Conversor de tensão, 12-16/24 volts 3 amperes. Esquema, descrição

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Conversor de tensão, 12-16/24 volts 3 amperes. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O circuito conversor de tensão apresentado permite converter uma tensão de entrada de 12-16 Volts em uma tensão estável de 24 Volts, corrente de carga de até 3 amperes.

(clique para ampliar)

Como fonte de energia, presume-se a utilização de baterias de íon-lítio com capacidade de 6 a 12 amperes-hora (4 peças conectadas em série), chumbo-ácido 12 Djkn ou bateria de carro. Deve-se levar em consideração que ao utilizar o dispositivo, deve-se ter cuidado para proteger as baterias contra descargas profundas e para indicar o estado da bateria. Indutância da bobina 100-160 mkGn (52 kHz 5A).

A tensão de saída é ajustada usando o potenciômetro R3. Um filtro é montado nas bobinas L2-L3 para reduzir o nível de interferência do gerador do carro. Se não for necessário limitar o nível de interferência, você não poderá instalar um filtro.

O microcircuito deve ser instalado no radiador.

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Um projeto típico de bateria inclui três elementos principais: ânodo (eletrodo positivo), eletrólito e cátodo (eletrodo negativo). Hoje, as baterias de íon de lítio mais utilizadas, nas quais o íon de lítio atua como portador de carga. O ânodo é geralmente feito de grafite. Embora o grafite seja o material anódico mais popular, está longe de ser o mais eficiente, diz Yi Cui, cientista de materiais da Universidade de Stanford e líder do projeto. O lítio é mais eficiente.

"De todos os materiais que podem ser usados para fazer ânodos, o lítio tem o maior potencial", explica o cientista. "Tem um peso leve e a maior densidade de energia. Com este material, você pode obter mais potência por unidade de peso e volume . baterias mais leves, menores e mais potentes." Cui também diz que, de acordo com suas suposições, o ânodo de lítio pode teoricamente aumentar a capacidade da bateria em 3-4 vezes.

O problema está no fato de que, em primeiro lugar, o lítio entra rapidamente em uma reação química com o eletrólito e, além disso, aumenta muito de tamanho quando os íons de lítio são depositados no ânodo de lítio, o que causa a degradação da bateria.

Segundo o líder do projeto, muitos cientistas lutaram por décadas para resolver esses problemas, que sua equipe finalmente conseguiu resolver aplicando um elemento adicional - uma espécie de invólucro protetor que cobre o ânodo, e que é uma grade de cúpulas de carbono de 20 nm de espessura . Essa grade evita que o lítio reaja com o eletrólito e é flexível o suficiente para esticar à medida que o ânodo se expande sem quebrar.

Normalmente, uma bateria pode ser produzida em massa se sua eficiência de Coulomb (a quantidade relativa de lítio armazenada no ânodo após um ciclo de carga-descarga) atingir 99,9% ou mais, sem cair abaixo desse valor por muito tempo.

Até agora, as baterias de ânodo de lítio, criadas em laboratórios, mostraram uma eficiência Coulombiana de cerca de 96%. E após apenas 100 ciclos de carga e descarga, caiu abaixo de 50%. Cientistas da Universidade de Stanford conseguiram atingir um valor de 99%, que permaneceu assim mesmo após 150 ciclos.

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