DC-DC HV Boost Dönüştürücü: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

1. Adım: Çalıştırma ve Elektroniğe Giriş

Boost Dönüştürücü Nasıl Çalışır? Temel Prensip: Bir yükseltici dönüştürücü, AÇIK ve KAPALI olmak üzere iki aşamada çalışır. ON aşamasında Yarı İletken Anahtar iletkendir ve indüktörde bir elektromanyetik alan üreten akım oluşur, bu alan enerji depolar. KAPALI aşamasında Yarı İletken Anahtar iletmez ve elektromanyetik alan çöker. Alan çöktüğünde, içinde depolanan enerji Yarı İletken Anahtardan kaçamaz, bu nedenle diyottan geçerek yük/Kapasitöre çok daha yüksek bir voltajla gider. Bu, NE555 Zamanlayıcı Çipinden gelen darbeler aracılığıyla saniyede birkaç bin kez gerçekleşir ve sonuç, düşük voltaj kaynağından yüksek voltajlı bir kapasitör şarj edebilmektir. Elektroniği iyi bilmeyenler için aşağıda bazı yardımlar var. R-Direnç VR-Değişken Direnç (Potansiyometre olarak da adlandırılır) B-Akü V-Voltaj Kaynağı C-Kapasitör D-Diyot L-İndüktör U / IC-Entegre Devre Q-Transistör / IGBT M-MOSFET GND- Toprak (Negatif terminali) Taşınabilir Uygulamalar için Pil) Size daha fazla yardımcı olmak için bazı Diyagramlar ve Tablolar aşağıda gösterilmiştir.

_ DAHA FAZLA PROJE İÇİN WEB SİTEMİZİ ZİYARET EDİN: GELECEĞİN DENEYSEL SİSTEMLERİ

Adım 2: Protoboard Boost Dönüştürücü 500V

Bu yükseltici dönüştürücü, orta düzeyde elektronik deneyimi olanlar içindir.

Kaynaklarınız varsa, daha basit, daha küçük ve arızalanma olasılığı daha düşük olduğu için bu cihazın baskılı devre kartı versiyonunu yapmanızı öneririm. Ancak, alan sorun değilse protoboard sürümünü yapmaktan çekinmeyin.

Bu devre minimum 1,75" x 1,5" x 1" yer kaplar ve 8,4V ile 31,2V arasında maksimum 500V giriş çıkış yapabilir (devre için). En az 12V akü girişi tavsiye ederim.

TEHLİKE YÜKSEK VOLTAJ Bu cihaz öldürücü voltajları söndürebilir ve şarj ettiğiniz kapasitörler ölümcül şarjları saatlerce saklayabilir, Lütfen çalışırken Elektrikçi Eldiveni ve Koruyucu Gözlük takın ve tüm güvenlik önlemlerini alın.

Özellikler:

Proje Maliyeti: - 17 $ + Nakliye Mouser - 5 $ + Nakliye Coilcraft PCV-2-394-05L (Bağlantıyı takip edin ve satın almak için parça numarasını yazın) - Nakliye Dahil Ortalama Toplam Maliyet -- 35 $ --

Boyutlar: 1,75" x 1,5" x 1" Giriş Voltajı: 8,4V - 31,2V Çıkış Voltajı Aralığı: 100V - 500V Çıkış Gücü:

- 12V Giriş 36W maksimum +-20% Şarjlı 8sn'de 290J Kondansatör Bankası - 24V Giriş 92W maksimum +-20% Şarjlı 16sn'de 1468J Kondansatör Bankası

Neredeyse Sabit Bir Voltaj Kaynağı için 1-2 12V 34Ah Kurşun Asit Pillerle Ölçülen Çıkış Gücü

Pillerinizden ne kadar güç çekilebileceğinin en büyük sınırlaması Pil Paketleri ESR'dir.

