Convertor DC - DC Boost simplu folosind 555: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Este adesea util într-un circuit să existe tensiuni mai mari. Fie pentru a furniza șine + ve și -ve pentru un amplificator operațional, pentru a conduce sonerii sau chiar pentru un releu fără a fi nevoie de o baterie suplimentară.

Acesta este un convertor simplu de 5V la 12V DC construit folosind un temporizator 555 și câteva tranzistoare 2N2222. Există deja circuite integrate dedicate pentru a îndeplini această funcție și o fac mult mai eficient decât acest design - acest proiect este distractiv de experimentat și are o intuiție pentru modul în care funcționează aceste circuite.

Pasul 1: Funcția de bază

Circuitul funcționează prin închiderea tranzistorului, împământarea efectivă a inductorului. Acest lucru face ca un curent mare să curgă în inductor. Când tranzistorul este deschis, câmpul magnetic se prăbușește în inductor, provocând creșterea tensiunii, adesea mult mai mare decât tensiunea bateriei. Dacă tensiunea generată este mai mare decât tensiunea stocată în condensator, dioda se închide și permite condensatorului să se încarce.

Folosind un generator de semnal pentru a conduce tranzistorul, am constatat că pentru valorile componentelor mele (piese pe care le-am recuperat din electronica aruncată) am nevoie de o frecvență de aproximativ 220KHz pentru a genera 15V. O rețea de feedback va controla frecvența pentru a încerca să mențină un 12V constant la diferite sarcini.

Pasul 2: Circuit stabil

Există diverse 555 de circuite oscilatoare online, dar pe ale mele le-am construit așa.

Ieșirea, pinul 3, este utilizată pentru a încărca și descărca un condensator printr-un rezistor. Tensiunea de pe condensator este monitorizată pentru a comuta pinul de ieșire.

Dacă utilizați o sursă de 6V, este ușor să vedeți că amplificatoarele de operare au o tensiune de referință de 2V și 4V. Ambele amplificatoare op monitorizează tensiunea condensatorului și astfel pinii (2 și 6) sunt conectați împreună.

Dacă tensiunea crește peste 4V, amplificatorul de operare superior crește Resetează zăvorul, condensatorul începe să se descarce până când coboară sub 2V, moment în care amplificatorul de operare inferior va crește și setează zăvorul. Încă o dată încărcați condensatorul.

Urmărirea galbenă a scopului arată încărcarea și descărcarea condensatorului, în timp ce urmele albastre arată pinul de ieșire 3 generând o undă pătrată la 190KHz.

Pasul 3: Bucla de feedback

Cerința pentru bucla de feedback este de a reduce frecvența atunci când tensiunea de ieșire devine prea mare și de a crește frecvența atunci când tensiunea devine prea mică.

Cel mai simplu mod în care m-am putut gândi la acest lucru a fost folosind un tranzistor pentru a curge curentul în timpul ciclului de încărcare a condensatorului.

În timpul acestui ciclu, pinul de descărcare 7 este activ scăzut, permițând circuitului de purjare să fure curentul din condensator.

Tensiunea de bază - 0,65V este prezentă la emițător, această tensiune pe un rezistor R fix va menține un curent constant, care trebuie să provină din curentul de încărcare a condensatorului, încetinind ciclul și scăzând frecvența. Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât mai mult curent este eliminat de încărcare și frecvența este mai mică. Ceea ce se potrivește exact cu cerințele noastre.

Experimentați cu valorile componentelor, dar am selectat 3K pentru rezistența de bază din acest motiv:

În punctul cel mai de jos, condensatorul se află la aproximativ 2V. Dintr-o sursă de 5V, aceasta înseamnă că 3V pe rezistorul 3K vor începe încărcarea condensatorului cu 1mA.

Cu 1V presetat la emițător pe un rezistor de 3K va atrage 1/3 din curent, sau 333uA … care am crezut că ar fi un curent de purjare bun. Tensiunea de bază provine de la un potențiometru, formând un divizor de tensiune cu tensiunea pe care dorim să o monitorizăm, adică ieșirea de 12V. Deoarece potențiometrul este reglabil, valoarea rezistenței emițătorului nu este critică. Am selectat un potențiometru de 20K pentru asta.

Pasul 4: Circuitul finalizat

Am avut la dispoziție doar o diodă de montare pe suprafață, care poate fi văzută lipită în partea de jos a plăcii.

Circuitul a fost testat de la o sursă de 5V de la un Arduino și acționează eficient un buzzer de 12V, un motor de curent continuu, un releu de 12V sau o serie de diode fără a fi nevoie de o sursă externă de 12V.