200Watt 12V tot 220V DC-DC-omskakelaar: 13 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Hallo almal:)

Welkom by hierdie instruksies, waar ek u sal wys hoe ek hierdie DC-DC-omvormer van 12 tot 220 volt gemaak het met terugvoer om die uitgangsspanning en beskerming teen lae battery/ onder spanning te stabiliseer, sonder om 'n mikrokontroleerder te gebruik. Alhoewel die uitset hoogspanning DC (en nie wisselstroom) is nie, kan ons LED -lampe, telefoonlaaiers en ander SMPS -toestelle vanaf hierdie eenheid bestuur. Hierdie omskakelaar kan geen induktiewe of transformator -gebaseerde las soos 'n wisselmotor of waaier gebruik nie.

Vir hierdie projek gebruik ek die gewilde SG3525 PWM -beheer IC om die GS -spanning te verhoog en die nodige terugvoer te gee om die uitsetspanning te beheer. Hierdie projek gebruik baie eenvoudige komponente, en sommige word uit ou rekenaarkragbronne gered. Laat ons bou!

Voorrade

1. EI-33 ferrietransformator met spoel (u kan dit by u plaaslike elektronikawinkel koop of dit van 'n rekenaar se PSU red)
2. IRF3205 MOSFETs - 2
3. 7809 spanningsreguleerder -1
4. SG3525 PWM -kontroleerder IC
5. OP07/ IC741/ of enige ander operasionele versterker IC
6. Kondensator: 0.1uF (104)- 3
7. Kondensator: 0.001uF (102)- 1
8. Kondensator: 3.3uF 400V nie-polêre keramiek kondensator
9. Kondensator: 3.3uF 400V polêre elektrolitiese kondensator (u kan 'n hoër kapasitanswaarde gebruik)
10. Kondensator: 47uF elektrolities
11. Kondensator: 470uF elektrolities
12. Weerstand: 10K weerstande-7
13. Weerstand: 470K
14. Weerstand: 560K
15. Weerstand: 22 Ohm - 2
16. Veranderlike weerstand/ vooraf ingestelde: 10K -2, 50K - 1
17. UF4007 vinnige herstelde diodes - 4
18. 16 -pen IC -aansluiting
19. 8 -pen IC -aansluiting
20. Skroefklemme: 2
21. Heatsink vir die montering van MOSFET en spanningsreguleerder (van ou rekenaar PSU)
22. Perfboard of Veroboard
23. Verbindingsdrade
24. Soldeerstel

Stap 1: Versamel die vereiste komponente

Die meeste dele wat nodig is om hierdie projek te maak, is geneem uit 'n nie -funksionele rekenaar -kragbron. U vind die transformator en die vinnige gelykrigter -diodes van so 'n kragtoevoer, tesame met hoëspanningskondensators en 'n heatsink vir die MOSFETS

Stap 2: Maak die transformator volgens ons spesifikasie

Die belangrikste deel om die uitgangsspanning reg te stel, is deur die korrekte transformatorwikkelingsverhouding van primêre en sekondêre sye te verseker en ook om seker te maak dat die drade die benodigde hoeveelheid stroom kan dra. Ek het 'n EI-33-kern saam met 'n spoel hiervoor gebruik. Dit is dieselfde transformator wat u in 'n SMPS kry. U kan ook 'n EE-35-kern vind.

Nou is ons doel om die ingangsspanning van 12 volt tot ongeveer 250-300 volt te verhoog, en hiervoor het ek 3+3 draaie in die primêre gebruik met middelste tik en ongeveer 75 draaie aan die sekondêre kant. Aangesien die primêre kant van die transformator groter stroom as die sekondêre kant sal hanteer, het ek 4 geïsoleerde koperdrade saam gebruik om 'n groep te vorm en dit dan om die spoel te draai. Dit is 'n 24 AWG -draad wat ek by 'n plaaslike hardewarewinkel gekry het. Die rede waarom 4 drade saamgevoeg word om 'n enkele draad te maak, is om die effek van wervelstrome te verminder en 'n beter stroomdraer te maak. die primêre wikkeling bestaan uit 3 draaie elk met middelste tik.

Die sekondêre wikkeling bestaan uit ongeveer 75 draaie van enkele 23 AWG geïsoleerde koperdraad.

Beide die primêre en sekondêre wikkeling word met mekaar geïsoleer deur middel van isolerende band wat om die spoel gewikkel is.

Raadpleeg die video aan die einde van hierdie instruksie vir meer inligting oor hoe ek die transformator gemaak het.

Stap 3: Die ossillatorfase

Die SG3525 word gebruik om alternatiewe klokpulse te genereer wat alternatiewelik die MOSFETS dryf wat stroom deur die primêre spoele van die transformator druk en trek en ook om terugvoerbeheer te gee om die uitsetspanning te stabiliseer. Die skakelfrekwensie kan ingestel word met behulp van tydsweerstands en kapasitors. Vir ons toepassing sal ons 'n skakelfrekwensie van 50Khz hê, wat deur die kapasitor van 1nF op pen 5 en 10K -weerstand ingestel word, sowel as 'n veranderlike weerstand by pen 6. Die veranderlike weerstand help om die frekwensie te verfyn.

