DC-DC HV Boost Converter: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

1. samm: Kasutamine ja elektroonika tutvustus

Kuidas võimendusmuundur töötab? Põhiprintsiip: võimendusmuundur töötab kahes etapis, ON ja OFF. Sisselülitusetapis pooljuhtiv lüliti juhib ja elektromagnetvälja tekitav induktiivpool koguneb voolu, see väli salvestab energiat. Väljalülitamisel pooljuhtiv lüliti ei juhi ja elektromagnetväli variseb kokku. Kui väli kokku variseb, ei saa sellesse salvestatud energia pooljuhtiva lüliti kaudu välja pääseda, nii et see läheb dioodi kaudu palju suurema pingega koormusse/kondensaatorisse. Seda juhtub mitu tuhat korda sekundis NE555 taimerikiibi impulsside kaudu ja tulemuseks on madalpingeallikast kõrgepinge kondensaatori laadimine. Allpool on abi neile, kes ei tunne elektroonikat hästi. R-takisti VR-muutuv takisti (nimetatakse ka potentsiomeetriks) Kaasaskantavate rakenduste aku) Allpool on toodud mõned skeemid ja diagrammid, mis aitavad teid veelgi.

_

2. samm: Protoboard Boost Converter 500V

See võimendusmuundur on mõeldud mõõduka elektroonikakogemusega inimestele.

Kui teil on ressursse, soovitan teha selle seadme trükkplaadi versiooni, kuna see on lihtsam, väiksem ja ebaõnnestumise tõenäosus on väiksem. Kui aga ruumi pole, tehke julgelt protoboardi versioon.

See vooluahel võtab vähemalt 1,75 "x 1,5" x 1 "ja võib töötada 8,4V kuni 31,2V sisend- ja väljundvõimsusega maksimaalselt 500V (vooluahela jaoks). Soovitan vähemalt 12V akusisendit.

OHT KÕRGE PINGE See seade võib kustutada surmava pinge ja teie laetud kondensaatorid võivad hoida surmavaid laenguid mitu tundi. Palun kandke töötamise ajal elektrikindaid ja kaitseprille ning võtke kasutusele kõik ettevaatusabinõud

Spetsifikatsioonid:

Projekti maksumus: -17 dollarit + kohaletoimetamise hiir -5 dollarit + kohaletoimetamise Coilcraft PCV -2-394-05L (järgige linki ja sisestage ostmiseks osa number) -keskmine kogukulu koos saatmisega -35 dollarit -

Mõõtmed: 1,75 "x 1,5" x 1 "sisendpinge: 8,4V kuni 31,2V Väljundpinge vahemik: 100V kuni 500V Väljundvõimsus:

- 12V sisend maksimaalselt 36W +-20% laetud 290J kondensaatoripank 8 sekundi jooksul- 24V sisend maksimaalselt 92W +-20% laetud 1468J kondensaatoripank 16 sekundi jooksul

Väljundvõimsust mõõdetakse 1-2 12V 34Ah pliiakudega praktiliselt püsiva pingeallika jaoks

Peamine piirang selle kohta, kui palju energiat saab akudest ammutada, on akud ESR

--- Parimate tulemuste saamiseks kasutatakse suure vooluga nimipatareisid või toiteplokkidele mõeldud patareisid --- NiCd on parimad (välja arvatud Li-polü) Järgmiste patareide puhul saab arvutada maksimaalse maksimaalse võimsuse ESR = samaväärne seeria takistus = Sisemine vastupanu

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

Hoiatus-liiga suure voolu võtmine patareidest võib vähendada selle võimsust, eluiga ja põhjustada aku ülekuumenemist. Jälgige oma patareide temperatuuri.

Märkus: Protoboardi avad ei sisalda MOSFET- ja dioodpoldid, 1/32 augu puurimine lahendab selle, kuigi peate võib -olla juhtmed jootma külgnevatele padjadele.