---En iyi sonuçlar için yüksek akım dereceli piller veya Power RC Cihazları için tasarlanmış Piller kullanılır ---NiCd en iyisidir (Li-poly hariç) Aşağıdaki Piller için Tahmini Maksimum Güç alınabilir ESR = Eşdeğer Seri Direnç = Dahili Direnç

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

Uyarı-Pillerinizden çok fazla akım çekmeniz kapasitelerini, kullanım ömürlerini düşürebilir ve pilinizin aşırı ısınmasına neden olabilir, Pillerinizin Sıcaklığını İzleyin.

Not: Protoboard delikleri MOSFET ve Diyot pimlerini barındırmaz, 1/32 delik delmek bunu çözer, ancak kabloları bitişik pedlere lehimlemeniz gerekebilir.

3. Adım: Protoboard Boost Dönüştürücü 500V Parçaları

Aletler:

• Havya
• Elektrik Lehimi (Rosin Core 0.032" Tercih Edilir)
• Anti-statik Bilek Kayışı
• Elektrikçi Eldivenleri
• Emniyet gözlükleri

Malzemeler:- Protoboard (Link, kullandığım protoboard, Protoboard Setleri)Mouser'dan Alınan Parçalar:U2- Voltaj Regülatörü -Pil Giriş Parça Numarası-8.4V - 12V LF60CV-12V - 13.2V LD1086V90-13.2V - 16.8V LM7809ACT- 16,8V - 26,4V LM7812ACT-26.4V - 31,2V LM317 Herhangi bir TO-220 (R1 = 500 Ohm R2 = 5,5 k Ohm) Veri sayfasına bakın --- LM317 için Çıkışın 15V olduğunu Test Edin ---C1, C2, C3 için, ve CT buna göre bir voltaj derecesi kullanır: Akü Voltajı………. Kapasitör Nominal Voltajı=16V Kapak=25V Kapak=50V Kapak-- Kullanılan Regülatöre Göre C2 Tipi: --LF60CV ElektrolitikLD1086V90 ElektrolitikLM7809ACT CeramicLM7812ACT CeramicLM317 Elektrolitik-- C1 ve C3 Seramik Disk veya MLCC Kurşunlu %5-20 veya -%20 ila +80% ---- CT Seramik Disk veya MLCC Kurşunlu %1-10 ---- Rdiv1 hariç tüm Dirençler 1/10W veya daha büyük ---2 8-DIP Soket-C1- 0.33uF (330nF) veya Daha Fazla-C2- 10uF-C3- 0.01uF (10nF)-CB1- Şarj Etmek İstediğiniz Herhangi Bir Kapasitör Bankası-CT- 0.022uF (22nF) -LEDPWR- Gücün Uygulandığını Gösterir-LEDREG- İstenen Gerilimin R Olduğunu Gösterir herbir LEDGATE- NE555'in MOSFET-R1, R2, R3'e voltaj sağladığını gösterir - 1kOhm(=12V) %1-%5-RA- 15kOhm (%2 veya daha iyi)-RB- 10kOhm (%2 veya daha iyi)- Rdiv1- 1MOhm (%2 veya daha iyisi, 1/4W veya daha fazla)-Rdiv2- Regülatör Kullanılan Değeri (%2 veya Daha İyi)LF60CV 11kOhmLD1086V90 16kOhmLM7809ACT 16kOhmLM7812ACT 22.3kOhmLM317 28kOhm-SW1- Giriş voltajı ve 5-6A-U1 ve U1 için derecelendirilmiştir. 1(Aynı Çip) - LM393AN-U3- SE555P-VR1- 10kOhm Potansiyometre (Çok turlu daha hassas olacaktır)-M1- FCA47N60(F)-D1- RURG3060 (Bu ilk elektronik projenizse RURG30120'yi kullanın)Coilcraft: L1- Coilcraft PCV-2-394-05L (Satın almak için bağlantıyı takip edin ve parça numarasını yazın)PİN NUMARALARI ŞEMATİK ÜZERİNDEDİR DAHA BÜYÜK İNDİRİLEBİLİR GÖRÜNÜM İÇİN ŞEMATİKİN ÜSTÜNDEKİ "i" İŞARETİNE TIKLAYINIZ

