-DC конвертер на виході при нормальному режимі роботи.

Коефіцієнт корисної дії (ККД) є відношенням значень потужності на вході і виході. ККД залежить від низки умов, але найвищий ККД досягається при максимально допустимому навантаженні. Чим більша різниця між напругою на вході та виході, тим нижче ККД.

Обмеження вихідного струму. Цей захист є в більшості сучасних моделей стабілізаторів. Діє так: як тільки вихідний струм досягає заданого значення, вхідна напруга падає. Після того, як значення вихідного струму входить у допустимий діапазон, подача напруги відновлюється.


Точнісні параметри

Пульсація. Навіть в ідеальних умовах є певні «шуми», тому повністю виключити їх неможливо. Як одиниці виміру вказуються мВ. Іноді виробник ставить поруч "р-р", що означає розмах напруги пульсацій - від мінімуму негативного піку до максимуму позитивного.


Розглянемо та порівняємо роботу кількох регульованих перетворювачів напруги різної цінової категорії. Почнемо від простого до складного.


Опис

Дана модель є недорогим мініатюрним DC-DC конвертером, за допомогою якого можна зарядити маленькі батареї. Максимальний струм на виході: 2,5 А, тому батареї з ємністю більше 20 ампер-годин конвертер заряджатиме довго.

Найкраще цей пристрій підійде для початківців, які на його базі зможуть зібрати блок живлення з вихідною напругою від 0,8 до 20 В і вихідним струмом до 2 А. При цьому можливе регулювання як вихідної напруги, так і вихідного струму.

Даний стабілізатор може тримати до 5 А, однак, на практиці при такому значенні струму йому потрібно тепловідведення. Без тепловідведення стабілізатор витримує до 3 А.



Функціонал

Перетворювач напруги XL4005 недарма називається "регульованим". Він має кілька регулювань. Одна з найбільш цінних – можливість обмеження вихідного струму. Наприклад, можна поставити обмеження вихідного струму в 2,5 А, і струм ніколи не досягне даного значення, тому що в іншому випадку це відразу призведе до падіння напруги. Цей захист є особливо актуальним при заряді батарей.

Наявність світлодіодів також свідчить про те, що представлений стабілізатор відмінно підійде для заряджання. Є світлодіод, який спалахує, коли стабілізатор працює в режимі обмеження струму, тобто коли вмикається захист від перевантажень вихідним струмом. На боці знизу є ще два світлодіоди: один працює, коли йде заряд, інший спалахує, коли заряд закінчився.


Варто звернути увагу, що це дуже доступна за ціною та проста у використанні модель, що цілком відповідає заявленому функціоналу.

Тепер розглянемо більш дорогий та функціональний перетворювач, який відмінно підійде для складніших та серйозніших проектів.


Опис

Ця модель є регульованим понижувальним перетворювачем напруги з цифровим управлінням. Він відрізняється високим ККД. Цифрове керування означає, що налаштування параметрів здійснюється за допомогою кнопок. Сам модуль можна розділити на кілька частин: DC-DC конвертер, живлення цифрової частини, вимірювальна та цифрова частина.


Вхідна напруга даного пристрою від 6 В до 32 В. Вихідна напруга регулюється від 0 В до 30 В. Крок регулювання напруги 0,01 В. Вихідний струм регулюється від 0 А до 6 А. Крок регулювання 0,001 А. ККД перетворювача до 92% . Для кріплення дротів на перетворювачі встановлені спеціальні затискачі. Також на платі є написи: вхід +, вхід -, вихід -, вихід +. Силова частина побудована на ШІМ-контролері XL4016Е1. Використовується потужний десятиамперний діод MBR1060. Усім управляє 8-бітний мікроконтролер STM8S003F3. На цифровій частині є UART-роз'єм.


Світлодіоди

Крім кнопок та індикатора на цьому пристрої є три світлодіоди.



Перший (червоний, out) спалахує тоді, коли перетворювач подає напругу на вихід. Другий світлодіод (жовтий, СС – Constant Current) спалахує тоді, коли спрацьовує обмеження струму на виході. Третій світлодіод (зелений, CV – Constant Voltage) спалахує тоді, коли перетворювач переходить у режим обмеження напруги.


Органи управління
Органи керування представлені чотирма кнопками.




Якщо розглядати їх справа наліво, то перша кнопка - "ОК", друга - "вгору", третя - "вниз" і четверта - "SET".

Перетворювач запускається шляхом натискання кнопки "ОК", при цьому відбувається вхід у меню. Якщо не відпускати кнопку «ОК», можна побачити, як змінюються цифри: 0-1-2. Це три програми, якими володіє цей конвертер.

Програма "0": відразу після подачі напруги на вхід включається живлення на виході.
Програма «1»: дозволяє зберегти потрібні параметри.
Програма «2»: автоматично відображає параметри після увімкнення живлення.
Щоб вибрати потрібну програму, необхідно у момент відображення потрібної цифри відпустити кнопку "ОК".
Цей пристрій відображає напругу відносно точно. Можлива похибка за напругою +/-0,035 В, струмом +/- 0,006 А. Регулювання проводиться як одиночними натисканнями кнопок, так і шляхом їх утримання.

Можливе виведення параметрів поточного струму. При повторному натисканні кнопки OK на індикатор виводиться потужність. Якщо ще раз натиснути кнопку «ОК», можна подивитися ємність, яку віддав перетворювач.

Даний перетворювач точний і потужний, відмінно впорається із серйозними завданнями.


Як вибрати перетворювач напруги

На сьогоднішній день на ринку представлена ​​велика кількість моделей різних DC-DC конвертерів. Найбільш популярними серед них імпульсні перетворювачі. Але й їхній вибір настільки великий, що легко розгубитися. На що потрібно звернути особливу увагу?

