DC-DC HV Boost-omskakelaar: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Stap 1: Inleiding tot werking en elektronika

Hoe werk 'n Boost -omskakelaar? Basiese hoof: 'n Boost -omskakelaar werk in twee fases, AAN en UIT. In die AAN-fase gelei die halfgeleidende skakelaar en stroom bou op in die induktor wat 'n elektromagnetiese veld produseer; dit veld stoor energie. In die OFF-fase gelei die halfgeleidende skakelaar nie en val die elektromagnetiese veld in duie. As die veld in duie stort, kan die energie wat daarin gestoor word, nie deur die halfgeleidende skakelaar ontsnap nie, sodat dit deur die diode en in die las/kondensator met 'n veel hoër spanning gaan. Dit gebeur 'n paar duisend keer per sekonde via die pulse van die NE555 Timer Chip, en die gevolg is dat 'n hoëspanningskondensator vanaf 'n laagspanningsbron kan laai. Hieronder is 'n paar hulpmiddels vir u wat nie goed elektronika ken nie. R-weerstand VR-veranderlike weerstand (ook 'n potensiometer genoem) B-battery V-spanningsbron C-kondensator D-diode L-induktor U / IC-geïntegreerde stroombaan Q-transistor / IGBT M-MOSFET GND- grond (negatiewe aansluiting van Battery vir draagbare toepassings) Enkele diagramme en kaarte word hieronder getoon om u verder te help.

_BESOEK MY WEBWERF VIR MEER PROJEKTE: TOEKOMSTIGE EKSPERIMENTELE STELSELS

Stap 2: Protoboard Boost Converter 500V

Hierdie boost -omskakelaar is vir diegene met matige elektroniese ervaring.

As u die hulpbronne het, beveel ek aan dat u die printplaatweergawe van hierdie toestel maak, omdat dit eenvoudiger, kleiner en minder geneig is om te misluk. Maak egter gerus die protoboard -weergawe as ruimte nie 'n probleem is nie.

Hierdie stroombaan neem 'n minimum van 1,75 "x 1,5" x 1 "op en kan veilig werk van 8,4V tot 31,2V Invoer en afvoer van maksimum 500V (vir die kring). Ek beveel ten minste 'n 12V battery -inset aan.

GEVAAR HOOGSPANNING Hierdie toestel kan dodelike spannings uitskakel en die kondensators wat u laai, kan ure lank dodelike ladings stoor; dra elektriese handskoene en veiligheidsbrille tydens gebruik en neem alle veiligheidsmaatreëls

Spesifikasies:

Projekkoste: -$ 17 + gestuurmouser -$ 5 + gestuur Coilcraft PCV -2-394-05L (volg die skakel en tik die onderdeelnommer in om te koop) -Gemiddelde totale koste met aflewering -$ 35 -

Afmetings: 1,75 "x 1,5" x 1 "Ingangspanning: 8,4V tot 31,2V Uitgangsspanning: 100V tot 500V Uitgangsvermogen:

- 12V inset 36W maksimum +-20% laai 290J kondensatorbank in 8s- 24V inset 92W maksimum +-20% laai 1468J kondensatorbank in 16s

Uitsetkrag gemeet met 1-2 12V 34Ah loodsuurbatterye vir 'n feitlik konstante spanningsbron

Die belangrikste beperking van hoeveel krag uit u batterye verkry kan word, is die Battery Packs ESR

--- Vir die beste resultate gebruik hoëstroombatterye of batterye bedoel vir Power RC-toestelle --- NiCd is die beste (met die uitsondering van Li-poly) Vir die volgende batterye kan 'n geskatte maksimum krag getrek word ESR = ekwivalente reeksweerstand = Interne weerstand

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

Waarskuwing: As u te veel stroom uit u batterye trek, kan dit die kapasiteit, lewensduur verminder en u battery te warm laat raak, en die temperatuur van u batterye monitor.

Opmerking: die Protoboard -gate is nie geskik vir die MOSFET- en Diode -penne nie, maar as u 'n 1/32 gat boor, los u dit op, alhoewel u die leidings aan aangrensende pads moet soldeer.

