स्विचिंग व्होल्टेज आणि वर्तमान स्टॅबिलायझर्स. पल्स व्होल्टेज स्टॅबिलायझरचे डिव्हाइस आणि ऑपरेटिंग तत्त्व. पीडब्ल्यूएमसह डीसी व्होल्टेज स्टॅबिलायझर

TL494 चिपवर वीज पुरवठा 200W स्टेप-डाउन स्विच करणे - सर्किट आकृती, मुद्रित सर्किट बोर्ड आणि वर्णन. लोकप्रिय m/s TL494 वरील स्विचिंग स्टॅबिलायझरची ही सुधारित आवृत्ती आहे.

• इनपुट व्होल्टेज 2x18~30 V AC
• आउटपुट व्होल्टेज 0-25 V DC श्रेणीतील पोटेंशियोमीटर वापरून समायोजित करण्यायोग्य आहे
• पोटेंशियोमीटरद्वारे समायोज्य वर्तमान मर्यादा
• R=0.01 Ohm - 5~20 A साठी
• R=0.1 Ohm - 0.1~5 A साठी

मोठ्या प्रवाहांमुळे रेझिस्टर R मध्ये खूप जास्त शक्ती कमी होते, म्हणून आम्ही त्याचा प्रतिकार कमी करतो. कन्व्हर्टर सर्किटची कार्यक्षमता खूप चांगली आहे, 100 W वर हीटसिंक फक्त थोडे गरम होते. लाल एलईडी वर्तमान स्थिरीकरण दर्शविते आणि हिरवा एलईडी व्होल्टेज स्थिरीकरण दर्शवितो. चाचण्या 10 A च्या प्रतिरोधक भारावर केल्या गेल्या. ते अपेक्षेप्रमाणे कार्य करते.

पल्स समायोज्य इन्व्हर्टर सर्किट

योजनेची दुसरी आवृत्ती

मुद्रित सर्किट बोर्ड - रेखाचित्र

आकृतीमध्ये दर्शविलेले स्टॅबिलायझर 14.4 व्होल्टवर सेट केले आहे आणि चार्जर म्हणून वापरले जाते, म्हणून 16 V च्या व्होल्टेजसह कॅपेसिटर वापरले जातात 35 V - आउटपुट 14.4 V वर. ट्रान्सफॉर्मर वळणांच्या राखीव सह जखमेच्या आहेत. , म्हणून आपण इच्छित असल्यास व्होल्टेज वाढवू शकता. पण 38 पेक्षा जास्त आहे. डेटाशीटनुसार मायक्रोसर्किट केवळ 44 व्हीडीसीचा सामना करू शकतो. कनवर्टरची ऑपरेटिंग वारंवारता 100 kHz आहे.

स्विचिंग व्होल्टेज स्टॅबिलायझर्स अलीकडे त्यांच्या कॉम्पॅक्ट आकारामुळे आणि तुलनेने उच्च कार्यक्षमतेमुळे बरेच लोकप्रिय झाले आहेत आणि नजीकच्या भविष्यात ते चांगल्या जुन्या ॲनालॉग सर्किट्सची पूर्णपणे जागा घेतील.
आता चीनमध्ये काही डॉलर्समध्ये तुम्ही रेडीमेड डीसी-डीसी कन्व्हर्टर मॉड्यूल खरेदी करू शकता जे आउटपुट व्होल्टेज नियमन प्रदान करते, विद्युत प्रवाह मर्यादित करण्याची क्षमता असते आणि इनपुट व्होल्टेजच्या बऱ्यापैकी विस्तृत श्रेणीमध्ये कार्य करते.

सर्वात लोकप्रिय चिप ज्यावर असे स्टॅबिलायझर्स तयार केले जातात ते LM2596 आहे. कमाल व्होल्टेज 35 व्होल्ट पर्यंत, 3 अँपिअर पर्यंत वर्तमान सह. मायक्रोसर्किट पल्स मोडमध्ये चालते, त्यावरील हीटिंग बऱ्यापैकी प्रभावशाली भारांखाली फार मजबूत नसते, ते कॉम्पॅक्ट आहे आणि एक पैसा खर्च होतो.

op-amp जोडून, ​​तुम्ही आउटपुट करंट देखील मर्यादित करू शकता - मी अधिक सांगेन - वर्तमान स्थिरीकरण, दुसऱ्या शब्दांत - व्होल्टेजची पर्वा न करता करंट सेट स्तरावर ठेवला जाईल.
असे मॉड्यूल अगदी कॉम्पॅक्ट आहेत आणि कोणत्याही घरगुती वीज पुरवठा आणि चार्जर डिझाइनमध्ये तयार केले जाऊ शकतात. डिजिटल व्होल्टमीटरला आउटपुटशी जोडून, ​​आउटपुटमध्ये व्होल्टेज काय आहे हे आपल्याला कळेल. .

आउटपुट करंट मर्यादित करण्यासाठी आणि व्होल्टेजचे नियमन करण्यासाठी बोर्डमध्ये स्वतःच ट्रिमिंग प्रतिरोधक असतात. इनपुट व्होल्टेज श्रेणी अशा मॉड्यूलला कारमध्ये थेट 12 व्होल्ट ऑन-बोर्ड नेटवर्कशी कनेक्ट करून स्थापित करण्यास अनुमती देईल. हे आम्हाला काय देईल?

1. 1) उच्च प्रवाहासह युनिव्हर्सल चार्जर. तुम्ही कोणतेही स्मार्टफोन्स, टॅब्लेट, प्लेअर्स आणि इतर प्लेअर्स, नेव्हिगेटर्स आणि पोर्टेबल सिक्युरिटी सिस्टम चार्ज करू शकता आणि तुम्ही 2-3 स्मार्टफोन एकाच वेळी डिव्हाइसशी कनेक्ट करू शकता आणि ते सर्व समान चार्ज होतील.

2. 2) डिव्हाइस कनेक्ट करा, म्हणा, लॅपटॉप ॲडॉप्टरशी, आउटपुट 14-15 व्होल्टवर सेट करा आणि बॅटरी चार्ज करण्यास मोकळ्या मनाने! कारची बॅटरी चार्ज करण्यासाठी 3 अँपिअर हे एक लक्षणीय प्रवाह आहे, जरी कन्व्हर्टर बोर्ड स्वतः लहान रेडिएटरवर स्थापित करावा लागेल.

आपण निश्चितपणे बोर्डच्या उपयुक्ततेसह वाद घालू शकत नाही आणि त्याची किंमत एक पैसा आहे (2-3 यूएस डॉलर्सपेक्षा जास्त नाही). विशिष्ट घटक उपलब्ध असल्यास समान बोर्ड घरी बनवता येतो, जरी तयार केलेल्या मॉड्यूलची किंमत वैयक्तिक घटकांपेक्षा खूपच कमी आहे.

ड्युअल ऑपरेशनल ॲम्प्लिफायर, वर्तमान मर्यादित युनिट पहिल्या ओह घटकावर तयार केले आहे, आणि संकेत दुसऱ्यावर तयार केले आहे. मायक्रोसर्किटमध्ये स्वतः एक हार्नेस, एक पॉवर चोक आहे जो स्वतंत्रपणे जखम केला जाऊ शकतो आणि नियामकांची जोडी आहे. कमी प्रवाहांवर सर्किट जवळजवळ जास्त गरम होत नाही - परंतु एक लहान उष्णता सिंक दुखापत होणार नाही.

लिनियर स्टॅबिलायझर्सचा एक सामान्य गैरसोय आहे - कमी कार्यक्षमता आणि उच्च उष्णता निर्मिती. शक्तिशाली उपकरणे जी विस्तृत श्रेणीवर लोड करंट तयार करतात त्यांना महत्त्वपूर्ण परिमाणे आणि वजन असते. या कमतरतेची भरपाई करण्यासाठी, पल्स स्टॅबिलायझर्स विकसित आणि वापरले गेले आहेत.

की मोडमध्ये कार्यरत असलेल्या इलेक्ट्रॉनिक घटकासह ते समायोजित करून वर्तमान ग्राहकासाठी स्थिर व्होल्टेज राखणारे उपकरण. स्विचिंग व्होल्टेज स्टॅबिलायझर, रेखीय प्रमाणेच, मालिका आणि समांतर प्रकारांमध्ये अस्तित्वात आहे. अशा मॉडेल्समध्ये कीची भूमिका ट्रान्झिस्टरद्वारे खेळली जाते.

