200Watts 12V hanggang 220V DC-DC Converter: 13 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Hello po sa lahat:)

Maligayang pagdating sa pagtuturo na ito kung saan ipapakita ko sa iyo kung paano ko nagawa ito 12volts sa 220volts DC-DC converter na may feedback upang patatagin ang output boltahe at mababang proteksyon ng baterya / sa ilalim ng boltahe, nang hindi gumagamit ng anumang microcontroller. Kahit na ang output ay mataas na boltahe DC (at hindi AC) maaari naming patakbuhin ang mga LED Lamp, Mga Charger ng Telepono at iba pang mga aparato na batay sa SMPS mula sa yunit na ito. Ang converter na ito ay hindi maaaring magpatakbo ng anumang inductive o transpormasyong batay sa pagkarga tulad ng AC motor o fan.

Para sa proyektong ito gagamitin ko ang sikat na SG3525 PWM control IC upang mapataas ang boltahe ng DC at magbigay ng kinakailangang puna upang makontrol ang boltahe ng output. Gumagamit ang proyektong ito ng mga napaka-simpleng sangkap at ang ilan sa mga ito ay na-salvage mula sa mga lumang power supply ng computer. Hinahayaan kang bumuo!

Mga gamit

1. EI-33 ferrite transpormer na may bobbin (maaari mo itong bilhin mula sa iyong lokal na tindahan ng electronics o i-salvage ito mula sa isang computer PSU)
2. IRF3205 MOSFETs - 2
3. 7809 boltahe regulator -1
4. SG3525 PWM controller IC
5. OP07 / IC741 / o anumang iba pang Operational Amplifier IC
6. Kapasitor: 0.1uF (104) - 3
7. Kapasitor: 0.001uF (102) - 1
8. Capacitor: 3.3uF 400V non-polar ceramic capacitor
9. Capacitor: 3.3uF 400V polar electrolytic capacitor (maaari mong gamitin ang isang mas mataas na halaga ng capacitance)
10. Kapasitor: 47uF electrolytic
11. Kapasitor: 470uF electrolytic
12. Resistor: 10K resistors-7
13. Resistor: 470K
14. Resistor: 560K
15. Resistor: 22 Ohms - 2
16. Variable Resistor / Preset: 10K -2, 50K - 1
17. UF4007 mabilis na pag-recover diode - 4
18. 16 pin IC socket
19. 8 pin IC socket
20. Mga terminal ng tornilyo: 2
21. Heatsink para sa pag-mount ng MOSFET at boltahe regulator (mula sa lumang computer PSU)
22. Perfboard o Veroboard
23. Mga kumokonekta na mga wire
24. Kit ng panghinang

Hakbang 1: Pagkolekta ng Mga Kinakailangan na Mga Sangkap

Karamihan sa mga bahagi na kinakailangan upang gawin ang proyektong ito ay kinuha mula sa isang hindi gumaganang yunit ng suplay ng kuryente ng computer. Madali mong mahahanap ang transpormer at ang mabilis na mga diode ng pagwawasto mula sa naturang supply ng kuryente kasama ang mataas na boltahe ng mga capacitor at heatsink para sa MOSFETS

Hakbang 2: Paggawa ng Transformer Bilang Bawat Aming Pagtukoy

Ang pinakamahalagang bahagi ng pagkuha ng tama ang output boltahe ay sa pamamagitan ng pagtiyak sa tamang ratio ng paikot-ikot na transpormer ng pangunahin at pangalawang panig at din upang matiyak na maaaring dalhin ng mga wire ang kinakailangang dami ng kasalukuyang. Gumamit ako ng isang pangunahing EI-33 kasama ang bobbin para sa hangaring ito. Ito ay ang parehong transpormer na nakukuha mo sa loob ng isang SMPS. Maaari ka ring makahanap ng isang core ng EE-35 din.

