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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Potente convertidor de tensión 12/5 voltios de forma sencilla. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Convertidores de tensión, rectificadores, inversores Es posible que se necesite un convertidor de este tipo para alimentar circuitos de alta corriente de 5 voltios desde la batería de un automóvil, cargando baterías de litio (luego, el voltaje de salida deberá reducirse a 4 V); en la versión del autor se utiliza para alimentar una computadora externa DVD-RW (USB) desde la batería de un automóvil. Esta unidad en sí se calienta bastante durante el funcionamiento, por lo que simplemente no hay nada con qué enfriar el chip estabilizador lineal. Y los generadores de impulsos son famosos por su eficiencia. El chip DD1 contiene un multiplicador de voltaje y un generador de reloj (Fig. 1.10).
El multiplicador es necesario porque el circuito utiliza transistores de efecto de campo de canal n más baratos y comunes. Para apagar completamente un transistor de efecto de campo con una puerta aislada y un canal inducido (todos los transistores de la serie IRF pertenecen a este tipo), el voltaje en su puerta debe aumentarse en 3...5 V por encima del voltaje en la drenaje, así que aquí no puedes prescindir de un multiplicador. El multiplicador se ensambla utilizando los elementos C3, VD1, VD2 y el condensador de filtro C4 según un circuito estándar. Para limitar el voltaje (puede aumentar a 22 V, y para un microcircuito 555 un voltaje superior a 18 V es peligroso), se agrega la resistencia R5. Gracias a esto, el voltaje en el condensador C4 es de aproximadamente 17...18 V, esto es suficiente para el funcionamiento normal del transistor de efecto de campo y no suficiente para la avería del microcircuito. El condensador C3 puede ser cerámico multicapa (en forma de paralelepípedo, para montaje en superficie) o de película, ¡pero no de disco cerámico! De lo contrario, debido a la importante resistencia interna del condensador, el voltaje en C4 no aumentará por encima de 15...16 V incluso sin la resistencia R5, y el transistor clave se calentará mucho. El condensador C4 se puede diseñar para 16 V. El modulador de ancho de pulso en sí está ensamblado en el temporizador DD2. A través del condensador C2 y el transistor VT1, se suministran pulsos de reloj muy cortos desde la salida del generador a la entrada S del temporizador; cuanto más cortos sean, mejor (de lo contrario, la salida del temporizador puede excitarse). Una capacitancia de 10 pF es suficiente, incluso se puede reducir a 5 pF. La duración de los pulsos de salida se ajusta a través de la entrada REF (pin 5 del microcircuito). La duración del pulso de salida es igual al tiempo durante el cual el capacitor C5 se carga desde cero al voltaje en esta entrada, es decir, a medida que disminuye el voltaje REF, la duración de los pulsos (y el voltaje de salida) disminuye; a un voltaje inferior a 1,5 V, se vuelve cero. Principio de funcionamiento del dispositivo. El convertidor de voltaje está construido según el circuito clásico sobre un transistor de efecto de campo VT2 y un inductor L1. El transistor VT3 se utiliza como diodo de retorno. En los generadores de impulsos reductores potentes, es mejor instalar transistores en este lugar, ya que al revés la corriente es casi igual a la corriente directa, y si la caída de voltaje a través del transistor clave ( VT2 según el circuito) es fácil de reducir al mínimo, pero con los diodos todo es mucho más complicado. El resultado es una paradoja: el transistor clave está frío, el inductor apenas se calienta, ¡pero el diodo es como una plancha! Pero cuanto menor es la calefacción, mayor es la eficiencia del circuito y hay menos problemas con la eliminación del calor. El transistor VT3 funciona en antifase con el transistor clave VT2 gracias al inversor en el chip DD3. Dado que el diodo de retorno no debe estar abierto todo el tiempo que el transistor clave esté inactivo, sino solo un corto tiempo (de lo contrario, provocará un cortocircuito en la salida del circuito a través del inductor) inmediatamente después de que el transistor clave esté cerrado (es en este momento en que el pulso de corriente de retorno tiene la mayor amplitud), se agrega al capacitor del circuito C6 y para el ajuste fino se corta la resistencia R8. El resto del tiempo, el transistor VT3 funciona como un diodo gracias al potente diodo protector incorporado entre los terminales de fuente y drenaje. Es decir, reemplazar el diodo con un transistor definitivamente no empeorará las cosas. El estabilizador de voltaje está ensamblado sobre un diodo zener VD3 y un transistor VT4. La precisión y magnitud del voltaje de salida dependen únicamente de la calidad y el voltaje de estabilización del diodo Zener. Se puede sustituir por un chip TL431. El estrangulador L1 se puede enrollar en el marco del transformador desde un