स्टॅबिलायझिंग डिव्हाइसचा प्रभावी बिंदू जवळजवळ सतत कटऑफ किंवा संपृक्तता प्रदेशात स्थित असल्याने, सक्रिय प्रदेशातून जात असल्याने, ट्रान्झिस्टरमध्ये थोडी उष्णता निर्माण होते, म्हणून, स्विचिंग स्टॅबिलायझरची उच्च कार्यक्षमता असते.

डाळींचा कालावधी बदलून तसेच त्यांची वारंवारता नियंत्रित करून स्थिरीकरण केले जाते. परिणामी, पल्स-फ्रिक्वेंसी आणि दुसऱ्या शब्दांत, रुंदी-रुंदीचे नियमन यांच्यात फरक केला जातो. पल्स स्टॅबिलायझर्स एकत्रित पल्स मोडमध्ये कार्य करतात.

पल्स-रुंदी नियंत्रणासह स्थिरीकरण उपकरणांमध्ये, नाडी वारंवारता स्थिर मूल्य असते आणि डाळींचा कालावधी एक परिवर्तनीय मूल्य असतो. पल्स-फ्रिक्वेंसी कंट्रोल असलेल्या उपकरणांमध्ये, डाळींचा कालावधी बदलत नाही, फक्त वारंवारता बदलली जाते.

डिव्हाइसच्या आउटपुटवर, व्होल्टेज रिपल्सच्या स्वरूपात सादर केले जाते, त्यानुसार, ते ग्राहकांना शक्ती देण्यासाठी योग्य नाही. ग्राहक लोडला वीज पुरवठा करण्यापूर्वी, ते समान करणे आवश्यक आहे. हे करण्यासाठी, पल्स स्टॅबिलायझर्सच्या आउटपुटवर लेव्हलिंग कॅपेसिटिव्ह फिल्टर्स माउंट केले जातात. ते मल्टी-लिंक, एल-आकार आणि इतर येतात.

लोडवर लागू केलेले सरासरी व्होल्टेज सूत्रानुसार मोजले जाते:

• Ti हा कालावधीचा कालावधी आहे.
• ti - नाडी कालावधी.
• आरएन - ग्राहक प्रतिकार मूल्य, ओम.
• I(t) – लोड, अँपिअरमधून जाणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाचे मूल्य.

इंडक्टन्सवर अवलंबून, पुढील नाडी सुरू झाल्यावर फिल्टरमधून विद्युतप्रवाह थांबू शकतो. या प्रकरणात आम्ही पर्यायी करंटसह ऑपरेटिंग मोडबद्दल बोलत आहोत. विद्युत प्रवाह देखील चालू ठेवू शकतो, याचा अर्थ थेट प्रवाहासह ऑपरेशन.

पॉवर डाळींवरील लोडची वाढीव संवेदनशीलता, इंडक्टर विंडिंग आणि वायर्समध्ये लक्षणीय नुकसान असूनही, डीसी मोड केला जातो. जर उपकरणाच्या आउटपुटवर डाळींचा आकार लहान असेल तर पर्यायी करंटसह ऑपरेशन करण्याची शिफारस केली जाते.

ऑपरेटिंग तत्त्व

सर्वसाधारणपणे, पल्स स्टॅबिलायझरमध्ये ॲडजस्टमेंट डिव्हाईससह पल्स कन्व्हर्टर, जनरेटर, आउटपुटमध्ये व्होल्टेज पल्स कमी करणारा एक समान फिल्टर आणि इनपुट आणि आउटपुट व्होल्टेजमधील फरकाचे सिग्नल पुरवणारे तुलना करणारे यंत्र समाविष्ट असते.

व्होल्टेज स्टॅबिलायझरच्या मुख्य भागांचा एक आकृती आकृतीमध्ये दर्शविला आहे.

डिव्हाइसच्या आउटपुटवरील व्होल्टेज बेस व्होल्टेजसह तुलना करणाऱ्या यंत्रास पुरवले जाते. परिणाम एक आनुपातिक सिग्नल आहे. हे जनरेटरला पुरवले जाते, पूर्वी ते वाढवलेले होते.

जनरेटरमध्ये नियंत्रित केल्यावर, फरक ॲनालॉग सिग्नल स्थिर वारंवारता आणि परिवर्तनीय कालावधीसह रिपलमध्ये सुधारित केला जातो. पल्स-फ्रिक्वेंसी कंट्रोलसह, डाळींचा कालावधी स्थिर मूल्य असतो. हे सिग्नलच्या गुणधर्मांवर अवलंबून जनरेटरच्या डाळींची वारंवारता बदलते.

जनरेटरद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या नियंत्रण डाळी कनवर्टर घटकांकडे जातात. नियंत्रण ट्रान्झिस्टर की मोडमध्ये कार्य करते. जनरेटरच्या डाळींची वारंवारता किंवा मध्यांतर बदलून, लोड व्होल्टेज बदलणे शक्य आहे. कन्व्हर्टर कंट्रोल पल्सच्या गुणधर्मांवर अवलंबून आउटपुट व्होल्टेज मूल्य सुधारतो. सिद्धांतानुसार, वारंवारता आणि रुंदी समायोजन असलेल्या उपकरणांमध्ये, ग्राहकावरील व्होल्टेज डाळी अनुपस्थित असू शकतात.

ऑपरेशनच्या रिले तत्त्वासह, सिग्नल, जो स्टॅबिलायझरद्वारे नियंत्रित केला जातो, ट्रिगर वापरून व्युत्पन्न केला जातो. जेव्हा स्थिर व्होल्टेज डिव्हाइसमध्ये प्रवेश करते, तेव्हा ट्रान्झिस्टर, जे स्विच म्हणून कार्य करते, खुले असते आणि आउटपुट व्होल्टेज वाढवते. तुलना करणारे डिव्हाइस फरक सिग्नल निर्धारित करते, जे विशिष्ट वरच्या मर्यादेपर्यंत पोहोचल्यानंतर, ट्रिगरची स्थिती बदलते आणि नियंत्रण ट्रान्झिस्टर कटऑफवर स्विच करते.

आउटपुट व्होल्टेज कमी होण्यास सुरवात होईल. जेव्हा व्होल्टेज कमी मर्यादेपर्यंत खाली येते, तेव्हा तुलना करणारे डिव्हाइस फरक सिग्नल निर्धारित करते, ट्रिगर पुन्हा स्विच करते आणि ट्रान्झिस्टर पुन्हा संपृक्ततेमध्ये जाईल. संपूर्ण डिव्हाइस लोडमध्ये संभाव्य फरक वाढेल. परिणामी, रिले प्रकारच्या स्थिरीकरणासह, आउटपुट व्होल्टेज वाढते, ज्यामुळे ते समान होते. ट्रिगर मर्यादा तुलना उपकरणावरील व्होल्टेज मूल्याचे मोठेपणा समायोजित करून समायोजित केली जाते.

रिले-टाइप स्टॅबिलायझर्समध्ये वारंवारता आणि रुंदी नियंत्रण असलेल्या उपकरणांच्या उलट प्रतिसादाचा वेग वाढतो. हा त्यांचा फायदा आहे. सिद्धांतानुसार, रिले प्रकारच्या स्थिरीकरणासह, डिव्हाइसच्या आउटपुटवर नेहमीच डाळी असतील. ही त्यांची गैरसोय आहे.

बूस्ट स्टॅबिलायझर

पल्स बूस्ट स्टॅबिलायझर्स लोड्ससह एकत्रितपणे वापरले जातात ज्यांचे संभाव्य फरक डिव्हाइसेसच्या इनपुटवरील व्होल्टेजपेक्षा जास्त आहे. स्टॅबिलायझरमध्ये वीज पुरवठा आणि लोड दरम्यान गॅल्व्हॅनिक अलगाव नाही. आयात केलेल्या बूस्ट स्टॅबिलायझर्सना बूस्ट कन्व्हर्टर म्हणतात. अशा उपकरणाचे मुख्य भाग:

ट्रान्झिस्टर संपृक्ततेमध्ये प्रवेश करतो आणि विद्युत प्रवाह सर्किटमधून सकारात्मक पोलमधून स्टोरेज इंडक्टर, ट्रान्झिस्टरद्वारे प्रवाहित होतो. या प्रकरणात, इंडक्टरच्या चुंबकीय क्षेत्रात ऊर्जा जमा होते. लोड करंट फक्त कॅपेसिटन्स C1 च्या डिस्चार्जद्वारे तयार केला जाऊ शकतो.