Ngayon ang aming layunin ay upang mapalakas ang input boltahe ng 12 volts hanggang sa tungkol sa 250- 300 volts at para dito ginamit ko ang 3 + 3 na liko sa pangunahing may pag-tap sa gitna at mga 75 na liko sa pangalawang bahagi. Dahil ang pangunahing bahagi ng transpormer ay hahawak ng mas mataas na kasalukuyang kaysa sa pangalawang bahagi, gumamit ako ng 4 na insulated na mga wire na tanso nang magkasama upang makagawa ng isang grupo at pagkatapos ay sugatin ito sa paligid ng bobbin. Ito ay isang 24 AWG wire na nakuha ko mula sa isang lokal na tindahan ng hardware. Ang dahilan para sa pagkuha ng 4 na mga wire nang magkasama upang makagawa ng isang solong kawad ay upang mabawasan ang mga epekto ng mga eddy na alon at gumawa ng isang mas mahusay na kasalukuyang carrier. ang pangunahing paikot-ikot na binubuo ng 3 liko bawat isa na may pag-tap sa gitna.

Ang pangalawang paikot-ikot na binubuo ng tungkol sa 75 liko ng solong 23 AWG insulated tanso wire.

Ang parehong pangunahin at pangalawang paikot-ikot ay insulated sa bawat isa gamit ang insulate tape na sugat sa paligid ng bobbin.

Para sa mga detalye kung paano ko eksaktong ginawa ang transpormer, mangyaring mag-refer sa video sa pagtatapos ng pagtuturo na ito.

Hakbang 3: Ang Oscillator Stage

Ang SG3525 ay ginagamit upang makabuo ng mga kahaliling pulso ng orasan na ginagamit upang kahalili ihimok ang MOSFETS na tulak at hilahin ang kasalukuyang sa pamamagitan ng pangunahing mga coil ng transpormer at din para sa pagbibigay ng kontrol sa feedback upang patatagin ang output boltahe. Ang dalas ng paglipat ay maaaring itakda sa pamamagitan ng paggamit ng mga resistors ng oras at mga capacitor. Para sa aming aplikasyon magkakaroon kami ng dalas ng paglipat ng 50Khz na itinakda ng capacitor ng 1nF sa pin 5 at 10K risistor kasama ang isang variable risistor sa pin 6. Ang variable na risistor ay tumutulong upang maiayos ang dalas.

Upang makakuha ng higit pang mga detalye tungkol sa pagtatrabaho ng SG3525 IC, narito ang isang link sa datasheet ng IC:

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

Hakbang 4: Ang Switching Stage

Ang 50Khz pulse output mula sa PWM controller ay ginagamit upang himukin ang MOSFET bilang kahalili. Nagdagdag ako ng isang maliit na 22 ohm kasalukuyang naglilimita ng risistor sa terminal ng gate ng MOSFET kasama ang isang 10K pull down risistor upang maalis ang capacitor ng gate. maaari din nating mai-configure ang SG3525 upang magdagdag ng isang maliit na oras ng pagkamatay sa pagitan ng paglipat ng MOSFET upang matiyak na hindi sila kailanman ON. Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang 33 ohm risistor sa pagitan ng mga pin 5 at 7 ng IC. Ang gitnang pag-tap ng transpormer ay konektado sa positibong panustos habang ang iba pang dalawang mga dulo ay inililipat gamit ang MOSFETs na pana-panahong nag-uugnay sa landas sa lupa.

Hakbang 5: Ang Output Stage at Feedback

Ang output ng transpormer ay mataas na boltahe na pulsed DC signal na kailangang maitama at maayos. Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagpapatupad ng isang buong tulay na tagapagpatuwid gamit ang mabilis na pag-recover ng mga diode UF4007. Pagkatapos ang mga capacitor bank na 3.3uF bawat isa (polar at non polar cap) ay nagbibigay ng isang matatag na output ng DC na walang anumang mga ripples. Dapat tiyakin ng isa na ang pagbasa ng boltahe ng mga takip ay sapat na mataas upang tiisin at maiimbak ang nabuong boltahe.

Para sa pagpapatupad ng puna na ibinigay ko ginamit ang isang resistor boltahe divider network ng 560KiloOhms at 50K variable resistor, ang output ng potentiomter ay papunta sa input ng error amplifier ng SG3525 at sa gayon sa pamamagitan ng pag-aayos ng potensyomiter maaari nating makuha ang nais nating output ng boltahe.

Hakbang 6: Pagpapatupad Sa ilalim ng Proteksyon ng Boltahe

Ang proteksyon ng undervoltage ay ginagawa gamit ang isang Operational Amplifier sa comparator mode na inihambing ang input source voltage sa isang nakapirming sanggunian na nabuo ng SG3525 Vref pin. Naaayos ang threshold gamit ang isang 10K potentiometer. Sa sandaling ang boltahe ay bumaba sa ibaba ng itinakdang halaga, ang tampok na Shutdown ng PWM controller ay naaktibo at ang output boltahe ay hindi nabuo.