punto de radio antiguo. Tomamos un cable con un diámetro de 1 mm (para una corriente de carga de hasta 2 A) y lo enrollamos hasta llenar el marco (unas cien vueltas). Dado que el inductor funciona con corriente continua, se requiere un espacio dieléctrico entre las placas, es decir, ponemos todo. Placas en forma de W en una dirección y entre ellas y los “palos” colocamos 1-2 capas de papel de periódico (o papel transformador, si lo tienes), después de lo cual comprimimos todo muy bien. Puede enrollar el inductor en un anillo de ferrita con un diámetro de aproximadamente 30...40 mm, pero nuevamente es mejor cortarlo y pegarlo nuevamente, o tomar un núcleo partido especial (copas de ferrita con un diámetro de 20... .30 mm y una altura de 15...20 mm , aproximadamente 50...80 vueltas). Establecimiento Montamos completamente el circuito, no soldamos solo los transistores VT2 y VT3. Conectamos la alimentación, el voltaje en los pines de alimentación DD2 debe ser 4...6 V mayor que el voltaje de alimentación; si está menos convencido de la presencia de generación (el voltaje en la salida del generador debe ser igual a la mitad del voltaje de suministro), reducimos la resistencia de la resistencia R5, si esto no ayuda, instalamos un mejor condensador C3. Si la tensión de alimentación DD2 es superior a 18 V, aumente la resistencia de la resistencia R5. Después de esto, soldamos ambos transistores y reducimos la resistencia de R8 a cero. Conectamos una carga potente a la salida (se recomienda una bombilla de automóvil de 12 V, 20 W) y suministramos energía de +12 V a través del amperímetro conectado. Si todo funciona normalmente, el voltaje en la bombilla será aproximadamente igual al voltaje de estabilización del diodo Zener, y la corriente consumida por el circuito será dos veces menor que la corriente a través de la bombilla (en la versión del autor, 0,5 A). Ahora apague la lámpara de carga. El voltaje de salida no debe aumentar más de 0,2...0,3 V, y el voltaje en la entrada REF DD2 debe estar dentro de 0,8...2,5 V en relación con el cable común. Si está cerca de cero, la capacitancia del condensador C5 debería reducirse a la mitad. Encienda y apague la carga: el inductor debe "golpear" brevemente (este circuito de retroalimentación procesa un cambio brusco en la corriente de carga), no debe haber silbidos (autoexcitación). Si se produce excitación, lo más probable es que las pistas estén dibujadas incorrectamente. Después de esto, puede comenzar a configurar el "diodo inteligente" (VT3). Gire lentamente el control deslizante de la resistencia de recorte R8 y la corriente consumida por el circuito (+12 V) comenzará a disminuir en aproximadamente un 5...10%. Anteriormente, esta corriente se gastaba exclusivamente en calentar el cuerpo del transistor VT3. Pero en algún momento, puede ocurrir la autoexcitación de la etapa de salida: la corriente consumida por el circuito aumenta bruscamente de 2 a 3 veces. El motor R8 necesita instalarse en una posición en la que el consumo actual haya disminuido, pero aún está lejos de entusiasmarse. Apague y encienda la carga nuevamente, apague y encienda la alimentación: no debe haber excitación de la salida ni silbido en el acelerador (¡incluso uno muy corto!). Si este no es el caso, es necesario reducir ligeramente la resistencia de R8 y repetir la provocación. Gracias a este circuito de encendido del transistor VT3, aunque se calienta, es notablemente más débil que un buen diodo Schottky (KD213, 1N5822). Con una corriente de carga de hasta 1...1,5 A, no se necesitan radiadores para ambos transistores; con una corriente de hasta 3 A, es necesario atornillar una pequeña placa disipadora de calor a la carcasa VT3 (el KREN se calienta con tal fuerza incluso con una corriente de 0,2 A). En lugar del 1RFZ46 en la versión del autor, existen sus análogos bielorrusos. Los transistores KP723A con una resistencia de canal de 0,1 ohmios o menos, se pueden reemplazar con cualquier estructura de silicio npn. Es aconsejable seleccionar los electrolitos C315 y C7 de varios condensadores más pequeños conectados en paralelo, en paralelo con ellos, puede conectar un par de condensadores cerámicos de película o multicapa con una capacidad de 8 μF o más. Al repetir el circuito, se debe prestar especial atención a los cables de alimentación, ¡todos los elementos y todos los cables deben conectarse exactamente como se muestra en la figura! ¡No escatimes en partidas, de lo contrario tendrás problemas para configurarlas! Las pistas dibujadas en la figura con una línea más gruesa deben tener al menos 1,5...2 mm más de espesor. Autores: Kashkarov A.P., Koldunov A.S.
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Comentarios sobre el artículo: Sergei Hola, pero hay un sello para este circuito, quiero coleccionarlo y probarlo. ![[jajaja]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/lol.gif){kind=small}
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