ट्रान्झिस्टरमधून स्विचिंग व्होल्टेज बंद करूया. त्याच वेळी, ते कट-ऑफ स्थितीत प्रवेश करेल आणि म्हणून थ्रॉटलवर एक सेल्फ-इंडक्शन ईएमएफ दिसेल. हे इनपुट व्होल्टेजसह मालिकेत स्विच केले जाईल आणि डायोडद्वारे ग्राहकांशी जोडले जाईल. विद्युत प्रवाह सर्किटमधून सकारात्मक ध्रुवापासून इंडक्टरकडे, डायोड आणि लोडद्वारे प्रवाहित होईल.

या क्षणी, प्रेरक चोकचे चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा पुरवठा करते, आणि ट्रान्झिस्टर संपृक्तता मोडमध्ये प्रवेश केल्यानंतर कॅपेसिटन्स C1 ग्राहकांना व्होल्टेज राखण्यासाठी ऊर्जा राखून ठेवते. चोक ऊर्जा राखीव आहे आणि पॉवर फिल्टरमध्ये काम करत नाही. जेव्हा ट्रांझिस्टरवर व्होल्टेज पुन्हा लागू केले जाते, तेव्हा ते उघडेल आणि संपूर्ण प्रक्रिया पुन्हा सुरू होईल.

श्मिट ट्रिगरसह स्टॅबिलायझर्स

या प्रकारच्या पल्स डिव्हाइसमध्ये घटकांच्या सर्वात लहान संचासह स्वतःची वैशिष्ट्ये आहेत. ट्रिगर डिझाइनमध्ये एक प्रमुख भूमिका बजावते. त्यात एक तुलनाकर्ता समाविष्ट आहे. तुलनाकर्त्याचे मुख्य कार्य म्हणजे आउटपुट संभाव्य फरकाच्या मूल्याची सर्वोच्च परवानगीयोग्य मूल्याशी तुलना करणे.

श्मिट ट्रिगरसह डिव्हाइसच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत असे आहे की जेव्हा उच्चतम व्होल्टेज वाढते, तेव्हा ट्रिगर इलेक्ट्रॉनिक की ओपनिंगसह शून्य स्थानावर स्विच केला जातो. एका वेळी थ्रॉटल डिस्चार्ज होते. जेव्हा व्होल्टेज त्याच्या सर्वात कमी मूल्यापर्यंत पोहोचते, तेव्हा एकाद्वारे स्विचिंग केले जाते. हे सुनिश्चित करते की स्विच बंद होते आणि विद्युत् प्रवाह इंटिग्रेटरकडे जातो.

अशा उपकरणांना त्यांच्या सरलीकृत सर्किटद्वारे वेगळे केले जाते, परंतु ते विशेष प्रकरणांमध्ये वापरले जाऊ शकतात, कारण स्विचिंग स्टेबलायझर्स केवळ स्टेप-अप आणि स्टेप-डाउन असतात.

बक स्टॅबिलायझर

पल्स-टाइप स्टॅबिलायझर्स, व्होल्टेज कमी करून कार्यरत, कॉम्पॅक्ट आणि शक्तिशाली इलेक्ट्रिक पॉवर सप्लाय डिव्हाइसेस आहेत. त्याच वेळी, त्यांच्याकडे समान मूल्याच्या स्थिर व्होल्टेजसह ग्राहकांच्या हस्तक्षेपासाठी कमी संवेदनशीलता आहे. स्टेप-डाउन उपकरणांमध्ये आउटपुट आणि इनपुटचे कोणतेही गॅल्व्हनिक अलगाव नाही. आयात केलेल्या उपकरणांना हेलिकॉप्टर म्हणतात. अशा उपकरणांमधील आउटपुट पॉवर नेहमी इनपुट व्होल्टेजपेक्षा कमी असते. बक-टाइप पल्स स्टॅबिलायझरचे सर्किट आकृतीमध्ये दर्शविले आहे.

ट्रान्झिस्टरचे स्त्रोत आणि गेट नियंत्रित करण्यासाठी व्होल्टेज कनेक्ट करू, जे संतृप्ति स्थितीत प्रवेश करेल. हे सर्किटमधून पॉझिटिव्ह पोलमधून इक्वलाइझिंग चोक आणि लोडद्वारे विद्युत प्रवाह वाहून नेईल. डायोडमधून पुढील दिशेने कोणताही विद्युत प्रवाह वाहत नाही.

चला कंट्रोल व्होल्टेज बंद करू, जे की ट्रान्झिस्टर बंद करते. यानंतर, ते कट-ऑफ स्थितीत असेल. इक्वलाइझिंग चोकचा प्रेरक ईएमएफ विद्युत प्रवाह बदलण्याचा मार्ग अवरोधित करेल, जो चोकमधून लोड असलेल्या सर्किटमधून सामान्य कंडक्टर, डायोडसह प्रवाहित होईल आणि पुन्हा चोकवर येईल. कॅपेसिटन्स C1 डिस्चार्ज करेल आणि आउटपुटवर व्होल्टेज राखेल.

जेव्हा ट्रान्झिस्टरच्या स्त्रोत आणि गेटमध्ये अनलॉकिंग संभाव्य फरक लागू केला जातो, तेव्हा तो संपृक्तता मोडमध्ये जाईल आणि संपूर्ण साखळी पुन्हा पुनरावृत्ती होईल.

इन्व्हर्टिंग स्टॅबिलायझर

इन्व्हर्टिंग-प्रकार स्विचिंग स्टॅबिलायझर्सचा वापर ग्राहकांना स्थिर व्होल्टेजसह जोडण्यासाठी केला जातो, ज्याच्या ध्रुवीयतेमध्ये डिव्हाइसच्या आउटपुटमधील संभाव्य फरकाच्या विरुद्ध ध्रुवीय दिशा असते. त्याचे मूल्य स्टॅबिलायझरच्या सेटिंग्जवर अवलंबून, वीज पुरवठा नेटवर्कच्या वर आणि नेटवर्कच्या खाली असू शकते. वीज पुरवठा आणि लोड दरम्यान कोणतेही गॅल्व्हनिक अलगाव नाही. इंपोर्टेड इनव्हर्टिंग प्रकारच्या उपकरणांना बक-बूस्ट कन्व्हर्टर म्हणतात. अशा उपकरणांचे आउटपुट व्होल्टेज नेहमीच कमी असते.

चला एक नियंत्रण संभाव्य फरक कनेक्ट करूया, जो स्त्रोत आणि गेट दरम्यान ट्रान्झिस्टर उघडेल. ते उघडेल, आणि विद्युत प्रवाह सर्किटमधून प्लसमधून ट्रांझिस्टर, इंडक्टरमधून वजाकडे जाईल. या प्रक्रियेत, प्रेरक त्याच्या चुंबकीय क्षेत्राचा वापर करून ऊर्जा राखून ठेवतो. ट्रान्झिस्टरवरील स्विचमधून नियंत्रण संभाव्य फरक बंद करूया, ते बंद होईल. विद्युत प्रवाह इंडक्टरमधून लोड, डायोडद्वारे प्रवाहित होईल आणि त्याच्या मूळ स्थितीकडे परत येईल. कॅपेसिटर आणि चुंबकीय क्षेत्रावरील राखीव ऊर्जा लोडद्वारे वापरली जाईल. ट्रान्झिस्टरची उर्जा पुन्हा स्त्रोत आणि गेटवर लागू करूया. ट्रान्झिस्टर पुन्हा संतृप्त होईल आणि प्रक्रिया पुन्हा होईल.

फायदे आणि तोटे

सर्व उपकरणांप्रमाणे, मॉड्यूलर स्विचिंग स्टॅबिलायझर आदर्श नाही. म्हणून, त्याचे स्वतःचे फायदे आणि तोटे आहेत. चला मुख्य फायदे पाहू:

• सहजतेने संरेखन साध्य करा.
• गुळगुळीत कनेक्शन.
• कॉम्पॅक्ट आकार.
• आउटपुट व्होल्टेज स्थिरता.
• विस्तृत स्थिरीकरण मध्यांतर.
• कार्यक्षमता वाढली.