Stap 3: Protoboard Boost Converter 500V -onderdele

Gereedskap:

• Soldeerbout
• Elektriese soldeer (Rosin Core 0.032 "verkieslik)
• Antistatiese polsband
• Elektrisiën handskoene
• Veiligheidsbril

Materiaal:-Protoboard (die skakel is die protobord wat ek gebruik het, Protoboard-stelle) Onderdele gekoop van Mouser: U2- Spanningsreguleerder-Batteryinvoer onderdeelnommer -8.4V tot 12V LF60CV-12V tot 13.2V LD1086V90-13.2V tot 16.8V LM7809ACT- 16.8V tot 26.4V LM7812ACT-26.4V tot 31.2V LM317 Enige TO-220 (R1 = 500 Ohm R2 = 5.5 k Ohm) Sien datablad --- Toets dat die uitset 15V is vir LM317 --- Vir C1, C2, C3, en CT gebruik 'n spanningsgradering volgens hierdie: Batteryspanning ………… Kondensator Nominale spanning = 16V Cap = 25V Cap = 50V Cap-- C2 Tipe volgens die regulator Gebruik: --LF60CV ElectrolyticLD1086V90 ElectrolyticLM7809ACT CeramicLM7812ACT CeramicLM317 Electrolytic-C1 en C3 is keramiekskyf of MLCC-lood 5% -20%, of -20% tot +80% ---- CT is keramiekskyf of MLCC lood 1% -10% ---- Alle weerstande behalwe Rdiv1 is 1/10W of groter --- 2 8-DIP-voetstukke-C1- 0.33uF (330nF) of meer-C2- 10uF-C3- 0.01uF (10nF) -CB1- Enige kondensatorbank wat u wil laai-CT- 0.022uF (22nF) -LEDPWR- Dui aan dat krag toegepas word-LEDREG- dui aan dat gewenste spanning R is eached-LEDGATE- Dui aan dat NE555 die spanning van die MOSFET-R1, R2, R3-1kOhm (= 12V) 1% -5% -RA- 15kOhm (2% of beter)-RB- 10kOhm (2% of beter)- Rdiv1- 1MOhm (2% of beter, 1/4W of groter) -Rdiv2- Reguleerder Gebruikte waarde (2% of beter) LF60CV 11kOhmLD1086V90 16kOhmLM7809ACT 16kOhmLM7812ACT 22.3kOhmLM317 28kOhm-SW1- Nominasie vir insetspanning en U6A. 1 (Same Chip)- LM393AN-U3- SE555P-VR1- 10kOhm Potentiometer (Multi-turn sal meer presies wees) -M1- FCA47N60 (F) -D1- RURG3060 (Gebruik die RURG30120 as dit u eerste elektroniese projek is) Coilcraft: L1- Coilcraft PCV-2-394-05L (Volg die skakel en tik die onderdeelnommer in om te koop) PIN-NOMMERS IS OP DIE SKEMATIESE KLIEK DIE "i" BO-OP DIE SKEMATIEK VIR 'N GROTER AFLAAIENDE UITSIG

Stap 4: PCB Boost Converter 500V

As u die hulpbronne het, stel ek u ten sterkste voor dat u hierdie Printboard Boost -omskakelaar in plaas van die protobord -een maak. Om 'n pasgemaakte PCB te maak, sal meer kompak wees en 'n baie beter voorkoms hê. Hierdie stroombaan neem slegs 1 5/8 "x 1 1/4" x 1 "en kan werk van 8.4V tot 31.2V en lewer 'n maksimum van 500V veilig. Ek beveel sterk aan dat u ten minste 'n 12V -battery gebruik as u maksimum krag is Die grootte van hierdie weergawe kan ook verminder word tot 1 5/8 "x 1 1/4" x 3/8 "as die induktor weg van u stroombaan geplaas word, soos in die meeste spoelwapens om te oortuig. GEVAAR HOOGSPANNING Hierdie toestel kan dodelike spannings uitskakel en die kondensators wat u laai, kan ure lank dodelike ladings stoor, elektriese handskoene en veiligheidsbril dra en alle veiligheidsmaatreëls tref Spesifikasies: Projekkoste: - $ 20 + Versendingsprys - $ 5 + gestuur Coilcraft PCV-2-394-05L (volg die skakel en tik die onderdeelnommer in om te koop)-> = $ 15 + gestuur MPJA-gemiddelde totale koste met aflewering-<$ 50-insetspanning: 8,4V tot 31,2 V Uitgangsspanningsbereik: 100V tot 500V Uitsetkrag: - TEST 1-12V Invoer 48W maks +-20% Laai 290J kondensatorbank in 6s - TOETS 2 - 12V inset 45W maks +-20% Laai 1160J kondensatorbank in 26s - 24V ingang TBD-uitsetkrag gemeet met 1-2 12V 34Ah loodsuurbatterye vir 'n feitlik konstante spanningsbron Elke toets is 5 keer uitgevoer, waarvan die beste getoon word. Die belangrikste beperking van die hoeveelheid krag wat u uit u batterye kan trek, is die batterypakke ESR --- Vir die beste resultate gebruik hoë batterye of batterye wat bedoel is vir Power RC-toestelle --- NiCd is die beste (met die uitsondering van Li- poly) Vir die volgende batterye kan 'n geskatte maksimum krag getrek word ESR = Equivalent Series Resistance = Internal Resistance Alkaline kan gebruik word, maar ek beveel ten sterkste aan om herlaaibare hoëstroombatterye. Laer spanning kan gebruik word, maar verwag 'n laer kraglewering. 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 Waarskuwing-Trek te veel stroom uit u batterye kan die kapasiteit, lewensduur verminder en u batterye oorverhit, die temperatuur van u battery monitor tydens die toetsing.