ККД та діапазон температур

Деяким перетворювачам для нормальної роботи та досягнення заявленої потужності потрібен радіатор. В іншому випадку, хоча пристрій і здатний функціонувати, але при цьому його ККД падає. Як правило, сумлінний продавець вказує на цей момент у примітках та виносках, якими не варто нехтувати.


Температура паяння конверторів для поверхневого монтажу

Ця інформація зазвичай вказана у технічній документації.І хоча звичайна мікросхема повинна витримувати температуру до 280 ° C, краще уточнити цей момент.


Габарити конвертера

Маленький конвертер не може мати дуже високої потужності. І хоча сучасні технології продовжують удосконалюватись, але їх можливості не безмежні. Конвертеру необхідні певні габарити, щоб забезпечувати охолодження компонентів та витримувати навантаження.


На сьогоднішній день існує величезна кількість різних мініатюрних регульованих перетворювачів, з індикацією і без, з додатковими функціями і програмами і без таких. Такі DC-DC конвертери можуть бути використані в різних цілях в залежності від фантазії розробника. Сучасні технології дозволяють поєднувати потужність, точність, мініатюрність та доступну ціну.


Для перетворення напруги одного рівня на напругу іншого рівня часто застосовують імпульсні перетворювачі напругиіз використанням індуктивних накопичувачів енергії. Такі перетворювачі відрізняються високим ККД, що іноді досягає 95%, і володіють можливістю отримання підвищеної, зниженої або інвертованої вихідної напруги.

Відповідно до цього відомо три типи схем перетворювачів: знижувальні (рис. 1), що підвищують (рис. 2) та інвертують (рис. 3).

Загальними всім цих видів перетворювачів є п'ять елементів:

  1. джерело живлення,
  2. ключовий комутуючий елемент,
  3. індуктивний накопичувач енергії (котушка індуктивності, дросель),
  4. блокувальний діод,
  5. конденсатор фільтра, включений паралельно опору навантаження.

Включення цих п'яти елементів у різних поєднаннях дозволяє реалізувати будь-який із трьох типів імпульсних перетворювачів.

Регулювання рівня вихідної напруги перетворювача здійснюється зміною ширини імпульсів, керуючих роботою ключового елемента, що комутує, і, відповідно, що запасається в індуктивному накопичувачі енергії.

Стабілізація вихідної напруги реалізується шляхом використання зворотного зв'язку: при зміні вихідної напруги відбувається автоматична зміна ширини імпульсів.

Знижувальний імпульсний перетворювач

Знижуючий перетворювач (рис. 1) містить послідовно включений ланцюжок з комутуючого елемента S1, індуктивного накопичувача енергії L1, опору навантаження RH і паралельного включеного йому конденсатора фільтра С1. Блокувальний діод VD1 підключений між точкою з'єднання ключа S1 ​​з накопичувачем енергії L1 та загальним дротом.

Мал. 1. Принцип дії понижувального перетворювача напруги.

При відкритому ключі діод закритий, енергія джерела живлення накопичується в індуктивному накопичувачі енергії. Після того, як ключ S1 буде закритий (розімкнутий), запасена індуктивним накопичувачем L1 енергія через діод VD1 передається в опір навантаження RH, Конденсатор С1 згладжує пульсації напруги.

Підвищує імпульсний перетворювач

Підвищує імпульсний перетворювач напруги (рис. 2) виконаний на тих же основних елементах, але має інше їх поєднання: до джерела живлення підключений послідовний ланцюжок з індуктивного накопичувача енергії L1, діода VD1 та опору навантаження RH з паралельно підключеним конденсатором фільтра С1. Комутуючий елемент S1 включений між точкою з'єднання накопичувача енергії L1 з діодом VD1 та загальною шиною.

Мал. 2. Принцип дії підвищуючого перетворювача напруги.

При відкритому ключі струм джерела живлення протікає через котушку індуктивності, в якій запасається енергія. Діод VD1 при цьому закритий, ланцюг навантаження відключений від джерела живлення, ключа та накопичувача енергії.

Напруга на опорі навантаження підтримується завдяки запасеної на конденсаторі фільтра енергії. При розмиканні ключа ЕРС самоіндукції підсумовується напругою живлення, запасена енергія передається у навантаження через відкритий діод VD1. Отримана у такий спосіб вихідна напруга перевищує напругу живлення.

Інвертуючий перетворювач імпульсного типу

Інвертуючий перетворювач імпульсного типу містить все те ж поєднання основних елементів, але знову в іншому їх з'єднанні (рис. 3): до джерела живлення підключений послідовний ланцюжок з комутованого елемента S1, діода VD1 і опору навантаження RH з конденсатором фільтра С1.

Індуктивний накопичувач енергії L1 включений між точкою з'єднання елемента комутування S1 з діодом VD1 і загальною шиною.

Мал. 3. Імпульсне перетворення напруги з інвертуванням.

Працює перетворювач так: при замиканні ключа енергія запасається в індуктивному накопичувачі. Діод VD1 закритий і не пропускає струм від джерела живлення у навантаження. При відключенні ключа ЕРС самоіндукції накопичувача енергії виявляється прикладеною до випрямляча, що містить діод VD1, опір навантаження Rн та конденсатор фільтра С1.

Оскільки діод випрямляча пропускає в навантаження тільки імпульси негативної напруги, на виході пристрою формується напруга негативного знака (інверсне, протилежне за напругою знаку живлення).