डिव्हाइसचे तोटे:

• जटिल डिझाइन.
• डिव्हाइसची विश्वासार्हता कमी करणारे अनेक विशिष्ट घटक आहेत.
• वीज भरपाई देणारी उपकरणे वापरण्याची गरज.
• दुरुस्तीच्या कामात अडचण.
• वारंवारता हस्तक्षेप मोठ्या प्रमाणात निर्मिती.

परवानगीयोग्य वारंवारता

पल्स स्टॅबिलायझरचे ऑपरेशन महत्त्वपूर्ण रूपांतरण वारंवारतेवर शक्य आहे. नेटवर्क ट्रान्सफॉर्मर असलेल्या डिव्हाइसेसमधील हे मुख्य वेगळे वैशिष्ट्य आहे. हे पॅरामीटर वाढवल्याने सर्वात लहान परिमाणे प्राप्त करणे शक्य होते.

बहुतेक उपकरणांसाठी, वारंवारता श्रेणी 20-80 किलोहर्ट्ज असेल. परंतु पीडब्ल्यूएम आणि मुख्य उपकरणे निवडताना, उच्च वर्तमान हार्मोनिक्स विचारात घेणे आवश्यक आहे. पॅरामीटरची वरची मर्यादा रेडिओ फ्रिक्वेन्सी डिव्हाइसेसवर लागू होणाऱ्या विशिष्ट आवश्यकतांद्वारे मर्यादित आहे.

समायोज्य स्विचिंग व्होल्टेज स्टॅबिलायझर निश्चित आउटपुट व्होल्टेजसह हौशी रेडिओ उपकरणांमध्ये स्थापनेसाठी आणि समायोज्य आउटपुट व्होल्टेजसह प्रयोगशाळेच्या वीज पुरवठ्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. स्टॅबिलायझर पल्स मोडमध्ये चालत असल्याने, त्याची उच्च कार्यक्षमता आहे आणि रेखीय स्टेबिलायझर्सच्या विपरीत, मोठ्या उष्णता सिंकची आवश्यकता नाही. मॉड्यूल ॲल्युमिनियम सब्सट्रेटसह बोर्डवर बनविले आहे, जे आपल्याला अतिरिक्त उष्णता सिंक स्थापित न करता 2 ए पर्यंत आउटपुट प्रवाह काढण्याची परवानगी देते. 2 A पेक्षा जास्त प्रवाहांसाठी, मॉड्यूलच्या मागील बाजूस किमान 145 sq.cm क्षेत्रफळ असलेले रेडिएटर संलग्न करणे आवश्यक आहे. रेडिएटरला स्क्रूसह जोडले जाऊ शकते, या उद्देशासाठी, जास्तीत जास्त उष्णता हस्तांतरणासाठी, केपीटी -8 पेस्ट वापरा. माउंटिंग स्क्रू वापरणे शक्य नसल्यास, ऑटो सीलंट वापरून यंत्राच्या रेडिएटर/मेटल भागाशी मॉड्यूल जोडले जाऊ शकते. हे करण्यासाठी, आपल्याला मॉड्यूलच्या मागील बाजूस मध्यभागी सीलंट लागू करणे आवश्यक आहे, पृष्ठभाग घासणे आवश्यक आहे जेणेकरून त्यांच्यातील अंतर कमीतकमी असेल आणि 24 तास दाबा. .85° C रिव्हर्स पोलॅरिटी संरक्षण नाही मॉड्यूलचे परिमाण 43 x 40 x 12 मिमी मॉड्यूल वजन 15 ग्रॅम व्होल्टमीटरसह कनेक्शन सर्किट SVH0043 वर्तमान स्टॅबिलायझरसह कनेक्शन सर्किट 1.6 A एकूण परिमाणे

LM2596 इनपुट व्होल्टेज (40 V पर्यंत) कमी करते - आउटपुट नियंत्रित केले जाते, वर्तमान 3 A आहे. कारमधील LEDs साठी आदर्श. खूप स्वस्त मॉड्यूल - चीनमध्ये सुमारे 40 रूबल.

टेक्सास इन्स्ट्रुमेंट्स उच्च-गुणवत्तेचे, विश्वासार्ह, परवडणारे आणि स्वस्त, वापरण्यास सुलभ DC-DC नियंत्रक LM2596 तयार करते. चिनी कारखाने त्यावर आधारित अल्ट्रा-स्वस्त स्पंदित स्टेपडाउन कन्व्हर्टर तयार करतात: LM2596 साठी मॉड्यूलची किंमत अंदाजे 35 रूबल आहे (डिलिव्हरीसह). मी तुम्हाला एकाच वेळी 10 तुकड्यांची बॅच विकत घेण्याचा सल्ला देतो - त्यांच्यासाठी नेहमीच वापर होईल आणि 50 तुकडे ऑर्डर करताना किंमत 32 रूबल आणि 30 रूबलपेक्षा कमी होईल. मायक्रोसर्किटच्या सर्किटरीची गणना करणे, वर्तमान आणि व्होल्टेज समायोजित करणे, त्याचा अनुप्रयोग आणि कनवर्टरचे काही तोटे याबद्दल अधिक वाचा.

वापरण्याची विशिष्ट पद्धत एक स्थिर व्होल्टेज स्त्रोत आहे. या स्टॅबिलायझरवर आधारित स्विचिंग पॉवर सप्लाय बनवणे सोपे आहे, मी ते एक साधे आणि विश्वासार्ह प्रयोगशाळा वीज पुरवठा म्हणून वापरतो जे शॉर्ट सर्किट्सचा सामना करू शकते. गुणवत्तेच्या सुसंगततेमुळे ते आकर्षक आहेत (ते सर्व एकाच कारखान्यात बनवलेले दिसतात - आणि पाच भागांमध्ये चुका करणे कठीण आहे), आणि डेटाशीट आणि घोषित वैशिष्ट्यांचे पूर्ण अनुपालन.

अनुप्रयोगाचे आणखी एक क्षेत्र म्हणजे पल्स करंट स्टॅबिलायझर उच्च-शक्ती LEDs साठी वीज पुरवठा. या चिपवरील मॉड्यूल तुम्हाला 10-वॅटचे ऑटोमोटिव्ह एलईडी मॅट्रिक्स जोडण्यास अनुमती देईल, त्याव्यतिरिक्त शॉर्ट-सर्किट संरक्षण प्रदान करेल.

मी त्यापैकी एक डझन खरेदी करण्याची जोरदार शिफारस करतो - ते निश्चितपणे उपयुक्त ठरतील. ते त्यांच्या स्वत: च्या मार्गाने अद्वितीय आहेत - इनपुट व्होल्टेज 40 व्होल्ट पर्यंत आहे, आणि फक्त 5 बाह्य घटक आवश्यक आहेत. हे सोयीचे आहे - आपण केबल्सचा क्रॉस-सेक्शन कमी करून स्मार्ट होम पॉवर बसवरील व्होल्टेज 36 व्होल्टपर्यंत वाढवू शकता. आम्ही उपभोगाच्या बिंदूंवर असे मॉड्यूल स्थापित करतो आणि ते आवश्यक 12, 9, 5 व्होल्ट किंवा आवश्यकतेनुसार कॉन्फिगर करतो.

चला त्यांना जवळून बघूया.

चिप वैशिष्ट्ये:

• इनपुट व्होल्टेज - 2.4 ते 40 व्होल्टपर्यंत (एचव्ही आवृत्तीमध्ये 60 व्होल्टपर्यंत)
• आउटपुट व्होल्टेज - निश्चित किंवा समायोज्य (1.2 ते 37 व्होल्ट पर्यंत)
• आउटपुट करंट - 3 अँपिअर पर्यंत (चांगल्या कूलिंगसह - 4.5A पर्यंत)
• रूपांतरण वारंवारता - 150 kHz
• गृहनिर्माण - TO220-5 (थ्रू-होल माउंटिंग) किंवा D2PAK-5 (सरफेस माउंटिंग)
• कार्यक्षमता - कमी व्होल्टेजमध्ये 70-75%, उच्च व्होल्टेजमध्ये 95% पर्यंत

1. स्थिर व्होल्टेज स्त्रोत
2. कनवर्टर सर्किट
3. डेटाशीट
4. LM2596 वर आधारित USB चार्जर
5. वर्तमान स्टॅबिलायझर
6. घरगुती उपकरणांमध्ये वापरा
7. आउटपुट वर्तमान आणि व्होल्टेजचे समायोजन
8. LM2596 चे सुधारित analogues

इतिहास - रेखीय स्टेबलायझर्स

सुरुवातीला, LM78XX (उदाहरणार्थ 7805) किंवा LM317 सारखे मानक रेखीय व्होल्टेज कन्व्हर्टर खराब का आहेत हे मी समजावून सांगेन. त्याची सरलीकृत आकृती येथे आहे.