Samm: Protoboardi võimendusmuunduri 500 V osad

Tööriistad:

• Jootekolb
• Elektriline joodis (eelistatud kampolituum 0,032 ")
• Antistaatiline randmepael
• Elektrikindad
• Ohutusprillid

Materjalid:-Protoboard (link on minu kasutatav protoboard, Protoboardi komplektid) Mouserist ostetud osad: U2- pingeregulaator-aku sisendosa number-8.4V kuni 12V LF60CV-12V kuni 13.2V LD1086V90-13.2V kuni 16.8V LM7809ACT- 16.8V kuni 26.4V LM7812ACT-26.4V kuni 31.2V LM317 Kõik TO-220 (R1 = 500 oomi R2 = 5,5 k Ohm) Vt andmelehte --- Testige, et LM317 väljund on 15 V --- C1, C2, C3 ja CT kasutavad pinget vastavalt sellele: Aku pinge ………. Kondensaatori nimipinge = 16V kork = 25V kork = 50V kork-C2 tüüp vastavalt kasutatavale regulaatorile: --LF60CV elektrolüütilineLD1086V90 elektrolüütilineLM7809ACT keraamilineLM7812ACT keraamilineLM317 elektrolüütiline-C1 ja C3 on keraamiline ketas või MLCC pliiga 5% -20% või -20% kuni +80% ---- CT on keraamiline ketas või MLCC pliiga 1% -10% ---- Kõik takistid, välja arvatud Rdiv1, on 1/10W või rohkem --- 2 8-DIP-pistikupesa-C1- 0.33uF (330nF) või rohkem-C2-10uF-C3- 0.01uF (10nF) -CB1- Kõik kondensaatoripangad, mida soovite laadida-CT- 0.022uF (22nF) -LEDPWR- näitab, et toide on rakendatud-LEDREG- näitab soovitud pinget R eowed-LEDGATE-näitab, et NE555 toidab pinget MOSFET-R1, R2, R3-1kOhm (= 12V) 1% -5% -RA- 15kOhm (2% või parem) -RB- 10kOhm (2% või parem)- Rdiv1- 1MOhm (2% või parem, 1/4W või suurem) -Rdiv2- regulaatori kasutatav väärtus (2% või parem) LF60CV 11kOhmLD1086V90 16kOhmLM7809ACT 16kOhmLM7812ACT 22.3kOhmLM317 28kOhm-SW1- 1 U1 ja 5-6 N 1 (sama kiip)- LM393AN-U3- SE555P-VR1- 10 kOhm potentsiomeeter (mitme pöördega saab täpsem) -M1- FCA47N60 (F) -D1- RURG3060 (kasutage RURG30120, kui see on teie esimene elektrooniline projekt) Coilcraft: L1- Coilcraft PCV-2-394-05L (ostmiseks järgige linki ja sisestage selle osa number) PIN-NUMBRID ON SKEEMILISEL KLIKKIMISEKS SUUREMA ALLAADATAVA VAATE KEEMA ÜLES "I"

Samm: PCB võimendusmuundur 500V

Kui teil on ressursse, soovitan tungivalt teha see trükkplaadi võimendusmuundur protobooki asemel. Kohandatud trükkplaadi valmistamine on kompaktsem ja selle välimus on palju parem. See vooluahel võtab ainult 1 5/8 "x 1 1/4" x 1 "ja võib töötada pingega 8,4 V kuni 31,2 V ja maksimaalse väljundvõimsusega 500 V. Ohutult soovitame kasutada vähemalt 12 V akut. Selle versiooni suurust saab vähendada ka 1 5/8 "x 1 1/4" x 3/8 "-ni, kui induktor asetatakse teie vooluringist eemale, nagu see on veenmiseks enamikus poolpüstolites. Näidatud alloleval pildil. OHT KÕRGE PINGE See seade võib kustutada surmava pinge ja teie laetud kondensaatorid võivad hoida surmavaid laenguid tundide kaupa, kandke töötamise ajal elektrikindaid ja kaitseprille ning võtke kasutusele kõik ettevaatusabinõud. 5 dollarit + kohaletoimetamise Coilcraft PCV-2-394-05L (ostmiseks järgige linki ja sisestage selle osa number)-> = 15 dollarit + kohaletoimetamise MPJA-keskmine kogukulu koos saatmisega-<50 dollarit-sisendpinge: 8,4–31,2 V Väljundpinge vahemik: 100V kuni 500V Väljundvõimsus: - TEST 1-12V sisend 48W max +-20% laetud 290J kondensaatoripank 6 sekundi jooksul - TEST 2 - 12V sisend 45W max +-20% laetud 1160J kondensaatoripank 26 s - 24V sisend TBD väljundvõimsus, mõõdetuna 1-2 12V 34Ah pliiakudega praktiliselt konstantse pingeallika jaoks Iga test tehti 5 korda, millest parim on näidatud. Peamine piirang selle kohta, kui palju energiat saab patareidest ammutada, on akud ESR --- Parimate tulemuste saavutamiseks kasutatakse kõrgepingega akusid või Power RC-seadmete jaoks mõeldud akusid-NiCd on parimad (välja arvatud Li- polü) Järgmiste patareide puhul saab arvutada maksimaalse maksimaalse võimsuse. ESR = samaväärne seeria takistus = sisemine takistus Madalamad pinged Võib kasutada, kuid oodake madalamat väljundvõimsust. 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 Hoiatus-joonistus liiga palju voolu teie patareid võivad vähendada nende võimsust, eluiga ja põhjustada patareide ülekuumenemist, jälgige testimisel aku temperatuuri.