Імпульсні перетворювачі та стабілізатори

Для стабілізації вихідної напруги імпульсних стабілізаторів будь-якого типу можуть бути використані звичайні «лінійні» стабілізатори, але вони мають низький ККД.

Імпульсні стабілізатори напруги, у свою чергу, поділяються на стабілізатори з широтно-імпульсною модуляцією та на стабілізатори з частотно-імпульсною модуляцією. У перших їх змінюється тривалість управляючих імпульсів при постійної частоті їх прямування. По-друге, навпаки, змінюється частота управляючих імпульсів за її постійної тривалості. Зустрічаються імпульсні стабілізатори та зі змішаним регулюванням.

Нижче буде розглянуто радіоаматорські приклади еволюційного розвитку імпульсних перетворювачів та стабілізаторів напруги.

Вузли та схеми імпульсних перетворювачів

Задає генератор (рис. 4) імпульсних перетворювачів з нестабілізованою вихідною напругою (рис. 5, 6) на мікросхемі КР1006ВІ1 працює на частоті 65 кГц. Вихідні прямокутні імпульси генератора через RC-ланцюжки подаються на транзисторні ключові елементи, включені паралельно.

Котушка індуктивності L1 виконана на феритовому кільці із зовнішнім діаметром 10 мм та магнітною проникністю 2000. Її індуктивність дорівнює 0,6 мГн. Коефіцієнт корисної дії перетворювача сягає 82%.

Мал. 4. Схема генератора, що задає, для імпульсних перетворювачів напруги.

Мал. 5. Схема силової частини підвищує імпульсного перетворювача напруги +5/12 Ст.

Мал. 6. Схема імпульсного перетворювача напруги, що інвертує +5/-12 В.

Амплітуда пульсацій на виході не перевищує 42 мВ та залежить від величини ємності конденсаторів на виході пристрою. Максимальний струм навантаження пристроїв (рис. 5, 6) становить 140 мА.

У випрямлячі перетворювача (рис. 5, 6) використано паралельне з'єднання високочастотних слаботочних діодів, включених послідовно з вирівнювальними резисторами R1 - R3.

Вся ця збірка може бути замінена одним сучасним діодом, розрахованим на струм більше 200 мА при частоті до 100 кГц і зворотній напрузі не менше 30 (наприклад, КД204, КД226).

Як VT1 і VT2 можливе використання транзисторів типу КТ81х структури п-р-п - ​​КТ815, КТ817 (рис. 4.5) та р-п-р - КТ814, КТ816 (рис. 6) та інші.

Для підвищення надійності роботи перетворювача рекомендується включити паралельно переходу емітер - колектор транзистора діод типу КД204, КД226 таким чином, щоб він був закритий для постійного струму.

Перетворювач з генератором-мультивібратором, що задає

Для отримання вихідної напруги завбільшки 30...80 ВП. Біляцький використовував перетворювач із генератором, що задає, на основі несиметричного мультивібратора з вихідним каскадом, навантаженим на індуктивний накопичувач енергії — котушку індуктивності (дросель) L1 (рис. 7).

Мал. 7. Схема перетворювача напруги з генератором, що задає, на основі несиметричного мультивібратора.

Пристрій працездатний в діапазоні напруги живлення 1,0. ..1,5 В і має ККД до 75%. У схемі можна застосувати стандартний дросель ДМ-0,4-125 або інший з індуктивністю 120...200 мкГн.

Варіант виконання вихідного каскаду перетворювача напруги показано на рис. 8. При подачі на вхід каскаду керуючих сигналів прямокутної форми 7777-рівня (5) на виході перетворювача при його живленні від джерела напругою 12 Вотримано напругу 250 Впри струмі навантаження 3...5 мА(Опір навантаження близько 100 кОм). Індуктивність дроселя L1 - 1 мГн.

Як VT1 можна використовувати вітчизняний транзистор, наприклад, КТ604, КТ605, КТ704Б, КТ940А(Б), КТ969А та ін.

Мал. 8. Варіант виконання вихідного каскаду перетворювача напруги.

Мал. 9. Схема вихідного каскаду перетворювача напруги.

Аналогічна схема вихідного каскаду (рис. 9) дозволила при живленні джерела напругою 28Ві споживаному струмі 60 мАотримати вихідну напругу 250 Впри струмі навантаження 5 мА, Індуктивність дроселя - 600 мкГч. Частота керуючих імпульсів – 1 кГц.

Залежно від якості виготовлення дроселя на виході може бути отримана напруга 150...450 при потужності близько 1 Вт і ККД до 75%.

Перетворювач напруги, виконаний на основі генератора імпульсів на мікросхемі DA1 КР1006ВІ1, підсилювача на основі польового транзистора VT1 та індуктивного накопичувача енергії з випрямлячем та фільтром, показаний на рис. 10.

На виході перетворювача при напрузі живлення і споживаному струмі 80...90 мАутворюється напруга 400...425 В. Слід зазначити, що величина вихідної напруги не гарантована - вона істотно залежить від способу виконання котушки індуктивності (дроселя) L1.

Мал. 10. Схема перетворювача напруги із генератором імпульсів на мікросхемі КР1006ВІ1.

Для отримання потрібної напруги найпростіше експериментально підібрати котушку індуктивності для досягнення необхідної напруги або використовувати помножувач напруги.

Схема двополярного імпульсного перетворювача

Для живлення багатьох електронних пристроїв потрібне джерело двополярної напруги, що забезпечує позитивну та негативну напругу живлення. Схема наведена на рис. 11, містить набагато менше компонентів, ніж аналогічні пристрої, завдяки тому, що вона одночасно виконує функції підвищує та інвертує індуктивного перетворювача.

Мал. 11. Схема перетворювача з одним індуктивним елементом.