अशा कन्व्हर्टरचा मुख्य घटक एक शक्तिशाली द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टर आहे, जो त्याच्या "मूळ" अर्थाने चालू आहे - नियंत्रित प्रतिरोधक म्हणून. हा ट्रान्झिस्टर डार्लिंग्टन जोडीचा भाग आहे (वर्तमान हस्तांतरण गुणांक वाढवण्यासाठी आणि सर्किट चालवण्यासाठी आवश्यक शक्ती कमी करण्यासाठी). बेस करंट ऑपरेशनल ॲम्प्लिफायरद्वारे सेट केला जातो, जो आउटपुट व्होल्टेज आणि आयओएन (संदर्भ व्होल्टेज स्त्रोत) द्वारे सेट केलेला फरक वाढवतो, म्हणजे. हे शास्त्रीय त्रुटी ॲम्प्लिफायर सर्किटनुसार जोडलेले आहे.

अशा प्रकारे, कन्व्हर्टर लोडसह मालिकेतील रेझिस्टर फक्त चालू करतो आणि त्याचा प्रतिकार नियंत्रित करतो जेणेकरून, उदाहरणार्थ, संपूर्ण लोडमध्ये 5 व्होल्ट विझले जातील. हे मोजणे सोपे आहे की जेव्हा व्होल्टेज 12 व्होल्ट्सवरून 5 पर्यंत कमी होते (7805 चिप वापरण्याचे एक सामान्य प्रकरण), इनपुट 12 व्होल्ट स्टॅबिलायझर आणि लोड दरम्यान "स्टेबलायझर + 5 वर 7 व्होल्ट्स" च्या प्रमाणात वितरीत केले जातात. लोडवर व्होल्ट्स." अर्ध्या अँपिअरच्या प्रवाहावर, लोडवर 2.5 वॅट्स सोडले जातात आणि 7805 वर - 3.5 वॅट्स इतके.

असे दिसून आले की "अतिरिक्त" 7 व्होल्ट फक्त स्टॅबिलायझरवर विझले आहेत, उष्णतेमध्ये बदलतात. प्रथम, यामुळे थंड होण्यात समस्या निर्माण होतात आणि दुसरे म्हणजे, उर्जा स्त्रोताकडून भरपूर ऊर्जा लागते. आउटलेटमधून पॉवर केल्यावर, हे फार भयानक नसते (जरी तरीही ते पर्यावरणाला हानी पोहोचवते), परंतु जेव्हा बॅटरी किंवा रिचार्ज करण्यायोग्य बॅटरीद्वारे समर्थित असते, तेव्हा याकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकत नाही.

दुसरी समस्या अशी आहे की या पद्धतीचा वापर करून बूस्ट कन्व्हर्टर बनवणे सामान्यतः अशक्य आहे. बर्याचदा अशी गरज उद्भवते आणि वीस किंवा तीस वर्षांपूर्वी या समस्येचे निराकरण करण्याचे प्रयत्न आश्चर्यकारक आहेत - अशा सर्किट्सचे संश्लेषण आणि गणना किती जटिल होती. या प्रकारच्या सर्वात सोप्या सर्किट्सपैकी एक पुश-पुल 5V->15V कनवर्टर आहे.

हे मान्य केले पाहिजे की ते गॅल्व्हॅनिक अलगाव प्रदान करते, परंतु ते ट्रान्सफॉर्मर कार्यक्षमतेने वापरत नाही - कोणत्याही वेळी केवळ अर्धा प्राथमिक विंडिंग वापरला जातो.

हे एका वाईट स्वप्नासारखे विसरून आधुनिक परिक्रमाकडे वळूया.

व्होल्टेज स्त्रोत

योजना

स्टेप-डाउन कन्व्हर्टर म्हणून मायक्रोक्रिकेट वापरण्यास सोयीस्कर आहे: एक शक्तिशाली द्विध्रुवीय स्विच आत स्थित आहे, बाकीचे फक्त रेग्युलेटरचे उर्वरित घटक जोडणे आहे - एक वेगवान डायोड, एक इंडक्टन्स आणि आउटपुट कॅपेसिटर, हे देखील शक्य आहे. इनपुट कॅपेसिटर स्थापित करा - फक्त 5 भाग.

LM2596ADJ आवृत्तीला आउटपुट व्होल्टेज सेटिंग सर्किट देखील आवश्यक असेल, हे दोन प्रतिरोधक किंवा एक व्हेरिएबल रेझिस्टर आहेत.

LM2596 वर आधारित स्टेप-डाउन व्होल्टेज कन्व्हर्टर सर्किट:

संपूर्ण योजना एकत्र:

येथे आपण करू शकता LM2596 साठी डेटाशीट डाउनलोड करा.

ऑपरेटिंग तत्त्व: डिव्हाइसच्या आत एक शक्तिशाली स्विच, PWM सिग्नलद्वारे नियंत्रित, इंडक्टन्सला व्होल्टेज पल्स पाठवते. बिंदू A वर, वेळेच्या x% पूर्ण व्होल्टेज असते, आणि (1-x)% वेळा व्होल्टेज शून्य असते. एलसी फिल्टर x * पुरवठा व्होल्टेजच्या समान स्थिर घटक हायलाइट करून या दोलनांना गुळगुळीत करते. ट्रांझिस्टर बंद केल्यावर डायोड सर्किट पूर्ण करतो.

तपशीलवार नोकरी वर्णन

इंडक्टन्स त्याद्वारे प्रवाहातील बदलास प्रतिकार करते. जेव्हा व्होल्टेज पॉइंट A वर दिसून येतो, तेव्हा इंडक्टर एक मोठा नकारात्मक सेल्फ-इंडक्शन व्होल्टेज तयार करतो आणि लोडवरील व्होल्टेज पुरवठा व्होल्टेज आणि सेल्फ-इंडक्शन व्होल्टेजमधील फरकाच्या बरोबरीचे होते. लोड ओलांडून इंडक्टन्स करंट आणि व्होल्टेज हळूहळू वाढतात.

पॉइंट A वर व्होल्टेज गायब झाल्यानंतर, इंडक्टर लोड आणि कॅपेसिटरमधून वाहणारा पूर्वीचा प्रवाह कायम ठेवण्याचा प्रयत्न करतो आणि डायोडद्वारे जमिनीवर शॉर्ट करतो - तो हळूहळू कमी होतो. अशा प्रकारे, लोड व्होल्टेज नेहमी इनपुट व्होल्टेजपेक्षा कमी असते आणि ते डाळींच्या कर्तव्य चक्रावर अवलंबून असते.

आउटपुट व्होल्टेज

मॉड्यूल चार आवृत्त्यांमध्ये उपलब्ध आहे: 3.3V (इंडेक्स –3.3), 5V (इंडेक्स –5.0), 12V (इंडेक्स –12) आणि समायोज्य आवृत्ती LM2596ADJ च्या व्होल्टेजसह. सानुकूलित आवृत्ती सर्वत्र वापरणे अर्थपूर्ण आहे, कारण ते इलेक्ट्रॉनिक कंपन्यांच्या गोदामांमध्ये मोठ्या प्रमाणात उपलब्ध आहे आणि तुम्हाला त्याची कमतरता भासण्याची शक्यता नाही - आणि त्यासाठी फक्त अतिरिक्त दोन पेनी प्रतिरोधकांची आवश्यकता आहे. आणि अर्थातच, 5 व्होल्ट आवृत्ती देखील लोकप्रिय आहे.

स्टॉकमधील प्रमाण शेवटच्या स्तंभात आहे.

तुम्ही आउटपुट व्होल्टेज डीआयपी स्विचच्या स्वरूपात सेट करू शकता, याचे उत्तम उदाहरण येथे दिले आहे, किंवा रोटरी स्विचच्या स्वरूपात. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, आपल्याला अचूक प्रतिरोधकांच्या बॅटरीची आवश्यकता असेल - परंतु आपण व्होल्टमीटरशिवाय व्होल्टेज समायोजित करू शकता.