Hakbang 7: Diagram ng Circuit

Ito ang buong circuit diagram ng proyekto kasama ang lahat ng naunang nabanggit na mga konsepto na tinalakay.

Okay, sapat na ng teoretikal na bahagi, ngayon ay gawing marumi natin ang ating mga kamay!

Hakbang 8: Pagsubok sa Circuit sa Breadboard

Bago ang paghihinang ng lahat ng mga bahagi sa veroboard, mahalaga na tiyakin na gumagana ang aming circuit at gumana nang maayos ang mekanismo ng puna.

BABALA: mag-ingat sa paghawak ng mataas na voltages o maaaring bigyan ka ng isang nakamamatay na pagkabigla. Palaging tandaan ang kaligtasan at tiyaking hindi mo hinawakan ang anumang bahagi habang ang kapangyarihan ay nasa pa rin. Maaaring hawakan ng mga electrolytic capacitor ang pagsingil nang medyo minsan kaya siguraduhing ganap itong natapos.

Matapos matagumpay na mapagmasdan ang output boltahe, ipinatupad ko ang mababang pagputol ng boltahe at gumagana ito ng maayos.

Hakbang 9: Pagpili ng Pagkakalagay ng Mga Bahagi

Ngayon bago natin simulang simulan ang proseso ng paghihinang, mahalaga na ayusin natin ang posisyon ng mga bahagi sa paraang kailangan nating gumamit ng kaunting mga wire at ang mga kaugnay na sangkap ay inilalagay nang magkakasama upang madali silang makakonekta sa mga pagsubaybay sa mga panghinang.

Hakbang 10: Pagpapatuloy sa Proseso ng Paghinang

Sa hakbang na ito maaari mong makita na inilagay ko ang lahat ng mga bahagi para sa switching application. tinitiyak kong ang mga bakas sa MOSFET ay makapal upang makapagdala ng mas mataas na alon. Gayundin, subukang panatilihin ang filter capacitor na malapit sa IC hangga't maaari.

Hakbang 11: Paghihinang sa Transformer at Feedback System

Panahon na ngayon upang ayusin ang transpormer at ayusin ang mga bahagi para sa pagwawasto at puna. Kapansin-pansin na banggitin na habang ang pag-iingat ng paghihinang ay dapat gawin na ang mataas na boltahe at mababang bahagi ng boltahe ay may mahusay na paghihiwalay at ang anumang mga shorts na kailangan upang maiwasan. Ang bahagi ng mataas at mababang boltahe ay dapat magbahagi ng isang karaniwang landas upang gumana nang maayos ang feedback.

Hakbang 12: Pagtatapos ng Modyul

Matapos ang tungkol sa 2 oras ng paghihinang at tiyakin na ang aking circuit ay wired up nang maayos nang walang shorts, ang module ay sa wakas kumpleto!

Pagkatapos ay inayos ko ang dalas, ang output voltage at ang mababang boltahe na cutoff gamit ang tatlong potentiometers.

Gumagana ang circuit tulad ng inaasahan at nagbibigay ng isang napaka-matatag na boltahe ng output.

Matagumpay kong naipagpatakbo ang aking charger ng telepono at laptop dito dahil ang mga ito ay mga aparato na batay sa SMPS. Madali kang makakapagpatakbo ng maliit hanggang katamtamang mga LED lamp at charger sa yunit na ito. Ang kahusayan ay lubos na katanggap-tanggap, mula 80 hanggang 85 porsyento. Ang pinaka-kahanga-hangang tampok ay na sa walang pag-load ang kasalukuyang pagkonsumo ay halos 80-90 milliAmps lahat salamat sa feedback at kontrol!

Sana magustuhan mo ang tutorial na ito. Tiyaking ibahagi ito sa iyong mga kaibigan at mai-post ang iyong puna at pag-aalinlangan sa seksyon ng komento sa ibaba.

Mangyaring panoorin ang video para sa buong proseso ng pagbuo at pagtatrabaho ng modyul. Isaalang-alang ang pag-subscribe kung gusto mo ang nilalaman:)

Makikita kita sa susunod!