Samm: PCB võimendusmuunduri 500 V osad

Tööriistad:

• Jootekolb
• Elektriline joodis (eelistatud kampolituum 0,032 ")
• Antistaatiline randmepael
• Elektrikindad
• Ohutusprillid
• Kõik lekkekindlad mitmekordsed lukustustihendid plastikust või klaasist anumaga (näide)

Materjalid: MPJA või Amazon:

• FERRIC CHLORIDE (hankige suurem pakk, kui kavatsete teha rohkem trükkplaate)
• 2 RESIST PEN või Industrial Sharpie
• VASKKLAAS (vali selle projekti jaoks 3 x 5, 4 x 6 või 6 x 9)

Osad, mis on ostetud Mouserist: C1, C2, C3 ja CT jaoks kasutage pinget vastavalt sellele: aku pinge ………. Aku sisendi osa number: 8.4V kuni 12V LF60ABDT-12V kuni 13.2V LF90ABDT-13.2V kuni 16.8V MC7809E-16.8V kuni 26.4V MC7812E-26.4V kuni 31.2V LM317M (R1 = 500 oomi R2 = 5.5 k Ohm)- C2 tüüp vastavalt kasutatavale regulaatorile:-LF60ABDT elektrolüütiline LF90ABDT elektrolüütiline MC7809E keraamiline MC7812E keraamiline LM317M elektrolüütiline-C1, C3, C4 ja C5 on MLCC SMD/SMT 5% -20% või -20% kuni +80% ---- CT on MLCC SMD/SMT 1% -10% ---- Kõik takistid, välja arvatud Rdiv1, on 1/10W või rohkem-4-kohaline number pärast väärtust on suurus (st 0805 või 1210) -C1-10uF 1210-C2- 10uF 1210- C3- 0.22uF (220nF) 0805-C4- 0.01uF (10nF) 0805-C5- 0.01uF (10nF) 0805-CB1- Iga kondensaatoripank, mida soovite laadida-CT- 0.022uF (22nF) 0805-LEDPWR- näitab võimsust on rakendatud 1206-LEDREG- näitab soovitud pinge saavutamist 1206-LEDGATE- näitab, et NE555 hangib pinget e MOSFET 1206-R1, R2, R3-1kOhm (= 12V) 1% -5% 0805-RA- 15kOhm (2% või parem) 0805-RB- 10kOhm (2% või parem) 0805-Rdiv1- 1MOhm (2%) või parem, 1/4W või rohkem) 1206-Rdiv2- 0805 Regulaatori kasutatav väärtus (2% või parem) LF60ABDT 11kOhmLF90ABDT 16kOhmMC7809E 16kOhmMC7812E 22.3kOhmLM317M 28kOhm-SW1- Hinnatud suuremale kui sisendpingele 5-6A-U1 juures Kiip)-LM393AM SOIC-8-U3- SE555D SOIC-8-VR1- 10 kOhm potentsiomeeter (mitme pöördega saab täpsem) -M1- FCA47N60 (F) -D1- RURG3060 (kui see on üks teie seadmetest, kasutage RURG30120 esimesed elektroonilised projektid) Coilcraft: -L1- Coilcraft PCV-2-394-05L (ostmiseks järgige linki ja sisestage selle osa number) PIN-NUMBRID ON KEEMAL KLÕPSA SUUREMA KEEMA ÜLES "i" DOWNLOAD ABLE VIEW

