Poderoso conversor de tensão de pequeno porte. Esquema, descrição

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Alguns dispositivos eletrônicos requerem uma tensão CC de mais de 12 V. Portanto, ao operar esse equipamento, por exemplo, em um carro ou com uma bateria de carro, é necessário um conversor de voltagem apropriado. Com base em microcircuitos modernos e transistores de efeito de campo, é possível montar um conversor de tensão econômico, cujas dimensões serão determinadas principalmente pelo transformador.

Oferecemos aos leitores uma das opções para esse conversor. O circuito do conversor de tensão CC para uma tensão CC maior é mostrado na fig. 4.45. Ele é montado em um chip KR1211EU1 e transistores de efeito de campo IRLR2905. Esses transistores possuem baixíssima on-resistência (aproximadamente 0,027 ohms), fornecem alto fluxo de corrente (pelo menos 26 A) e são controlados por sinais com níveis lógicos de microcircuitos digitais. Na maioria dos casos, eles podem ser usados sem dissipadores de calor, reduzindo assim as dimensões do conversor.

(clique para ampliar)

O chip DA2 gera sinais de pulso de controle para transistores de efeito de campo, sua frequência é determinada pelos parâmetros do circuito de ajuste de frequência R3, C12. Os pulsos de controle são formados de forma que haja uma pausa entre eles. Como resultado, o fluxo de corrente através dos transistores é excluído e a eficiência do conversor é aumentada. Os transistores comutam o enrolamento primário do transformador elevador T1.

A tensão do enrolamento secundário retifica a ponte de diodos VD1 ... VD4 e suaviza o filtro C13, C14, L2, C15. Aqui, o indutor fornece principalmente a supressão de harmônicos de alta frequência na tensão de saída. A tensão de alimentação do chip de controle DA2 é pré-suavizada pelo filtro L1, C9 e estabilizada pelo regulador de tensão integrado DA1, o circuito R2, a joint venture garante que o chip inicie quando a energia for ligada. No relé K1, um dispositivo de proteção contra sobrecarga do conversor é montado.

Quando o consumo de corrente aumentar acima do nível definido, os contatos do relé K1.1 serão fechados, um nível lógico alto irá para a entrada FC do microcircuito DA2 e um nível lógico baixo será definido em suas saídas - os transistores fecharão e o conversor parará de funcionar. Para reiniciá-lo, desligue-o e ligue-o novamente.

No dispositivo, é permitido substituir o chip 78L05 (DA1) por KR1157EN502A, 78M05, KR142EN5A, é aconselhável usar capacitores de óxido para montagem em superfície ou a série K52, K53, no entanto, as dimensões da placa neste caso podem ter que ser aumentado, capacitores não polares - K10-17v ou K10 -17a com pinos de comprimento mínimo. Resistores - MLT, S2-33, indutor L1 - DM-0,1 com indutância de 50 ... 100 μH.

O indutor L2 é enrolado em um circuito magnético de anel K20x12x6 feito de ferrita 2000NM, seu enrolamento contém 5 voltas de fio MGTF-0,75 e a indutância é de cerca de 50 μH. O relé atual K1 é de fabricação própria, seu enrolamento é feito de fio de cobre isolado com diâmetro de 2 mm, enrolado em um mandril com diâmetro de 3 ... 4 mm, dentro do qual é inserido um reed switch KEM2. O número aproximado de voltas para uma corrente de 7 A é 4 e para 10 A - 3. A sensibilidade do relé pode ser ajustada suavemente mudando a posição da chave reed na bobina; após o ajuste final, a chave reed é fixado com cola.

O transformador T1 é feito em dois núcleos magnéticos anulares colados K45x28x12 feitos de ferrite 2000NM, as arestas vivas dos anéis devem ser arredondadas. Ambos os enrolamentos são enrolados com fio MGTF-0,75. O primário contém 5 voltas de oito condutores dobrados juntos, é dividido em duas partes e o início de uma é conectado ao final da segunda. O enrolamento secundário para uma tensão de saída de 32 V contém 15 voltas em dois fios. Para outros valores da tensão de saída, o número de voltas do enrolamento secundário deve ser alterado proporcionalmente. A maioria das peças é colocada em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro dupla face, cujo desenho é mostrado na Fig. 4.46. As áreas da folha que precisam ser removidas são destacadas com um preenchimento escuro.

Poderoso conversor de tensão de pequeno porte

Todos os elementos são montados na lateral dos condutores impressos. O segundo lado é deixado metalizado e conectado ao fio comum do primeiro lado. Para fazer isso, pedaços de arame estanhado são inseridos nos orifícios mostrados no desenho e soldados em ambos os lados da placa. Os terminais primários do transformador devem ser soldados mais perto do terminal de drenagem do transistor, pois eles fornecerão dissipação de calor adicional. Para reduzir a interferência, o conversor é colocado em uma caixa de metal.

Os testes do dispositivo mostraram que com uma corrente de carga de 3 A (potência de saída - cerca de 100 W), a eficiência do conversor é de aproximadamente 91 ... 92%. Transistores de efeito de campo aquecem ligeiramente, diodos retificadores - visivelmente mais quentes. Portanto, a eficiência pode ser aumentada ainda mais se forem usados diodos Schottky retificadores de alta velocidade em vez de KD213A.

Autor: Semyan A.P.

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