Схема перетворювача (рис. 11) використовує нове поєднання основних компонентів і включає генератор чотирифазних імпульсів, котушку індуктивності і два транзисторних ключа.

Управляючі імпульси формує D-тригер (DD1.1). Протягом першої фази імпульсів котушка індуктивності L1 запасається енергією через транзисторні ключі VT1 та VT2. Протягом другої фази ключ VT2 розмикається і енергія передається на шину позитивної вихідної напруги.

Під час третьої фази замикаються обидва ключі, внаслідок чого котушка індуктивності знову накопичує енергію. При розмиканні ключа VT1 під час заключної фази імпульсів ця енергія передається негативну шину живлення. При вступі на вхід імпульсів із частотою 8 кГц схема забезпечує вихідну напругу ±12 В. На часовій діаграмі (рис. 11, праворуч) показано формування керуючих імпульсів.

У схемі можна використовувати транзистори КТ315, КТ361.

Перетворювач напруги (рис. 12) дозволяє отримати на виході стабілізовану напругу 30 В. Напруга такої величини використовується для живлення варикапів, а також люмінесцентних вакуумних індикаторів.

Мал. 12. Схема перетворювача напруги з вихідною стабілізованою напругою 30 Ст.

На мікросхемі DA1 типу КР1006ВІ1 за звичайною схемою зібраний генератор, що задає, що виробляє прямокутні імпульси з частотою близько 40 кГц.

До виходу генератора підключений транзисторний ключ VT1, що комутує котушку індуктивності L1. Амплітуда імпульсів при комутації котушки залежить від якості виготовлення.

Принаймні напруга у ньому сягає десятків вольт. Вихідна напруга випрямляється діодом VD1. До виходу випрямляча підключений П-подібний RC-фільтр та стабілітрон VD2. Напруга на виході стабілізатора повністю визначається типом використовуваного стабілітрона. Як «високовольтний» стабілітрон можна використовувати ланцюжок стабілітронів, що мають нижчу напругу стабілізації.

Перетворювач напруги з індуктивним накопичувачем енергії, що дозволяє підтримувати на виході стабільну напругу, що регулюється, показаний на рис. 13.

Мал. 13. Схема перетворювача напруги із стабілізацією.

Схема містить генератор імпульсів, двокаскадний підсилювач потужності, індуктивний накопичувач енергії, випрямляч, фільтр, схему стабілізації вихідної напруги. Резистором R6 встановлюють необхідну вихідну напругу в межах від 30 до 200 В.

Аналоги транзисторів: ВС237В - КТ342А, КТ3102; ВС307В - КТ3107І, BF459-КТ940А.

Знижувальні та інвертуючі перетворювачі напруги

Два варіанти - знижувального та інвертуючого перетворювачів напруги показані на рис. 14. Перший забезпечує вихідну напругу 8,4 Впри струмі навантаження до 300 мА, другий - дозволяє отримати напругу негативної полярності ( -19,4 В) при такому ж струмі навантаження. Вихідний транзистор ТЗ повинен бути встановлений на радіатор.

Мал. 14. Схеми стабілізованих перетворювачів напруги.

Аналоги транзисторів: 2N2222 - КТЗ117А 2N4903 - КТ814.

Знижуючий стабілізований перетворювач напруги

Знижуючий стабілізований перетворювач напруги, що використовує як генератор, що задає мікросхему КР1006ВІ1 (DA1) і має захист потоку навантаження, показаний на рис. 15. Вихідна напруга становить 10 В при струмі навантаження до 100 мА.

Мал. 15. Схема понижуючого перетворювача напруги.

При зміні опору навантаження на 1% вихідна напруга перетворювача змінюється лише на 0,5%. Аналоги транзисторів: 2N1613 - КТ630Г, 2N2905 - КТ3107Е, КТ814.

Двополярний інвертор напруги

Для живлення радіоелектронних схем, що містять операційні підсилювачі, часто потрібні двополярні джерела живлення. Вирішити цю проблему можна, використавши інвертор напруги, схема якого показана на рис. 16.

Пристрій містить генератор прямокутних імпульсів, навантажений на дросель L1. Напруга з дроселя випрямляється діодом VD2 і надходить вихід пристрою (конденсатори фільтра С3 і С4 і опір навантаження). Стабілітрон VD1 забезпечує сталість вихідної напруги – регулює тривалість імпульсу позитивної полярності на дроселі.

Мал. 16. Схема інвертора напруги +15/-15 ст.

Робоча частота генерації – близько 200 кГц під навантаженням та до 500 кГц без навантаження. Максимальний струм навантаження – до 50 мА, ККД пристрою – 80%. Недоліком конструкції є відносно високий рівень електромагнітних перешкод, проте характерний і для інших подібних схем. Як L1 використаний дросель ДМ-0,2-200.

Інвертори на спеціалізованих мікросхемах

Найбільш зручно збирати високоефективні сучасні перетворювачі напруги, використовуючи спеціально створені для цього мікросхеми.

Мікросхема КР1156ЕУ5(МС33063А, МС34063А фірми Motorola) призначена для роботи в стабілізованих підвищуючих, знижувальних, інвертуючих перетворювачах потужністю в кілька ват.

На рис. 17 наведена схема підвищуючого перетворювача напруги на мікросхемі КР1156ЕУ5. Перетворювач містить вхідні та вихідні фільтруючі конденсатори С1, СЗ, С4, накопичувальний дросель L1, випрямний діод VD1, конденсатор С2, що задає частоту роботи перетворювача, дросель фільтра L2 для згладжування пульсацій. Резистор R1 є датчиком струму. Дільник напруги R2, R3 визначає величину вихідної напруги.