Stap 5: PCB Boost Converter 500V -onderdele

Gereedskap:

• Soldeerbout
• Elektriese soldeersel (Rosin Core 0.032 "verkieslik)
• Antistatiese polsband
• Elektrisiën handskoene
• Veiligheidsbril
• Enige lekbestand meervoudige slot seël plastiek- of glashouer (voorbeeld)

Materiaal: MPJA of Amazon:

• FERRIC CHLORIDE (kry 'n groter pak as u van plan is om meer printplate te maak)
• 2 elk van RESIST PEN of Industrial Sharpie
• KOPERBLAD (Kies 'n 3 x 5, 4 x 6 of 6 x 9 vir hierdie projek)

Onderdele gekoop van Mouser: Gebruik vir C1, C2, C3 en CT 'n spanning volgens die volgende: Batteryspanning ………………. Batteryinvoer onderdeelnommer -8.4V tot 12V LF60ABDT-12V tot 13.2V LF90ABDT-13.2V tot 16.8V MC7809E-16.8V tot 26.4V MC7812E-26.4V tot 31.2V LM317M (R1 = 500 Ohm R2 = 5.5 k Ohm)- C2 Tipe volgens die regulator wat gebruik word:-LF60ABDT Elektrolyt LF90ABDT Elektrolyties MC7809E Keramiek MC7812E Keramiek LM317M Elektrolities-C1, C3, C4 en C5 is MLCC SMD/SMT 5% -20%, of -20% tot +80% ---- CT is MLCC SMD/SMT 1% -10% ---- Alle weerstande behalwe Rdiv1 is 1/10W of groter-4 syfer nommer na waarde is grootte (dws 0805 of 1210) -C1-10uF 1210-C2- 10uF 1210- C3- 0.22uF (220nF) 0805-C4- 0.01uF (10nF) 0805-C5- 0.01uF (10nF) 0805-CB1- Enige kondensatorbank wat u wil laai-CT- 0.022uF (22nF) 0805-LEDPWR- Dui krag aan is toegepas 1206-LEDREG- Dui aan dat gewenste spanning bereik word 1206-LEDGATE- Dui aan dat NE555 spanning na e MOSFET 1206-R1, R2, R3-1kOhm (= 12V) 1% -5% 0805-RA- 15kOhm (2% of beter) 0805-RB- 10kOhm (2% of beter) 0805-Rdiv1- 1MOhm (2% of beter, 1/4W of meer) 1206-Rdiv2- 0805Regulator Gebruikte waarde (2% of beter) LF60ABDT 11kOhmLF90ABDT 16kOhmMC7809E 16kOhmMC7812E 22.3kOhmLM317M 28kOhm-SW1- Gegradeer vir groter as insetspanning by 5-1A Chip)-LM393AM SOIC-8-U3- SE555D SOIC-8-VR1- 10kOhm Potentiometer (Multi-turn sal meer presies wees) -M1- FCA47N60 (F) -D1- RURG3060 (Gebruik die RURG30120 as dit een van u is eerste elektroniese projekte) Coilcraft: -L1- Coilcraft PCV-2-394-05L (Volg die skakel en tik die onderdeelnommer in om te koop) PIN-NOMMERS IS OP DIE SKEMATIESE KLIEK DIE "i" OOR DIE SKEMATIEK VIR 'N GROTER LAAI KABEL UITSIG

