Eenvoudige DC - DC Boost -omskakelaar met behulp van 555: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Dit is dikwels nuttig in 'n stroombaan om hoër spanning te hê. Of om +en -en -relings vir 'n op -amp te voorsien, om gonsers aan te dryf, of selfs 'n relais sonder dat 'n ekstra battery nodig is.

Dit is 'n eenvoudige 5V tot 12V DC converter gebou met 'n 555 timer en 'n paar 2N2222 transistors. Toegewyde IC's bestaan reeds om hierdie funksie uit te voer, en hulle doen soveel meer doeltreffend as hierdie ontwerp - hierdie projek is lekker om mee te eksperimenteer en het 'n aanvoeling vir hoe hierdie stroombane werk.

Stap 1: Basiese funksie

Die stroombaan funksioneer deur die transistor te sluit en die induktor effektief te aard. Dit veroorsaak dat 'n groot stroom in die induktor vloei. As die transistor oop is, stort die magnetiese veld in die induktor in, wat veroorsaak dat die spanning styg, dikwels baie hoër as die batteryspanning. As die opgewekte spanning hoër is as die spanning wat in die kapasitor gestoor is, sluit die diode en laat die kapasitor laai.

Met die gebruik van 'n seingenerator om die transistor aan te dryf, het ek gevind dat ek 'n frekwensie van ongeveer 220KHz benodig vir my komponentwaardes (dele wat ek uit elektronika weggegooi het). 'N Terugvoernetwerk sal dan die frekwensie beheer om 'n konstante 12V by verskillende ladings te probeer handhaaf.

Stap 2: Astable Circuit

Daar is verskillende 555 ossillatorbane, maar ek het myne op hierdie manier gebou.

Die uitset, pen 3, word gebruik om 'n kondensator via 'n weerstand te laai en af te laai. Die spanning oor die kapasitor word gemonitor om die uitsetpen te skakel.

As u 'n 6V-voeding gebruik, is dit maklik om te sien dat die op-versterkers 'n 2V en 'n 4V verwysingspanning het. Beide versterkers monitor die kapasitorspanning en dus word die penne (2 en 6) aanmekaar gekoppel.

As die spanning bo 4V styg, word die boonste op-amp hoog. Herstel die grendel, die kondensator begin ontlaai totdat dit onder 2V val, waarna die onderste op-amp hoog word en die grendel stel. Laai die kondensator weer.

Die geel omvangspoor toon hoe die kondensator laai en ontlaai, terwyl die blou spoor die uitsetpen 3 toon wat 'n vierkantige golf by 190KHz genereer.

Stap 3: Die terugvoerlus

Die vereiste vir die terugvoerlus is om die frekwensie te verlaag wanneer die uitsetspanning te hoog word, en om die frekwensie te verhoog wanneer die spanning te laag word.

Die maklikste manier waarop ek kon dink om dit te doen, was deur 'n transistor te gebruik om stroom tydens die kapasitor -laaisiklus weg te blaas.

Gedurende hierdie siklus is die UITLOOP -pen 7 laag, aktief, waardeur die afloopstroom stroom uit die kapasitor kan steel.

Die basisspanning - 0.65V is teenwoordig by die emitter, hierdie spanning oor 'n vaste R -weerstand sal 'n konstante stroom behou, wat uit die laadstroom van die kondensator moet kom, die siklus vertraag en die frekwensie verlaag. Hoe hoër die spanning, hoe meer stroom word weggelaai van laai en hoe laer word die frekwensie. Wat presies aan ons vereistes voldoen.

Eksperimenteer met komponentwaardes, maar ek het 3K vir die basisweerstand gekies om hierdie rede:

Op die laagste punt sit die kapasitor ongeveer 2V. Vanaf 'n 5V -voeding beteken dit dat 3V oor die 3K -weerstand die kondensator met 1mA begin laai.

Met 1V vooraf ingestel op die emitter oor 'n 3K -weerstand, sal 1/3 van die stroom, of 333uA, trek, wat ek gedink het 'n goeie bloedstroom sou wees. Die basisspanning kom van 'n potensiometer en vorm 'n spanningsverdeler met die spanning wat ons wil monitor, dws die 12V -uitset. Aangesien die potensiometer verstelbaar is, is die waarde van die emitterweerstand nie van kritieke belang nie. Ek het 'n 20K potensiometer hiervoor gekies.

Stap 4: Voltooide kring

Ek het slegs 'n oppervlakmonteringsdiode beskikbaar wat aan die onderkant van die bord gesoldeer kan word.

Die stroombaan is getoets uit 'n 5V -toevoer van 'n Arduino, en dryf effektief 'n 12V -zoemer, 'n GS -motor, 'n 12V -relais of 'n reeks diodes aan sonder dat 'n eksterne 12V -toevoer nodig is.