Мал. 17. Схема підвищуючого перетворювача напруги на мікросхемі КР1156ЕУ5.

Частота роботи перетворювача близька до 15 кГц при вхідній напрузі 12 і номінальному навантаженні. Розмах пульсацій напруги на конденсаторах СЗ та С4 становив відповідно 70 і 15 мВ.

Дросель L1 індуктивністю 170 мкГн намотаний на трьох склеєних кільцях К12x8x3 М4000НМ дротом ПЕШО 0,5. Обмотка складається з 59 витків. Кожне кільце перед намотуванням слід розламати на дві частини.

В один із проміжків вводять загальну прокладку з текстоліту товщиною 0,5 мм і склеюють пакет. Можна також застосувати кільця з фериту з магнітною проникністю понад 1000.

Приклад виконання понижуючого перетворювача на мікросхемі КР1156ЕУ5наведено на рис. 18. На вхід такого перетворювача не можна подавати напругу понад 40 В. Частота роботи перетворювача – 30 кГц при UBX = 15 В. Розмах пульсацій напруги на конденсаторах СЗ та С4 – 50 мВ.

Мал. 18. Схема понижуючого перетворювача напруги на мікросхемі КР1156ЕУ5.

Мал. 19. Схема инвертирующего перетворювача напруги на мікросхемі КР1156ЕУ5.

Дросель L1 індуктивністю 220 мкГч намотаний аналогічним чином (див. вище) на трьох кільцях, але зазор при склейці був встановлений 0,25 мм, обмотка містила 55 витків такого ж дроту.

На наступному малюнку (рис. 19) показана типова схема інвертуючого перетворювача напруги на мікросхемі КР1156ЕУ5, Мікросхема DA1 живиться сумою вхідної та вихідної напруги, яка не повинна перевищувати 40 В.

Частота роботи перетворювача - 30 кгц при UBX = 5 S; розмах пульсацій напруги на конденсаторах СЗ та С4 - 100 і 40 мВ.

Для дроселя L1 інвертуючого перетворювача індуктивністю 88 мкГн були використані два кільця К12x8x3 М4000НМ із зазором 0,25 мм. Обмотка складається з 35 витків дроту ПЕВ-2 0,7. Дросель L2 у всіх перетворювачах стандартний – ДМ-2,4 індуктивністю 3 мкГч. Діод VD1 у всіх схемах (рис. 17 - 19) має бути діодом Шотки.

Для отримання двополярної напруги з однополярноїфірмою MAXIM розроблено спеціалізовані мікросхеми. На рис. 20 показана можливість перетворення напруги низького рівня (4,5...5 6) у двополярну вихідну напругу 12 (15 або 6) при струмі навантаження до 130 (або 100 мА).

Мал. 20. Схема перетворювача напруги мікросхемі МАХ743.

По внутрішній структурі мікросхема не відрізняється від типового побудови такого роду перетворювачів, виконаних на дискретних елементах, проте інтегральне виконання дозволяє при мінімальній кількості зовнішніх елементів створювати високоефективні перетворювачі напруги.

Так, для мікросхеми МАХ743(Рис. 20) частота перетворення може досягати 200 кГц (що набагато перевищує частоту перетворення переважної більшості перетворювачів, виконаних на дискретних елементах). При напрузі живлення 5 ККД становить 80 ... 82% при нестабільності вихідної напруги не більше 3%.

Мікросхема забезпечена захистом від аварійних ситуацій: при зниженні напруги живлення на 10% нижче норми, а також при перегріві корпусу (вище 195°С).

Для зниження на виході перетворювача пульсацій із частотою перетворення (200 кГц) на виходах пристрою встановлені П-подібні LC-фільтри. Перемичка J1 на висновках 11 та 13 мікросхеми призначена для зміни величини вихідної напруги.

Для перетворення напруги низького рівня(2,0...4,5 6) стабілізоване 3,3 або 5,0 В призначена спеціальна мікросхема, розроблена фірмою MAXIM, - МАХ765. Вітчизняні аналоги - КР1446ПН1А та КР1446ПН1Б. Мікросхема близького призначення – МАХ757 – дозволяє отримати на виході плавно регульовану напругу в межах 2,7...5,5 В.

Мал. 21. Схема низьковольтного підвищуючого перетворювача напруги до рівня 3,3 або 5,0 Ст.

Схема перетворювача показана на рис. 21 містить незначну кількість зовнішніх (навісних) деталей.

Працює цей пристрій за традиційним принципом, описаним раніше. Робоча частота генератора залежить від величини вхідної напруги та струму навантаження та змінюється в широких межах - від десятків Гц до 100 кГц.

Величина вихідної напруги визначається тим, куди підключений висновок 2 мікросхеми DA1: якщо він з'єднаний із загальною шиною (див. рис. 21), вихідна напруга мікросхеми КР1446ПН1Адорівнює 5,0±0,25, якщо ж цей висновок з'єднаний з висновком 6, то вихідна напруга знизиться до 3,3±0,15 В. Для мікросхеми КР1446ПН1Бзначення будуть 5,2±0,45 В та 3,44±0,29 В відповідно.

Максимальний вихідний струм перетворювача 100 мА. Мікросхема МАХ765забезпечує вихідний струм 200 мАпри напрузі 5-6 та 300 мАпри напрузі 3,3 В. ККД перетворювача – до 80%.

Призначення виводу 1 (SHDN) - тимчасове відключення перетворювача шляхом замикання цього виводу загальний провід. Напруга на виході в цьому випадку знизиться до значення, дещо меншого, ніж вхідна напруга.