Adım 4: PCB Boost Dönüştürücü 500V

Kaynaklarınız varsa, protoboard yerine bu Baskılı Devre Kartı Boost dönüştürücüsünü yapmanızı şiddetle tavsiye ederim. Özel bir PCB yapmak daha kompakt ve çok daha iyi bir görünüme sahip olacaktır. Bu devre sadece 1 5/8" x 1 1/4" x 1" yer kaplar ve 8,4V ile 31,2V arasında çalışabilir ve maksimum 500V çıkış verebilir. Hedefiniz maksimum güç ise en az 12V Pil kullanmanızı şiddetle tavsiye ederim. Bu Sürümün Boyutu, ikna etmek için çoğu bobin tabancasında olduğu gibi, İndüktör devrenizden uzağa yerleştirilirse 1 5/8" x 1 1/4" x 3/8"'e düşürülebilir. Aşağıdaki Resimde Görülmektedir. TEHLİKE YÜKSEK VOLTAJ Bu cihaz öldürücü voltajları söndürebilir ve şarj ettiğiniz kapasitörler öldürücü şarjları saatlerce saklayabilir,Çalışırken Elektrikçi Eldivenleri ve Koruyucu Gözlükler takın ve tüm güvenlik önlemlerini alın Özellikler: Proje Maliyeti: - 20 $ + Nakliye Mouser - $5 + Shipping Coilcraft PCV-2-394-05L (Satın almak için bağlantıyı takip edin ve parça numarasını yazın) ->=15$ + Nakliye MPJA - Nakliye Dahil Ortalama Toplam Maliyet -- <$50-- Giriş Voltajı: 8,4V - 31,2 V Çıkış Voltaj Aralığı: 100V - 500V Çıkış Gücü: - TEST 1-12V Giriş 48W max +-20% Şarjlı 290J 6sn'de Kapasitör Bankası - TEST 2 - 12V Giriş 45W max +-20% Şarjlı 26sn 1160J Kapasitör Bankası - 24V Giriş Neredeyse Sabit Voltaj Kaynağı için 1-2 12V 34Ah Kurşun Asit Aküler ile Ölçülen TBD Çıkış Gücü Her test, en iyisi gösterilen 5 kez yapıldı. Pillerinizden ne kadar güç çekilebileceğinin en büyük sınırlaması Pil Paketleri ESR'dir --- En iyi sonuçlar için kullanılan yüksek akım dereceli piller veya Güç RC Cihazlarına yönelik Piller --- NiCd en iyisidir (Li- hariç) poli) Aşağıdaki Piller için Tahmini Maksimum Güç çizilebilir ESR = Eşdeğer Seri Direnç = Dahili DirençAlkalin kullanılabilir, ancak Şarj edilebilir yüksek akım dereceli pilleri şiddetle tavsiye ederim. Düşük Voltajlar Kullanılabilir, ancak Daha Düşük Güç Çıkışı beklenir. 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 Uyarı-Çok fazla akım çekiyor pilleriniz kapasitesini, ömrünü azaltabilir ve pillerinizin aşırı ısınmasına neden olabilir, test ederken pil Sıcaklığınızı izleyin.

Adım 5: PCB Boost Dönüştürücü 500V Parçaları

Aletler:

• Havya
• Elektrik Lehimi (Rosin Core 0.032" Tercih Edilir)
• Anti-statik Bilek Kayışı
• Elektrikçi Eldivenleri
• Emniyet gözlükleri
• Herhangi Bir Sızdırmaz Çoklu Kilit Mühürlü Plastik veya Cam Kap (Örnek)

Malzemeler: MPJA veya Amazon:

• FERRİK KLORÜR (daha fazla devre kartı yapmayı planlıyorsanız daha büyük bir Paket alın)
• 2 adet RESIST PEN veya Endüstriyel Sharpie
• BAKIR KAPLAMA LEVHA (Bu proje için 3 x 5, 4 x 6 veya 6 x 9 seçin)