फ्रेम

दोन घरांचे पर्याय आहेत: TO-263 प्लॅनर माउंट हाउसिंग (मॉडेल LM2596S) आणि TO-220 थ्रू-होल हाउसिंग (मॉडेल LM2596T). मी LM2596S ची प्लॅनर आवृत्ती वापरण्यास प्राधान्य देतो, कारण या प्रकरणात हीटसिंक स्वतः बोर्ड आहे आणि अतिरिक्त बाह्य हीटसिंक खरेदी करण्याची आवश्यकता नाही. याव्यतिरिक्त, त्याचा यांत्रिक प्रतिकार TO-220 च्या विपरीत, खूप जास्त आहे, ज्याला काहीतरी स्क्रू करणे आवश्यक आहे, अगदी बोर्डापर्यंत - परंतु नंतर प्लॅनर आवृत्ती स्थापित करणे सोपे आहे. मी पॉवर सप्लायमध्ये LM2596T-ADJ चिप वापरण्याची शिफारस करतो कारण त्याच्या केसमधून मोठ्या प्रमाणात उष्णता काढून टाकणे सोपे आहे.

इनपुट व्होल्टेज रिपल स्मूथिंग

वर्तमान दुरुस्तीनंतर प्रभावी "स्मार्ट" स्टॅबिलायझर म्हणून वापरले जाऊ शकते. मायक्रोसर्कीट थेट आउटपुट व्होल्टेजचे निरीक्षण करत असल्याने, इनपुट व्होल्टेजमधील चढ-उतारांमुळे मायक्रोक्रिकेटच्या रूपांतरण गुणांकात व्यस्त प्रमाणात बदल होईल आणि आउटपुट व्होल्टेज सामान्य राहील.

यावरून असे दिसून येते की ट्रान्सफॉर्मर आणि रेक्टिफायर नंतर स्टेप-डाउन कनव्हर्टर म्हणून LM2596 वापरताना, इनपुट कॅपेसिटर (म्हणजे डायोड ब्रिजच्या नंतर लगेच स्थित) मध्ये एक लहान कॅपेसिटन्स (सुमारे 50-100 μF) असू शकते.

आउटपुट कॅपेसिटर

उच्च रूपांतरण वारंवारतेमुळे, आउटपुट कॅपेसिटरमध्ये देखील मोठी क्षमता असणे आवश्यक नाही. अगदी शक्तिशाली ग्राहकांना एका चक्रात या कॅपेसिटरला लक्षणीयरीत्या कमी करण्यासाठी वेळ मिळणार नाही. चला गणना करूया: 100 µF कॅपेसिटर, 5 V आउटपुट व्होल्टेज आणि 3 अँपिअर वापरणारे लोड घ्या. कॅपेसिटरचा पूर्ण चार्ज q = C*U = 100e-6 µF * 5 V = 500e-6 µC.

एका रूपांतरण चक्रात, भार कॅपेसिटरकडून dq = I*t = 3 A * 6.7 μs = 20 μC घेईल (हे कॅपेसिटरच्या एकूण शुल्काच्या फक्त 4% आहे), आणि लगेच नवीन चक्र सुरू होईल, आणि कनवर्टर कॅपेसिटरमध्ये उर्जेचा एक नवीन भाग टाकेल.

सर्वात महत्वाची गोष्ट म्हणजे इनपुट आणि आउटपुट कॅपेसिटर म्हणून टँटलम कॅपेसिटरचा वापर न करणे. ते थेट डेटाशीटमध्ये लिहितात - “पॉवर सर्किट्समध्ये वापरू नका”, कारण ते अगदी अल्प-मुदतीचे ओव्हरव्होल्टेज अगदी खराब सहन करतात आणि उच्च नाडी प्रवाह आवडत नाहीत. नियमित ॲल्युमिनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटर वापरा.

कार्यक्षमता, कार्यक्षमता आणि उष्णता कमी होणे

कार्यक्षमता इतकी जास्त नाही, कारण द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टर एक शक्तिशाली स्विच म्हणून वापरला जातो - आणि त्यात शून्य नॉन-व्होल्टेज ड्रॉप आहे, सुमारे 1.2V. त्यामुळे कमी व्होल्टेजमध्ये कार्यक्षमता कमी होते.

जसे आपण पाहू शकता, इनपुट आणि आउटपुट व्होल्टेजमधील फरक सुमारे 12 व्होल्ट असतो तेव्हा जास्तीत जास्त कार्यक्षमता प्राप्त होते. म्हणजेच, जर तुम्हाला 12 व्होल्टने व्होल्टेज कमी करण्याची आवश्यकता असेल, तर कमीतकमी ऊर्जा उष्णतेमध्ये जाईल.

कनवर्टर कार्यक्षमता काय आहे? हे असे मूल्य आहे जे वर्तमान नुकसान दर्शवते - जौल-लेन्झ कायद्यानुसार पूर्णपणे उघडलेल्या शक्तिशाली स्विचवर उष्णता निर्माण झाल्यामुळे आणि क्षणिक प्रक्रियेदरम्यान समान नुकसानीमुळे - जेव्हा स्विच फक्त अर्धा उघडा असतो. दोन्ही यंत्रणांचे परिणाम परिमाणात तुलना करता येऊ शकतात, म्हणून एखाद्याने दोन्ही नुकसानीच्या मार्गांबद्दल विसरू नये. कन्व्हर्टरच्या "मेंदूला" शक्ती देण्यासाठी देखील थोड्या प्रमाणात शक्ती वापरली जाते.

आदर्शपणे, व्होल्टेज U1 ते U2 आणि आउटपुट करंट I2 मध्ये रूपांतरित करताना, आउटपुट पॉवर P2 = U2*I2 बरोबर असते, इनपुट पॉवर त्याच्या बरोबरीची असते (आदर्श केस). याचा अर्थ इनपुट करंट I1 = U2/U1*I2 असेल.

आमच्या बाबतीत, रूपांतरणाची कार्यक्षमता एकतेच्या खाली आहे, त्यामुळे उर्जेचा काही भाग डिव्हाइसमध्येच राहील. उदाहरणार्थ, कार्यक्षमतेसह η, आउटपुट पॉवर P_out = η*P_in असेल आणि P_loss = P_in-P_out = P_in*(1-η) = P_out*(1-η)/η नुकसान होईल. अर्थात, निर्दिष्ट आउटपुट वर्तमान आणि व्होल्टेज राखण्यासाठी कनवर्टरला इनपुट प्रवाह वाढवावा लागेल.

आम्ही असे गृहीत धरू शकतो की 12V -> 5V आणि 1A चे आउटपुट करंट रूपांतरित करताना, मायक्रोसर्किटमधील नुकसान 1.3 वॅट्स असेल आणि इनपुट प्रवाह 0.52A असेल. कोणत्याही परिस्थितीत, हे कोणत्याही रेखीय कनवर्टरपेक्षा चांगले आहे, जे कमीत कमी 7 वॅट्सचे नुकसान देईल आणि इनपुट नेटवर्कमधून 1 अँपिअर वापरेल (या निरुपयोगी कार्यासाठी) - दुप्पट.

तसे, LM2577 microcircuit ची ऑपरेटिंग वारंवारता तीन पट कमी आहे आणि त्याची कार्यक्षमता थोडी जास्त आहे, कारण क्षणिक प्रक्रियेत कमी तोटा आहेत. तथापि, त्याला इंडक्टर आणि आउटपुट कॅपेसिटरच्या तीन पट जास्त रेटिंगची आवश्यकता आहे, म्हणजे अतिरिक्त पैसे आणि बोर्ड आकार.

आउटपुट वर्तमान वाढवणे

मायक्रोसर्किटचा आधीच बराच मोठा आउटपुट प्रवाह असूनही, कधीकधी आणखी करंट आवश्यक असतो. या परिस्थितीतून कसे बाहेर पडायचे?

1. अनेक कन्व्हर्टर समांतर केले जाऊ शकतात. अर्थात, ते समान आउटपुट व्होल्टेजवर सेट केले जाणे आवश्यक आहे. या प्रकरणात, फीडबॅक व्होल्टेज सेटिंग सर्किटमध्ये तुम्हाला साध्या एसएमडी रेझिस्टर वापरता येणार नाहीत; तुम्हाला एकतर 1% अचूकतेसह रेझिस्टर वापरावे लागतील किंवा व्हेरिएबल रेझिस्टरसह व्होल्टेज मॅन्युअली सेट करावे लागेल.