Світлодіод HL1 призначений для індикації аварійного зниження напруги живлення (нижче 2 В), хоча сам перетворювач здатний працювати і при більш низьких значеннях вхідної напруги (до 1,25 6 і нижче).

Дросель L1 виконують на кільці К10x6x4, 5 з фериту М2000НМ1. Він містить 28 витків дроту ПЕШО 0,5 мм та має індуктивність 22 мкГч. Перед намотуванням феритове кільце розламують навпіл, попередньо надпиливши алмазним надфілем. Потім кільце склеюють епоксидним клеєм, встановивши в один із зазорів, що утворилися, текстолітову прокладку товщиною 0,5 мм.

Індуктивність отриманого таким чином дроселя залежить більшою мірою від товщини зазору і меншою від магнітної проникності сердечника і числа витків котушки. Якщо змиритися зі збільшенням рівня електромагнітних перешкод, можна використовувати дросель типу ДМ-2,4 індуктивністю 20 мкГч.

Конденсатори С2 та С5 типу К53 (К53-18), С1 та С4 – керамічні (для зниження рівня високочастотних перешкод), VD1 – діод Шотки (1 N5818, 1 N5819, SR106, SR160 та ін.).

Мережевий блок живлення фірми «Philips»

Перетворювач (мережевий блок живлення фірми «Philips», рис. 22) при вхідній напрузі 220 забезпечує вихідну стабілізовану напругу 12 В при потужності навантаження 2 Вт.

Мал. 22. Схема мережного блоку живлення фірми Philips.

Безтрансформаторне джерело живлення (рис. 23) призначене для живлення портативних і кишенькових приймачів від мережі змінного струму напругою 220 В. Слід враховувати, що це джерело електрично не ізольоване від мережі живлення. При вихідній напрузі 9В та струмі навантаження 50 мА джерело живлення споживає від мережі близько 8 мА.

Мал. 23. Схема безтрансформаторного джерела живлення з урахуванням імпульсного перетворювача напруги.

Мережева напруга, випрямлена діодним мостом VD1 - VD4 (рис. 23), заряджає конденсатори С1 і С2. Час заряду конденсатора З2 визначається постійного ланцюга R1, З2. У перший момент після увімкнення пристрою тиристор VS1 закритий, але при певній напрузі на конденсаторі С2 він відкриється і підключить до цього конденсатора ланцюг L1 СЗ.

При цьому від конденсатора С2 заряджатиметься конденсатор СЗ великої ємності. Напруга на конденсаторі С2 зменшуватиметься, а на СЗ — збільшуватиметься.

Струм через дросель L1, рівний нулю в перший момент після відкривання тиристора, поступово збільшується доти, доки напруги на конденсаторах С2 і СЗ не зрівняються. Як тільки це станеться, тиристор VS1 закриється, але енергія, запасена в дроселі L1, деякий час підтримуватиме струм заряду конденсатора СЗ через діод VD5, що відкрився. Далі діод VD5 закривається і починається відносно повільний розряд конденсатора СЗ через навантаження. Стабілітрон VD6 обмежує напругу на навантаженні.

Як тільки тиристор VS1 закривається напруга на конденсаторі С2 знову починає збільшуватися. У деякий момент тиристор знову відкривається і починається новий цикл роботи пристрою. Частота відкривання тиристора в кілька разів перевищує частоту пульсації напруги на конденсаторі С1 залежить від номіналів елементів ланцюга R1, С2 і параметрів тиристора VS1.

Конденсатори С1 і С2 типу МБМ на напругу не нижче 250 В. Дросель L1 має індуктивність 1...2 мГн і опір не більше 0,5 Ом. Він намотаний на циліндричному каркасі діаметром 7 мм.

Ширина обмотки 10 мм, вона складається з п'яти шарів дроту ПЕВ-2 0,25 мм, намотаного щільно, виток до витка. В отвір каркаса вставлений підбудовний сердечник СС2, 8х12 з фериту М200НН-3. Індуктивність дроселя можна змінювати у межах, котрий іноді виключити його.

Схеми пристроїв для перетворення енергії

Схеми пристроїв перетворення енергії показані на рис. 24 і 25. Вони являють собою понижуючі перетворювачі енергії з живленням від випрямлячів з конденсатором, що гасить. Напруга на виході пристроїв стабілізована.

Мал. 24. Схема понижуючого перетворювача напруги з безтрансформаторним мережним живленням.

Мал. 25. Варіант схеми понижуючого перетворювача напруги з безтрансформаторним мережним живленням.

Як диністори VD4 можна використовувати вітчизняні низьковольтні аналоги - КН102А, Б. Як і попередній пристрій (рис. 23), джерела живлення (рис. 24 і 25) мають гальванічну зв'язок з мережею живлення.

Перетворювач напруги з імпульсним накопиченням енергії

У перетворювачі напруги С. Ф. Сиколенко з «імпульсним накопиченням енергії» (рис. 26) ключі К1 та К2 виконані на транзисторах КТ630, система управління (СУ) – на мікросхемі серії К564.

Мал. 26. Схема перетворювача напруги з імпульсним накопиченням.

Накопичувальний конденсатор С1 - 47 мкФ. Як джерело живлення використовується батарея напругою 9 В. Вихідна напруга на опорі навантаження 1 ком досягає 50 В. ККД становить 80% і зростає до 95% при використанні в якості ключових елементів К1 і К2 КМОП-структур типу RFLIN20L.

Імпульсно-резонансний перетворювач

Імпульсно-резонансні перетворювачі конструкції до т.зв. М. М. Музиченко, один із яких показано на рис. 4,27, в залежності від форми струму в ключі VT1 діляться на три різновиди, в яких елементи, що комутують, замикаються при нульовому струмі, а розмикаються - при нульовому напрузі. На етапі перемикання перетворювачі працюють як резонансні, а решту, більшу частину періоду — як імпульсні.