Hier is 'n skakel na die datablad van die IC vir meer inligting oor die werking van die SG3525 IC:

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

Stap 4: Die skakelstadium

Die 50Khz -pulsuitset van die PWM -beheerder word gebruik om die MOSFET's alternatiewelik aan te dryf. Ek het 'n klein stroombeperkingsweerstand van 22 ohm by die hekterminal van MOSFET gevoeg, tesame met 'n 10K aftrekweerstand om die hekkapasitor te ontlaai. ons kan die SG3525 ook instel om 'n klein tydsduur tussen die oorskakeling van die MOSFET by te voeg om seker te maak dat hulle nooit tegelykertyd AAN is nie. Dit word gedoen deur 'n weerstand van 33 ohm tussen penne 5 en 7 van die IC by te voeg. Die middelste tik van die transformator is gekoppel aan die positiewe toevoer, terwyl die ander twee ente omgeskakel word met behulp van die MOSFET's wat die pad na die grond periodiek verbind.

Stap 5: Die uitsetstadium en terugvoer

Die uitset van die transformator is 'n hoogspanning gepulseerde DC sein wat reggestel en glad gemaak moet word. Dit word gedoen deur 'n volledige brug -gelykrigter te implementeer met behulp van vinnige herstelde diodes UF4007. Dan lewer die kondensatorbanke van 3.3uF elk (polêre en nie -polêre kappies) 'n stabiele GS -uitset sonder rimpels. U moet seker maak dat die spanning van die kappies hoog genoeg is om die opgewekte spanning te verdra en op te slaan.

Vir die implementering van die terugvoer wat ek gegee het, gebruik 'n weerstandspanningsverdelersnetwerk van 560KiloOhms en 50K veranderlike weerstand, die uitset van die potensiometer gaan na die ingang van die foutversterker van SG3525, en sodoende kan ons die gewenste spanningsuitset verkry deur die potensiometer aan te pas.

Stap 6: Implementering onder spanning

Die beskerming teen onderspanning word uitgevoer met 'n operasionele versterker in die vergelykingsmodus, wat die ingangsbronspanning vergelyk met 'n vaste verwysing wat deur die SG3525 Vref -pen gegenereer word. Die drempel is verstelbaar met 'n 10K potensiometer. Sodra die spanning onder die ingestelde waarde val, word die afsluitfunksie van die PWM -beheerder geaktiveer en word die uitgangsspanning nie opgewek nie.

Stap 7: Kringdiagram

Dit is die volledige kringdiagram van die projek met al die konsepte wat hierbo genoem is.

Goed, genoeg van die teoretiese deel, laat ons nou ons hande vuil maak!

Stap 8: Toets die stroombaan op broodbord

Voordat u al die komponente op die verboord soldeer, is dit noodsaaklik om seker te maak dat ons stroombaan werk en dat die terugvoermeganisme behoorlik werk.

WAARSKUWING: wees versigtig by die hantering van hoë spanning of kan u 'n dodelike skok gee. Hou altyd die veiligheid in gedagte en sorg dat u nie aan enige komponent raak terwyl die krag aan is nie. Die elektrolitiese kondensators kan die lading lank hou, dus maak seker dat dit heeltemal ontlaai is.

Nadat ek die uitsetspanning suksesvol waargeneem het, het ek die laagspanningsonderbreking geïmplementeer en dit werk goed.

Stap 9: Besluit oor die plasing van komponente

Voordat ons met die soldeerproses begin, is dit belangrik dat ons die posisie van die komponente so vasstel dat ons minimale drade moet gebruik en relevante komponente naby mekaar geplaas word sodat dit maklik met mekaar verbind kan word.

Stap 10: Gaan voort met die soldeerproses

In hierdie stap kan u sien dat ek al die komponente vir die skakelprogram geplaas het. Ek het seker gemaak dat die spore na die MOSFET's dik is om hoër strome te kan dra. Probeer ook om die filterkapasitor so na as moontlik aan die IC te hou.

Stap 11: soldeer die transformator en terugvoerstelsel

Dit is nou tyd om die transformator reg te maak en die komponente reg te stel vir regstelling en terugvoer. Dit is opmerklik om te noem dat terwyl soldeer, die hoëspanning- en laagspanningkant goeie skeiding moet hê, en dat enige korting moet vermy word. Die hoë en lae spanning kant moet 'n gemeenskaplike grondslag deel sodat die terugvoer behoorlik kan werk.

Stap 12: Voltooi die module

Na ongeveer 2 uur se soldeer en seker gemaak het dat my stroombaan korrek aangesluit is, was die module uiteindelik voltooi!

Toe pas ek die frekwensie, die uitsetspanning en die laagspanningsonderbreking aan met behulp van die drie potensiometers.

Die stroombaan werk net soos verwag en gee 'n baie stabiele uitsetspanning.

Ek het daarin geslaag om my foon en skootrekenaarlaaier hiermee te laat werk, aangesien dit SMPS -toestelle is. Met hierdie eenheid kan u maklik klein tot medium LED -lampe en laaiers gebruik. Die doeltreffendheid is ook redelik aanvaarbaar, wat wissel van ongeveer 80 tot 85 persent. Die mees indrukwekkende kenmerk is dat die huidige verbruik, sonder las, net ongeveer 80-90 milliAmps is, danksy terugvoer en beheer!

Ek hoop dat u van hierdie tutoriaal hou. Deel dit met u vriende en plaas u terugvoer en twyfel in die kommentaarafdeling hieronder.

Kyk na die video vir die hele bouproses en werking van die module. Oorweeg om in te teken as u van die inhoud hou:)

Ek sien jou in die volgende een!