Stap 6: PCB Boost Converter 500V Konstruksie

Die eerste stap in die PCB -konstruksie is om u PCB -bord te ontwerp met behulp van DipTrace (klik op die skakel en laai die DipTrace 2 -freeware af) U kan ook die PCB -uitleg wat in die onderstaande foto's verskyn, gebruik. Die volgende stap is om die ontwerp op die PCB te plaas, U kan dit op twee maniere doen: 'n Laserdrukker (vinnig, maklik, en as u een kan leen, beveel ek dit aan) en Handopsporing (baie tydsverbruik) - LASERPRINTER -INK JET -AFDRUKKERS SAL NIE HIERDIE SKAKEL LEER NIE OM TE LEER Hoe om 'n printbord gereedskap te maak:

• Koper beklee
• Industriële graad of weerstand teen permanente merker (industriële graad Sharpie kan by Lowes gevind word)
• Stryk- / strykplank
• Etchant (Ferric Chloride)
• Enige lek- of plastiekhouer met veelvuldige sluiting (voorbeeld)

As u toevallig 'n laserprinter het, moet u eenvoudig 'n katalogus, telefoonboek of koerantpapier kry. Dit is die goedkoop papier wat baie lig is en die belangrikste in water uitmekaar val, toets 'n stuk papier in water om seker te maak. U moet die papier op 'n gewone drukvoerblad plak (op die foto hieronder). U hoef dit net aan die bokant van die vel vas te plak. voer deur die drukker dit verfrommel nie. Laai die onderstaande lêer af (Boost Converter, SMT2) (U moet die DipTrace 2 freeware aflaai). Maak die lêer oop en klik op Voorskou druk onder LêER. Maak seker dat die keuses van die voorwerpe is soos in die prentjie getoon en dat die spieëlkas gemerk is. Klik op Print, kies Properties in die Print Window. Kies die grafiese oortjie in die venster Eienskappe en kies DONKER in die Darkness Square. Voer die papier in met die goedkoop papier wat in die drukker vasgeplak is en klik op Print. Jou papier moet soos in die 5de prentjie lyk. Gebruik hierdie om u PCB te grootte en sny u koperbeklee met 'n Dremel- of tafelsaag, sny stadig. Skakel die yster aan en sit dit op die hoogste posisie (gewoonlik katoen). Wag totdat dit warm word … Maak die stuk deeglik skoon met warm water en seep terwyl u wag. As u yster uiteindelik verhit is, plaas u koper op 'n strykplank met die koperkant na bo. Sny die LASER -gedrukte uitleg sodat dit die grootte van die stuk met koper is. Plaas die stuk papier met die tonerkant na onder en plaas die yster plat op die papier en koper. Druk met matige krag af en wag 'n paar minute. Die koper en papier moet nou aan mekaar vasgemaak word. Plaas die stuk, dit is warm, in 'n houer warm seepwater en wag vyf minute. Nadat u gewag het, neem die stuk en voer dit onder warm water en vryf liggies aan die bokant van die papier totdat al die toner oorbly. Raak die uitleg aan met u permanente merker. GAAN NA VOLGENDE STAP- HAND OPVOER- Koper beklee- Etchant- Industriële graad of Weerstaan permanente merker (Industriële graad kan gevind word by Lowes, moeilik om te vind, u het moontlik gevra waar dit is, as u dit êrens anders vind, laat weet my so Ek kan dit plaas)- Plastiekhouer Druk die sesde prent op groot skaal af, gebruik u onderdele as verwysings en teken die spore so goed as moontlik met u permanente merker. Dit sal vervelig wees, dus wees bereid om 'n paar uur te spandeer aan selfs eenvoudige spore. Lyk eenvoudiger huh, dit is nie. GAAN VOLGENDE STAP

Stap 7: Laaste kwessies

Hieronder is 'n prentjie van hoe u veelvuldige banke kan hef, sodat die ander dit nie doen as die een ontslaan word nie.