Мал. 27. Схема імпульсно-резонансного перетворювача Н. М. Музиченка.

Відмінною рисою таких перетворювачів є те, що їхня силова частина виконана у вигляді індуктивно-ємнісного моста з комутатором в одній діагоналі і з комутатором і джерелом живлення в іншому. Такі схеми (рис. 27) вирізняються високою ефективністю.

Якось досить давно, сидячи в машині подумав: а чого це я заряджаю телефон через автомобільну зарядку встановлену в прикурювач. Адже «споживачів» часто буває більше ніж один, та й саме гніздо прикурювача потрібно. Сформулював для себе ТЗ: живлення від борту мережі через замок запалювання, вихід 1-3 порту зі струмом до 2 А. Пошукав в інтернеті і виявилося, що я далеко не перший, хто спантеличив проблемою і навіть більше, реалізував її різними способами.

Для моєї витівки потрібен був стабілізатор напруги, що витримує напругу бортмережі і струм до 3 Ампер. Варіантів реалізації насправді дуже багато, але вони зводяться до одного - імпульсний знижуючий перетворювач. Чому імпульсний? Тому що у нього ККД максимальна. Значить грітися в перетворювачі буде майже нема чому і розміри обіцяють бути мінімальні.

Знижувальний перетворювач призначений зниження напруги до необхідного значення. Його силові елементи працюють у ключовому режимі, просто включено, вимкнено. У момент включення енергію накопичує дросель (котушка на сердечнику), коли силовий елемент (транзистор) вимкнений, дросель віддає запасену енергію в навантаження. Як тільки дросель віддасть накопичену енергію, схема, що контролює напругу на виході, включить силовий транзистор і процес повториться.
На даний момент всі зарядні пристрої для телефонів і планшетів, що вставляються в гніздо прикурювача, виконані за схемою з імпульсним понижувальним перетворювачем.

Доставка та зовнішній вигляд:
Плата прийшла в запаяному антистатичному пакеті, начебто привід порадіти, але насправді має сприйматися як належне.
Якість паяння цілком якісне. Незначні залишки флюсу на звороті на висновках змінного резистора.
Змінний резистор багатооборотний, дозволяє точно підлаштувати вихідну напругу.


Передбачені отвори кріплення під гвинт. Клемників немає, дроти доведеться паяти. Під мікросхемою є отвори з металізації для додаткового відведення тепла на зворотний бік плати.

Схема простіше не вигадаєш:

Єдине, що у китайців номінали дроселя та конденсаторів відрізняються. Мабуть, що є в наявності, те й ставлять. Гірше не буде.

На швидку руку припаяв дроти та навантаження у вигляді дротяного резистора 2.2 Ом 10 Вт.
Для обмеження температури при нагріванні резистор був поміщений у воду.


На стенді доступно 2 напруги 12 Вольт і 24 Вольти. Перше включення провів без навантаження, для регулювання вихідної напруги, щоб не спалити хустку. Обертаючи гвинт резистора досяг напруги на виході 5 Вольт.
Навантаження 2.2 Ом має на увазі струм 2.27 Ампера, що вкладається в заявлені параметри плати і мої потреби з невеликим запасом, оскільки я роздобув здвоєний роз'єм з дохлої материнської плати:

По 1 Ампер на порт.

10 хвилин роботи під навантаженням та дике нагрівання плати. Фото з тепловізора:

Зворотній бік

Ахтунг! Температура 115С на діоді та 110С на мікросхемі (сторона з деталями) та 105С зі зворотного боку.
Температура дроселя близько 70С, забагато, але в насичення не входить.
Гранична температура для діода 150С, а мікросхеми 125С.

У жодні ворота не лізе. Почав думати, що це шлюб або в черговий раз я купив дешеву фігню.
і виявив, що цей перетворювач має паршивеньке ККД. А все через те, що ключовий елемент у мікросхемі є біполярний транзистор, який хоч і працює в ключовому режимі, але у відкритому стані на ньому падає пристойно напруги.
Підвищення напруги на вході до 24 Вольт ситуацію не врятувало.
Графік ККД при струмі навантаження 3 Ампера:


Тобто. приблизно 80% при живленні від борту мережі автомобіля. Виходить на мікросхемі виділяється при навантаженні 3 А 3.7Вт, а також гріється діод та дросель. Заміною діода (3А 40В) і дроселя (47мкГн), а також установкою радіатора можна було б вирішити проблему з нагріванням, але до чого такі зусилля, коли за ті ж гроші можна взяти більш просунуті перетворювачі, що знижують.

Спроба виправити ситуацію:
На зворотний бік через теплопровідний клей встановив невеликий радіатор (розпиляв радіатор від несправного блоку живлення комп'ютера).




Діод планував брати там же з «дежурки» З дроселем трохи складніше, але думаю знайшов би з великим перетином обмотувального дроту (враховуючи пристойний розкид індуктивності в дроселях, що застосовуються китайцями).
Спроба включити та зняти показання температури призвела до краху =) я переплутав полярність та спалив мікросхему. Зекономив, треба було штук 5 відразу брати на експерименти, а краще не брати взагалі, бо цей древній перетворювач настільки жахливий, що в конкретно застосованій платі навіть 50% характеристик не відпрацьовує.

