Simple DC - DC Boost Converter Menggunakan 555: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Selalunya berguna dalam litar untuk mempunyai voltan yang lebih tinggi. Sama ada untuk menyediakan rel + ve dan -ve untuk op-amp, untuk menggerakkan bel, atau bahkan geganti tanpa memerlukan bateri tambahan.

Ini adalah penukar DC 5V hingga 12V sederhana yang dibina menggunakan pemasa 555 dan beberapa transistor 2N2222. IC khusus sudah ada untuk melaksanakan fungsi ini dan mereka melakukannya dengan lebih berkesan daripada reka bentuk ini - projek ini sangat senang untuk dicuba dan mempunyai intuisi mengenai bagaimana rangkaian ini berfungsi.

Langkah 1: Fungsi Asas

Litar berfungsi dengan menutup transistor, dengan berkesan membumikan induktor. Ini menyebabkan arus besar mengalir ke induktor. Semasa transistor dibuka medan magnet runtuh di induktor menyebabkan voltan meningkat, selalunya jauh lebih tinggi daripada voltan bateri. Sekiranya voltan yang dihasilkan lebih tinggi daripada voltan yang tersimpan di kapasitor maka diod ditutup dan membenarkan kapasitor untuk dicas.

Dengan menggunakan penjana isyarat untuk menggerakkan transistor, saya mendapati bahawa untuk nilai komponen saya (bahagian yang saya selamatkan dari elektronik yang dibuang) saya memerlukan frekuensi sekitar 220KHz untuk menghasilkan 15V. Rangkaian maklum balas kemudian akan mengawal frekuensi untuk berusaha mengekalkan 12V yang stabil pada pelbagai beban.

Langkah 2: Litar Astable

Terdapat pelbagai litar pengayun 555 dalam talian, tetapi saya membuat litar dengan cara ini.

Output, pin 3, digunakan untuk mengisi dan melepaskan kapasitor melalui perintang. Voltan di seluruh kapasitor dipantau untuk menukar pin output.

Sekiranya menggunakan bekalan 6V adalah mudah untuk melihat op-amp mempunyai voltan rujukan 2V dan 4V. Kedua-dua op-amp memantau voltan kapasitor dan dengan itu pin (2 dan 6) disambungkan bersama.

Sekiranya voltan naik di atas 4V op-amp atas naik tinggi Tetapkan semula kait, kapasitor mula melepaskan sehingga jatuh di bawah 2V dan pada titik op-amp bawah akan naik tinggi dan Tetapkan kait. Sekali lagi mengecas kapasitor.

Jejak skop kuning menunjukkan kapasitor mengecas dan melepaskan sementara jejak biru menunjukkan pin output 3 menghasilkan gelombang persegi pada 190KHz.

Langkah 3: Gelung Maklum Balas

Keperluan untuk gelung maklum balas adalah menurunkan frekuensi ketika voltan output terlalu tinggi, dan menaikkan frekuensi ketika voltan terlalu rendah.

Cara termudah yang dapat saya fikirkan untuk melakukan ini adalah dengan menggunakan transistor untuk mengeluarkan arus semasa kitaran pengisian kapasitor.

Selama kitaran ini pin DISCHARGE 7 aktif rendah, membolehkan litar pendarahan mencuri arus dari kapasitor.

Voltan asas - 0.65V hadir di pemancar, voltan di atas perintang R tetap akan mengekalkan arus yang stabil, yang mesti datang dari arus pengisian kapasitor, memperlambat kitaran dan menurunkan frekuensi. Semakin tinggi voltan, semakin banyak arus dikeluarkan dari pengecasan dan semakin rendah frekuensi. Yang sesuai dengan kehendak kami.

Eksperimen dengan nilai komponen, tetapi saya memilih 3K untuk perintang asas kerana ini:

Pada titik paling rendah kapasitor duduk pada kira-kira 2V. Dari bekalan 5V ini bermaksud 3V melintasi perintang 3K akan mula mengecas kapasitor dengan 1mA.

Dengan pratetap 1V pada pemancar melintasi perintang 3K akan menarik 1/3 arus, atau 333uA … yang saya fikir akan menjadi arus pendarahan yang baik. Voltan asas berasal dari potensiometer, membentuk pembahagi voltan dengan voltan yang ingin kita pantau, iaitu output 12V. Oleh kerana potensiometer boleh laras, nilai perintang pemancar tidak penting. Saya memilih potensiometer 20K untuk ini.

Langkah 4: Litar Selesai

Saya hanya mempunyai diod pemasangan permukaan yang dapat dilihat disolder ke bahagian bawah papan.

Litar ini diuji dari bekalan 5V dari Arduino, dan berkesan menggerakkan buzzer 12V, motor DC, relay 12V atau rangkaian diod tanpa memerlukan bekalan 12V luaran.