Mouser'dan Satın Alınan Parçalar:C1, C2, C3 ve CT için buna göre bir voltaj değeri kullanın:Akü Voltajı………. Kapasitör Nominal Voltajı=16V Kapak=25V Kapak=50V CapU2- Voltaj Regülatörü - DPAK (TO-252) Pil Girişi Parça Numarası-8,4V - 12V LF60ABDT-12V - 13,2V LF90ABDT-13,2V - 16,8V MC7809E-16,8V - 26,4V MC7812E-26.4V - 31,2V LM317M (R1 = 500 Ohm R2 = 5,5 k Ohm)-- Kullanılan Regülatöre Göre C2 Tipi: --LF60ABDT ElektrolitikLF90ABDT ElektrolitikMC7809E CeramicMC7812E CeramicLM317M Elektrolitik-- C1, C3, C4 ve C5, MLCC SMD/SMT %5-20 veya -%20 ila +%80 ---- CT MLCC SMD/SMT %1-%10 ---- Rdiv1 hariç tüm Dirençler 1/10W veya daha büyüktür --4 Değerden Sonraki Rakam Boyut (yani 0805 veya 1210)-C1-10uF 1210-C2- 10uF 1210- C3- 0.22uF (220nF) 0805-C4- 0.01uF (10nF) 0805-C5- 0.01uF (10nF) 0805-CB1- Şarj Etmek İstediğiniz Herhangi Bir Kapasitör Bankası-CT- 0.022uF (22nF) 0805-LEDPWR- Gücü Gösterir Uygulanır 1206-LEDREG- İstenen Voltaja Ulaşıldığını Gösterir 1206-LEDGATE- NE555'in th'ye voltaj sağladığını gösterir e MOSFET 1206-R1, R2, R3-1kOhm(=12V) %1-%5 0805-RA- 15kOhm (%2 veya daha iyisi) 0805-RB- 10kOhm (%2 veya daha iyisi) 0805-Rdiv1- 1MOhm (%2) veya daha iyi, 1/4W veya daha yüksek) 1206-Rdiv2- 0805Regülatör Kullanılan Değer (%2 veya Daha İyi)LF60ABDT 11kOhmLF90ABDT 16kOhmMC7809E 16kOhmMC7812E 22.3kOhmLM317M 28kOhm-SW1- 5-6A-U1 ve U1.1'de giriş voltajından daha yüksek olarak derecelendirilmiştir(Aynı) Çip) - LM393AM SOIC-8-U3- SE555D SOIC-8-VR1- 10kOhm Potansiyometre (Çok turlu daha hassas olacaktır)-M1- FCA47N60(F)-D1- RURG3060 (Bu, sizden biriyse lütfen RURG30120'yi kullanın. ilk elektronik projeler)Coilcraft:-L1- Coilcraft PCV-2-394-05L (Satın almak için linki takip edin ve parça numarasını yazın)PİM NUMARALARI ŞEMATİK ÜZERİNDEDİR BÜYÜSÜ İÇİN ŞEMALARIN ÜSTÜNDEKİ "i" TIKLAYINIZ İNDİREBİLİR GÖRÜNÜM

Adım 6: PCB Boost Dönüştürücü 500V Yapı

PCB yapımında İlk Adım, PCB Kartınızı DipTrace kullanarak tasarlamaktır (bağlantıya tıklayın ve DipTrace 2 ücretsiz yazılımını indirin) Ayrıca Aşağıdaki Resimlerde Gösterilen PCB Düzenini de kullanabilirsiniz. Sonraki Adım, Tasarımı PCB'ye almaktır, Bunu iki şekilde yapabilirsiniz: Lazer Yazıcı Kullanma (Hızlı, Kolay ve ödünç alacak bir tane bulursanız bunu tavsiye ederim) ve El İzleme (ÇOK ZAMAN TÜKETICI) - LAZER YAZICI - MÜREKKEP Püskürtmeli Yazıcılar ÖĞRENMEK İÇİN BU BAĞLANTIYI KULLANMAYACAKTIR. PCB KURULU NASIL YAPILIRAraçlar:

• Bakır Kaplı
• Endüstriyel Sınıf veya Kalıcı Kalıcı İşaretleyici (Endüstriyel Sınıf Sharpie Lowes'da bulunabilir)
• Ütü / Ütü Masası
• Etchant (Ferrik Klorür)
• Herhangi Bir Sızdırmaz Çoklu Kilit Mühürlü Plastik veya Cam Kap (Örnek)

Bir Lazer Yazıcınız varsa, sadece bir katalog, telefon rehberi veya gazete kağıdı edinin. Bu çok hafif ve en önemlisi suda dağılan ucuz kağıt türüdür, emin olmak için bir parça kağıdı suda test edin. Kağıdı normal bir yazıcı besleme sayfasına bantlamanız gerekecek (Aşağıdaki Resimde Gösterilmiştir) Yalnızca kağıdın üst kısmına bantlamanız gerekir, yazıcı sayfasına mümkün olduğunca düz olduğundan emin olun, böylece yazıcıdan besleyin, buruşmaz. Aşağıdaki Dosyayı İndirin (Boost Converter, SMT2)(Ücretsiz DipTrace 2 yazılımını indirmeniz gerekecektir). Dosyayı açın ve DOSYA Altında Baskı Önizleme'ye tıklayın. Nesne Seçimlerinin Resimde gösterildiği gibi olduğundan ve Ayna Kutusunun işaretli olduğundan emin olun. Yazdır'a tıklayın, Yazdır Penceresinde Özellikler'i seçin. Özellikler penceresinde grafikler sekmesini seçin ve Karanlık Karede KARANLIK'ı seçin. Üzerine bantlanmış ucuz kağıdı yazıcıya besleyin ve Yazdır'a tıklayın. Kağıdınız 5. Resimdeki gibi görünmelidir. Bunu PCB'nizi boyutlandırmak ve Bakır Kaplınızı bir Dremel veya masa testeresi ile kesmek için kullanın, yavaşça kesin. Ütünüzü açın ve en yüksek ayara getirin (genellikle Pamuklu), Isınmasını bekleyin…Beklerken bakır kaplı parçanızı sıcak su ve sabunla iyice temizleyin, parçanızı iyice kurulayın. Ütünüz nihayet ısıtıldığında, bakır kaplamanızı bakır tarafı yukarı bakacak şekilde bir ütü masasına yerleştirin. LAZER baskılı Düzeni, bakır kaplı parçanın boyutunda olacak şekilde kesin. Kağıt parçasını tonerli tarafı aşağı bakacak şekilde yerleştirin ve ütüyü kağıdın ve bakır kaplamanın üzerine düz bir şekilde yerleştirin. Orta derecede bir kuvvetle aşağı bastırın ve birkaç dakika bekleyin. Bakır kaplı ve kağıt şimdi birbirine yapıştırılmalıdır. SICAK olacak parçayı ılık sabunlu su dolu bir kaba koyun ve beş dakika bekleyin. Bekledikten sonra Parçayı alın ve ılık su altında çalıştırın ve kalan tek şey toner kalana kadar kağıdın üstünü hafifçe ovalayın. Kalıcı işaretleyicinizle Düzene rötuş yapın. SONRAKİ ADIMA GİT- EL İZLEME -- Bakır Kaplı- Dağlayıcı- Endüstriyel Sınıf veya Dayanıklı Kalıcı İşaretleyici (Endüstriyel Sınıf Lowes'da bulunabilir, bulması zor olabilir, nerede olduğunu sorabilirsiniz, başka bir yerde bulursanız bana bildirin Gönderebilirim) - Plastik Kap6. resmi büyük ölçekte yazdırın, parçalarınızı referans olarak kullanın ve elinizden geldiğince kalıcı kaleminizle izleri çizin. Bu sıkıcı olacak, bu yüzden basit izler yapmak için bile birkaç yarım saat harcamaya hazır olun. Daha Basit görünüyor ha, değil. SONRAKİ ADIMA GEÇ

7. Adım: Son Sorunlar

Aşağıda, birden fazla bankanın nasıl ücretlendirileceğinin bir resmi verilmiştir, böylece biri deşarj olursa diğerleri olmaz.