На просторах мережі виявив нетипове застосування мікросхеми LM2596 – підсилювач звукової частоти класу D! Сигнал подається на вхід 4 "зворотний зв'язок". Частота дискредитації щоправда трохи більше 150 КГц. У жодному разі не заклик збирати підсилювач на базі перетворювача, для цього є спеціалізовані мікросхеми =)

Висновки невтішні:
Плата в тому вигляді, як вона продається, не виправдовує заявлені характеристики. Причому залежність від струму навантаження набагато вища, ніж зміни напруги. Доопрацювати плату можна замінивши половину деталей, але який у цьому сенс?

Все ж таки якщо вам потрібен знижувальний перетворювач (step down), то кращою альтернативою оглядачеві були б перетворювачі зібрані на мікросхемах: LM2577, LM 2678 та аналогічних. На даний момент я замовив кілька плат на пробу

Поки я дуже довго планував поставити на машину USB порти, моя машинка поїхала в брухт:(


але все ж таки знайшлося ще місце, куди б я поставив перетворювач замість трансформаторного блоку живлення:
Це раз (там де креативненький напис):


Це два (передня планка з USB портами видерта зі старого корпусу від комп'ютера стінки «корпусу» оргскло):


Спеціально до огляду виготовив хустку навантаження для перевірки зарядних пристроїв (навіть спалив парочку, не витримали навантаження). на алі такі продаються готові близько 1$:

Найчастіше в радіоаматорській практиці виникає необхідність отримання різних стабілізованих напруг для живлення пристроїв. Найчастіше цих цілей служать:

  • параметричні стабілізатори(на основі стабілітрону при малих струмах споживання пристрою);
  • лінійні стабілізаторина транзисторній основі чи основі стабілізаторів LM78XX, LM317. Можливості таких стабілізаторів струму обмежені 1,5 Амперами. Крім того, ще одним фактором, що обмежує спектр застосування даних стабілізаторів, є перетворення вхідної напруги у вихідне з виділенням великої кількості тепла, тобто якщо вхідна напруга буде 20 Вольт, а застосовується стабілізатор з вихідною напругою 9 Вольт, то зайві 11 Вольт будуть перетворюватися на тепло . При цьому корпус ІС розігрівається до досить високих температур і для його відведення потрібні радіатор, термопаста, а при високих струмах навантаження і примусове охолодження вентилятором, для якого необхідно живлення;

  • імпульсні стабілізатори. У даних стабілізаторах здійснюється перетворення постійної вхідної напруги імпульсні коливання з подальшою їх стабілізацією. Одним із представників даного сектора стабілізаторів є ІС LM2596. По суті, це імпульсний перетворювач з великою кількістю режимів роботи. Через відсутність будь-яких лінійних процесів у внутрішньому світі ІВ, теплові втрати на корпусі мінімальні. Підключення мікросхеми вимагає мінімальної кількості навісних елементів залежно від потрібних цілей. Типове включення показано малюнку.

Найбільш вдалим рішенням для радіоаматорів і майстрових людей є виконання даної мікросхеми в регульованому варіанті - LM2596ADJ. Даташит на можна подивитися тут.

На основі мікросхеми китайська народна промисловість випускає широкий спектр готових модулів DC-DC перетворювачів, як знижувальних, так і підвищуючих. Одним з них є такий dc-dc step down модуль.

Виріб має наступні характеристики:

  • вхідна напруга: 4 В ~ 35 В
  • вихідна напруга: 1.23 В ~ 30 В
  • вихідний струм: 2 А (Номінальний), 3 А (Макс. з радіатором)
  • ефективність перетворення: 92%
  • вихідні пульсації:< 30 мВ
  • частота перетворення: 150 кГц
  • температурний робочий діапазон: - 45 ~ + 80 С (Дуже умовні показники)
  • розмір модуля: 43*21*14 мм.

Єдине, що потрібно перед початком експлуатації - це встановити необхідну напругу на виході на холостому ходу та перевірити її під навантаженням.


Слід зазначити, що вхідна напруга має бути хоча б на 1,5 В більше вихідного. При необхідності, встановивши на мікросхему радіатор і застосувавши примусове охолодження, можна досягти величини вихідного струму 4,5 Ампера. Однак такий режим роботи є екстремальним і через дешевизну модуля краще використовувати кілька їх штук з паралельним включенням. Як і у випадку з LM78XX, на основі даних модулів можна будувати двополярні джерела живлення.

Для цього замість конденсатора на вході (С1, С2), стабілізаторів LM7805 (і т.д.), конденсаторів на виході слід встановити понижуючі модулі, що оглядаються. Крім зазначених вище характеристик модуль має захист від короткого замикання і за температурою. При досягненні мікросхемою температури 125 градусів Цельсія робота ІВ припиняється і відновлюється тільки після її зниження. Таким чином, вивести ІС з ладу модуль дуже складно.

У своїй практиці застосовував дані модулі для живлення зарядних пристроїв літієвих акумуляторів (у зв'язці з контролером заряду), радіоприймачів, mp3-програвачів, потужних світлодіодів із резистивним обмеженням струму. Одним словом, сфера застосування модуля досить широка.

Для порівняння спочатку запитав радіоприймач від стабілізатора на основі LM7809 з мережним випрямлячем трансформатора, потім схему на LM7809 замінив даним модулем. В результаті низькочастотне тло в динаміці зникло. На жаль, виробник модулів не встановив захисний діод на вході, що запобігає виходу схеми з ладу в результаті переполюсування живлення, але це можна зробити і самому. Спеціально для сайту - Кондратьєв Микола, м. Донецьк

Обговорити статтю ЗНИЖУВАЛЬНІ ПЕРЕТВОРЮВАЧІ



Схожі статті

2024 parki48.ru. Будуємо каркасний будинок. Ландшафтний дизайн. Будівництво. Фундамент.