जर तुम्हाला लहान व्होल्टेज पसरण्याची खात्री नसेल, तर कन्व्हर्टर्सला लहान शंटद्वारे समांतर करणे चांगले आहे, अनेक दहा मिलीओह्म्सच्या क्रमाने. अन्यथा, संपूर्ण भार सर्वोच्च व्होल्टेजसह कन्व्हर्टरच्या खांद्यावर पडेल आणि तो सामना करू शकत नाही. 2. आपण चांगले कूलिंग वापरू शकता - एक मोठा रेडिएटर, मोठ्या क्षेत्रासह मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड. यामुळे [करंट वाढवणे](/lm2596-tips-and-tricks/ “डिव्हाइस आणि बोर्ड लेआउटमध्ये LM2596 चा वापर”) 4.5A करणे शक्य होईल. 3. शेवटी, तुम्ही [शक्तिशाली की हलवू शकता](#a7) मायक्रोसर्कीट केसच्या बाहेर. हे खूप कमी व्होल्टेज ड्रॉपसह फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर वापरणे शक्य करेल आणि आउटपुट वर्तमान आणि कार्यक्षमता दोन्ही मोठ्या प्रमाणात वाढवेल.

LM2596 साठी USB चार्जर

तुम्ही प्रवासासाठी अतिशय सोयीस्कर USB चार्जर बनवू शकता. हे करण्यासाठी, आपल्याला नियामक 5V च्या व्होल्टेजवर सेट करणे आवश्यक आहे, त्यास यूएसबी पोर्ट प्रदान करणे आणि चार्जरला उर्जा प्रदान करणे आवश्यक आहे. मी चीनमध्ये खरेदी केलेली रेडिओ मॉडेल लिथियम पॉलिमर बॅटरी वापरतो जी 11.1 व्होल्टमध्ये 5 amp तास पुरवते. हे खूप आहे - पुरेसे आहे 8 वेळानियमित स्मार्टफोन चार्ज करा (कार्यक्षमता लक्षात न घेता). कार्यक्षमता लक्षात घेऊन, ते किमान 6 पट असेल.

फोन चार्जरशी कनेक्ट केलेला आहे आणि वर्तमान ट्रान्सफर अमर्यादित आहे हे सांगण्यासाठी USB सॉकेटचे D+ आणि D- पिन लहान करण्यास विसरू नका. या इव्हेंटशिवाय, फोन विचार करेल की तो संगणकाशी कनेक्ट केलेला आहे आणि 500 ​​एमएच्या वर्तमानासह चार्ज केला जाईल - बर्याच काळासाठी. शिवाय, असा करंट फोनच्या सध्याच्या वापराची भरपाई देखील करू शकत नाही आणि बॅटरी अजिबात चार्ज होणार नाही.

तुम्ही सिगारेट लाइटर कनेक्टरसह कारच्या बॅटरीमधून वेगळे 12V इनपुट देखील देऊ शकता - आणि काही प्रकारच्या स्विचसह स्त्रोत स्विच करू शकता. मी तुम्हाला एक एलईडी स्थापित करण्याचा सल्ला देतो जो डिव्हाइस चालू असल्याचे सिग्नल करेल, जेणेकरून पूर्ण चार्ज झाल्यानंतर बॅटरी बंद करण्यास विसरू नका - अन्यथा कन्व्हर्टरमधील नुकसान काही दिवसात बॅकअप बॅटरी पूर्णपणे काढून टाकेल.

या प्रकारची बॅटरी फारशी योग्य नाही कारण ती उच्च प्रवाहांसाठी डिझाइन केलेली आहे - आपण कमी वर्तमान बॅटरी शोधण्याचा प्रयत्न करू शकता आणि ती लहान आणि हलकी असेल.

वर्तमान स्टॅबिलायझर

आउटपुट वर्तमान समायोजन

केवळ समायोज्य आउटपुट व्होल्टेज आवृत्ती (LM2596ADJ) सह उपलब्ध. तसे, चीनी देखील व्होल्टेज आणि वर्तमान नियमन आणि सर्व प्रकारच्या संकेतांसह बोर्डची ही आवृत्ती बनवतात - शॉर्ट-सर्किट संरक्षणासह LM2596 वर रेडीमेड वर्तमान स्टॅबिलायझर मॉड्यूल xw026fr4 नावाने खरेदी केले जाऊ शकते.

जर तुम्हाला रेडीमेड मॉड्युल वापरायचे नसेल आणि हे सर्किट स्वतः बनवायचे असेल, तर त्यात काहीही क्लिष्ट नाही, एक अपवाद वगळता: मायक्रो सर्किटमध्ये विद्युत प्रवाह नियंत्रित करण्याची क्षमता नाही, परंतु तुम्ही ते जोडू शकता. हे कसे करायचे ते मी समजावून सांगेन आणि वाटेत कठीण मुद्दे स्पष्ट करेन.

अर्ज

वर्तमान स्टॅबिलायझर ही शक्तिशाली LED ला शक्ती देण्यासाठी आवश्यक असलेली गोष्ट आहे (तसे - माझा मायक्रोकंट्रोलर प्रकल्प उच्च पॉवर एलईडी ड्रायव्हर्स), लेसर डायोड, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, बॅटरी चार्जिंग. व्होल्टेज स्टॅबिलायझर्सप्रमाणे, अशा उपकरणांचे दोन प्रकार आहेत - रेखीय आणि स्पंदित.

क्लासिक लीनियर करंट स्टॅबिलायझर LM317 आहे, आणि तो त्याच्या वर्गात चांगला आहे - परंतु त्याचा कमाल करंट 1.5A आहे, जो अनेक उच्च-शक्ती LEDs साठी पुरेसा नाही. जरी आपण या स्टॅबिलायझरला बाह्य ट्रान्झिस्टरसह पॉवर केले तरीही, त्यावरील नुकसान फक्त अस्वीकार्य आहे. संपूर्ण जग स्टँडबाय लाइट बल्बच्या ऊर्जेच्या वापराबद्दल गोंधळ घालत आहे, परंतु येथे LM317 30% कार्यक्षमतेने कार्य करते ही आमची पद्धत नाही.

परंतु आमचे मायक्रोक्रिकिट हे पल्स व्होल्टेज कन्व्हर्टरसाठी एक सोयीस्कर ड्रायव्हर आहे ज्यामध्ये अनेक ऑपरेटिंग मोड आहेत. नुकसान कमी आहे, कारण ट्रान्झिस्टरचे कोणतेही रेखीय ऑपरेटिंग मोड वापरले जात नाहीत, फक्त मुख्य आहेत.

हे मूलतः व्होल्टेज स्थिरीकरण सर्किट्ससाठी होते, परंतु अनेक घटक त्यास वर्तमान स्टॅबिलायझरमध्ये बदलतात. वस्तुस्थिती अशी आहे की मायक्रोसर्किट अभिप्राय म्हणून पूर्णपणे "फीडबॅक" सिग्नलवर अवलंबून आहे, परंतु ते काय खायला द्यावे हे आपल्यावर अवलंबून आहे.

स्टँडर्ड स्विचिंग सर्किटमध्ये, रेझिस्टिव्ह आउटपुट व्होल्टेज डिव्हायडरमधून या लेगला व्होल्टेज पुरवले जाते. 1.2V एक शिल्लक आहे; जर फीडबॅक कमी असेल, तर ड्रायव्हर डाळींचे कर्तव्य चक्र वाढवते, ते कमी करते; परंतु तुम्ही वर्तमान शंटमधून या इनपुटवर व्होल्टेज लागू करू शकता!

शंट

उदाहरणार्थ, 3A च्या करंटवर तुम्हाला नाममात्र मूल्य 0.1 Ohm पेक्षा जास्त नसलेले शंट घेणे आवश्यक आहे. अशा प्रतिकारावर, हा प्रवाह सुमारे 1 डब्ल्यू सोडेल, म्हणजे ते खूप आहे. ०.०३३ ओहमचा प्रतिकार, ०.१ व्हीचा व्होल्टेज ड्रॉप आणि ०.३ डब्ल्यू हीट रिलीझ मिळवून अशा तीन शंट्सना समांतर करणे चांगले.