6. samm: PCB võimendusmuunduri 500 V ehitus

PCB -ehituse esimene samm on PCB -plaadi kujundamine DipTrace'i abil (klõpsake linki ja laadige alla tasuta tarkvara DipTrace 2). Võite kasutada ka allolevatel piltidel näidatud PCB -paigutust. Järgmine samm on kujunduse sisestamine PCB -le, saate seda teha kahel viisil: laserprinteri kasutamine (kiire, lihtne ja kui leiate laenata, soovitan seda) ja käejälgimine (VÄGA AJALISELT) - LASERPRINTER -TINT -JET -PRINTID EI TOHI SEDA LINGI ÕPPIDA PCB PLAADI VALMISTAMINE Tööriistad:

• Vasega plakeeritud
• Tööstuslik või püsiv püsimarker (tööstusklassi Sharpie võib leida Lowesist)
• Triikraud / triikimislaud
• Etchant (raudkloriid)
• Kõik lekkekindlad mitmekordsed lukustustihendid plastikust või klaasist anumaga (näide)

Kui teil juhtub olema laserprinter, hankige lihtsalt kataloog, telefoniraamat või ajalehepaber. See on seda tüüpi odav paber, mis on väga kerge ja mis kõige tähtsam - laguneb vees, proovige paberitükki vees veenduda. Peate paberi lindistama tavalisele printeri söödalehele (näidatud alloleval pildil). Teipida tuleb see ainult lehe ülaosale, veenduge, et see oleks printerilehe suhtes võimalikult tasane, nii et kui see on sööda läbi printeri, see ei kortsu. Laadige alla allolev fail (Boost Converter, SMT2) (peate alla laadima tasuta DipTrace 2). Avage fail ja klõpsake jaotises FILE nuppu Prindi eelvaade. Veenduge, et objektide valikud on pildil näidatud ja peeglikarp on märgitud. Klõpsake nuppu Prindi, valige prindiaknas Atribuudid. Valige aknas Atribuudid graafikakaart ja pimeduse väljal DARK. Sööda paber printerisse kleebitud odava paberiga ja klõpsake nuppu Prindi. Teie paber peaks välja nägema nagu 5. pildil. Kasutage seda, et mõõta oma trükkplaati ja lõigata vask plakeeritud Dremeli või lauasaega, lõigates aeglaselt. Lülitage triikraud sisse ja asetage see kõrgeimale tasemele (tavaliselt puuvill), oodake, kuni see soojeneb … Ootamise ajal puhastage vasest plaat kuuma vee ja seebiga põhjalikult ära. Kui teie triikraud on lõpuks kuumutatud, asetage vask plakeeritud triikimislauale, vask pool ülespoole. Lõika LASER -trükitud küljendus nii, et see oleks vasest plaaditud tüki suurus. Asetage paberitükk tooneripool allapoole ja asetage triikraud tasapinnal alla paberile ja vaskplaadile. Vajutage mõõduka jõuga alla ja oodake mõni minut. Vasega kaetud ja paber tuleks nüüd kokku kleepida. Asetage tükk, see on KUUM, sooja seebiveega anumasse ja oodake viis minutit. Pärast ootamist võtke tükk ja laske see sooja vee all ning hõõruge õrnalt paberi ülaosa, kuni järele jääb vaid tooner. Puudutage paigutust oma püsimarkeriga. MINE JÄRGMISELE ETAPILE- KÄE JÄLGIMINE- Vasega plakeeritud- Etchant- Tööstuslik hinne või vastupidav püsimarker (tööstusharu võib leida Lowest, raske leida, võib-olla küsite, kus see asub, kui leiate selle kusagilt mujalt, andke mulle sellest teada Võin selle postitada)- Plastmahuti Printige 6. pilt suures mahus välja, kasutage oma osi viitena ja joonistage jäljed oma alalise markeriga nii hästi kui võimalik. See on tüütu, nii et olge valmis kulutama mitu pool tundi isegi lihtsate jälgede tegemiseks. Tundub lihtsam, ah, see pole nii. Mine järgmisele sammule

Samm: viimased probleemid

Allpool on pilt sellest, kuidas mitme panga eest tasu võtta, nii et kui üks on tühjendatud, siis teised seda ei tee.