तथापि, फीडबॅक इनपुटसाठी 1.2V चा व्होल्टेज आवश्यक आहे - आणि आमच्याकडे फक्त 0.1V आहे. उच्च प्रतिकार स्थापित करणे तर्कहीन आहे (उष्णता 150 पट जास्त सोडली जाईल), म्हणून हे व्होल्टेज कसे तरी वाढवणे बाकी आहे. हे ऑपरेशनल एम्पलीफायर वापरून केले जाते.

नॉन-इनव्हर्टिंग ऑप-एम्प ॲम्प्लिफायर

क्लासिक योजना, काय सोपे असू शकते?

आम्ही एकत्र येतो

आता आम्ही LM358 op-amp वापरून पारंपारिक व्होल्टेज कन्व्हर्टर सर्किट आणि ॲम्प्लीफायर एकत्र करतो, ज्याच्या इनपुटमध्ये आम्ही वर्तमान शंट जोडतो.

एक शक्तिशाली 0.033 ओम रेझिस्टर एक शंट आहे. हे समांतर जोडलेल्या तीन 0.1 ओहम प्रतिरोधकांपासून बनवले जाऊ शकते आणि परवानगीयोग्य उर्जा अपव्यय वाढविण्यासाठी, 1206 पॅकेजमध्ये एसएमडी प्रतिरोधकांचा वापर करा, त्यांना लहान अंतराने ठेवा (एकत्र बंद करू नका) आणि सुमारे तांब्याचा थर सोडण्याचा प्रयत्न करा. प्रतिरोधक आणि शक्य तितक्या त्यांच्या खाली. ऑसिलेटर मोडमधील संभाव्य संक्रमण दूर करण्यासाठी फीडबॅक आउटपुटशी एक लहान कॅपेसिटर जोडलेला आहे.

आम्ही वर्तमान आणि व्होल्टेज दोन्ही नियंत्रित करतो

दोन्ही सिग्नल फीडबॅक इनपुटशी जोडू - वर्तमान आणि व्होल्टेज दोन्ही. हे सिग्नल एकत्र करण्यासाठी, आम्ही डायोड्सवर नेहमीच्या वायरिंग आकृती “AND” चा वापर करू. जर वर्तमान सिग्नल व्होल्टेज सिग्नलपेक्षा जास्त असेल तर ते वर्चस्व गाजवेल आणि उलट.

योजनेच्या लागूतेबद्दल काही शब्द

आपण आउटपुट व्होल्टेज समायोजित करू शकत नाही. जरी एकाच वेळी आउटपुट वर्तमान आणि व्होल्टेज दोन्हीचे नियमन करणे अशक्य आहे - ते "लोड प्रतिरोध" च्या गुणांकासह एकमेकांच्या प्रमाणात आहेत. आणि जर वीज पुरवठा "स्थिर आउटपुट व्होल्टेज" सारखी परिस्थिती लागू करत असेल, परंतु जेव्हा विद्युत प्रवाह ओलांडतो तेव्हा आम्ही व्होल्टेज कमी करण्यास सुरवात करतो, म्हणजे. CC/CV आधीपासून चार्जर आहे.

सर्किटसाठी कमाल पुरवठा व्होल्टेज 30V आहे, कारण ही LM358 ची मर्यादा आहे. तुम्ही ही मर्यादा 40V (किंवा LM2596-HV आवृत्तीसह 60V) पर्यंत वाढवू शकता जर तुम्ही जेनर डायोडवरून op-amp पॉवर करत असाल.

नंतरच्या पर्यायामध्ये, डायोड असेंब्लीचा समिंग डायोड म्हणून वापर करणे आवश्यक आहे, कारण त्यातील दोन्ही डायोड एकाच तांत्रिक प्रक्रियेत आणि त्याच सिलिकॉन वेफरवर बनवले जातात. त्यांच्या पॅरामीटर्सचा प्रसार वैयक्तिक स्वतंत्र डायोडच्या पॅरामीटर्सच्या प्रसारापेक्षा खूपच कमी असेल - यामुळे आम्ही ट्रॅकिंग मूल्यांची उच्च अचूकता प्राप्त करू.

ऑप-एम्प सर्किट उत्तेजित होणार नाही आणि लेसिंग मोडमध्ये जाऊ नये याची देखील आपण काळजीपूर्वक खात्री करणे आवश्यक आहे. हे करण्यासाठी, सर्व कंडक्टरची लांबी आणि विशेषतः LM2596 च्या पिन 2 शी जोडलेला ट्रॅक कमी करण्याचा प्रयत्न करा. या ट्रॅकजवळ op amp ठेवू नका, परंतु SS36 डायोड आणि फिल्टर कॅपेसिटर LM2596 बॉडीच्या जवळ ठेवा आणि या घटकांशी जोडलेले ग्राउंड लूपचे किमान क्षेत्र सुनिश्चित करा - याची किमान लांबी सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे. वर्तमान मार्ग "LM2596 -> VD/C -> LM2596" परत करा.

डिव्हाइसेस आणि स्वतंत्र बोर्ड लेआउटमध्ये LM2596 चा अनुप्रयोग

मी माझ्या डिव्हाइसेसमध्ये मायक्रो सर्किट्सच्या वापराबद्दल तपशीलवार बोललो, पूर्ण झालेल्या मॉड्यूलच्या स्वरूपात नाही दुसरा लेख, ज्यामध्ये समाविष्ट आहे: डायोड, कॅपेसिटर, इंडक्टर पॅरामीटर्सची निवड आणि योग्य वायरिंग आणि काही अतिरिक्त युक्त्या देखील बोलल्या.

पुढील विकासाच्या संधी

LM2596 चे सुधारित analogues

या चिप नंतरचा सर्वात सोपा मार्ग म्हणजे स्विच करणे LM2678. थोडक्यात, हे समान स्टेपडाउन कन्व्हर्टर आहे, केवळ फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टरसह, ज्यामुळे कार्यक्षमता 92% पर्यंत वाढते. खरे आहे, त्याचे 5 ऐवजी 7 पाय आहेत आणि ते पिन-टू-पिन सुसंगत नाही. तथापि, ही चिप खूप समान आहे आणि सुधारित कार्यक्षमतेसह एक सोपा आणि सोयीस्कर पर्याय असेल.

L5973D- एक ऐवजी जुनी चिप, 2.5A पर्यंत प्रदान करते आणि थोडी जास्त कार्यक्षमता. यात रूपांतरण वारंवारता (250 kHz) जवळजवळ दुप्पट आहे - म्हणून, कमी इंडक्टर आणि कॅपेसिटर रेटिंग आवश्यक आहेत. तथापि, आपण ते थेट कार नेटवर्कमध्ये ठेवल्यास त्याचे काय होते ते मी पाहिले - बरेचदा ते हस्तक्षेप करते.

ST1S10- अत्यंत कार्यक्षम (90% कार्यक्षमता) DC-DC स्टेपडाउन कनवर्टर.

• 5-6 बाह्य घटक आवश्यक आहेत;

ST1S14- उच्च-व्होल्टेज (48 व्होल्ट पर्यंत) नियंत्रक. उच्च ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी (850 kHz), 4A पर्यंत आउटपुट करंट, पॉवर गुड आउटपुट, उच्च कार्यक्षमता (85% पेक्षा वाईट नाही) आणि अतिरिक्त लोड करंटपासून संरक्षण सर्किट यामुळे सर्व्हरला 36-व्होल्टमधून पॉवर देण्यासाठी हे कदाचित सर्वोत्तम कनवर्टर आहे. स्रोत

जास्तीत जास्त कार्यक्षमता आवश्यक असल्यास, तुम्हाला नॉन-इंटिग्रेटेड स्टेपडाउन DC-DC नियंत्रकांकडे वळावे लागेल. एकात्मिक नियंत्रकांची समस्या अशी आहे की त्यांच्याकडे कधीही थंड पॉवर ट्रान्झिस्टर नसतात - ठराविक चॅनेलचा प्रतिकार 200 mOhm पेक्षा जास्त नाही. तथापि, तुम्ही अंगभूत ट्रान्झिस्टरशिवाय कंट्रोलर घेतल्यास, तुम्ही कोणताही ट्रान्झिस्टर निवडू शकता, अगदी AUIRFS8409–7P देखील अर्धा मिलीओहॅमच्या चॅनेलच्या प्रतिकारासह.

बाह्य ट्रान्झिस्टरसह डीसी-डीसी कन्व्हर्टर

पुढचा भाग