بسيط DC - DC Boost Converter باستخدام 555: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

غالبًا ما يكون من المفيد في الدائرة الحصول على جهد أعلى. إما لتوفير قضبان + ve and -ve لجهاز op-amp ، أو لتشغيل الجرس ، أو حتى مرحل دون الحاجة إلى بطارية إضافية.

هذا محول بسيط من 5 فولت إلى 12 فولت تيار مستمر تم إنشاؤه باستخدام مؤقت 555 وزوجين من الترانزستورات 2N2222. توجد بالفعل دوائر متكاملة مخصصة لأداء هذه الوظيفة وهي تعمل بكفاءة أكبر بكثير من هذا التصميم - هذا المشروع ممتع للتجربة ولديه حدس لكيفية عمل هذه الدوائر.

الخطوة 1: الوظيفة الأساسية

تعمل الدائرة عن طريق إغلاق الترانزستور ، مما يؤدي إلى تأريض المحث بشكل فعال. هذا يتسبب في تدفق تيار كبير إلى المحرِّض. عندما يكون الترانزستور مفتوحًا ، ينهار المجال المغناطيسي في المحث مما يؤدي إلى ارتفاع الجهد ، وغالبًا ما يكون أعلى بكثير من جهد البطارية. إذا كان الجهد المتولد أعلى من الجهد المخزن في المكثف ، فإن الصمام الثنائي يغلق ويسمح للمكثف بالشحن.

باستخدام مولد إشارة لقيادة الترانزستور ، وجدت أنه بالنسبة لقيم المكونات الخاصة بي (الأجزاء التي جمعتها من الإلكترونيات المهملة) ، أحتاج إلى تردد يبلغ حوالي 220 كيلو هرتز لتوليد 15 فولت. ستقوم شبكة التغذية الراجعة بعد ذلك بالتحكم في التردد لمحاولة الحفاظ على ثبات 12 فولت عند الأحمال المختلفة.

الخطوة 2: الدائرة المستقرة

هناك 555 دارة مذبذب على الإنترنت ، لكنني بنيت منجم بهذه الطريقة.

يستخدم الخرج ، الدبوس 3 ، لشحن وتفريغ مكثف عبر المقاوم. يتم مراقبة الجهد الكهربي عبر المكثف لتبديل دبوس الإخراج.

إذا كنت تستخدم مصدرًا بجهد 6 فولت ، فمن السهل أن ترى أن المضخمات المرجعية لها جهد مرجعي 2 فولت و 4 فولت. يراقب كلا المضخمين التشغيليين جهد المكثف وبالتالي يتم توصيل المسامير (2 و 6) معًا.

إذا ارتفع الجهد فوق 4 فولت ، فإن المرجع العلوي يرتفع. مرة أخرى شحن المكثف.

يُظهر تتبع النطاق الأصفر شحن المكثف وتفريغه بينما يُظهر التتبع الأزرق دبوس الإخراج 3 الذي يولد موجة مربعة عند 190 كيلو هرتز.

الخطوة 3: حلقة التغذية الراجعة

إن مطلب حلقة التغذية الراجعة هو خفض التردد عندما يصبح جهد الخرج مرتفعًا جدًا ، ورفع التردد عندما ينخفض الجهد كثيرًا.

أسهل طريقة يمكن أن أفكر بها للقيام بذلك هي استخدام ترانزستور لإبعاد التيار أثناء دورة شحن المكثف.

خلال هذه الدورة يكون دبوس التفريغ 7 نشطًا منخفضًا ، مما يسمح لدائرة النزف بسرقة التيار من المكثف.

الجهد الأساسي - 0.65 فولت موجود عند الباعث ، هذا الجهد فوق المقاوم R الثابت سيحافظ على تيار ثابت ، والذي يجب أن يأتي من تيار شحن المكثف ، مما يؤدي إلى إبطاء الدورة وخفض التردد. كلما زاد الجهد ، كلما زاد التيار بعيدًا عن الشحن وانخفض التردد. الذي يناسب متطلباتنا بالضبط.

جرب قيم المكونات ، لكنني اخترت 3K للمقاوم الأساسي لهذا السبب:

عند أدنى نقطة ، يجلس المكثف عند 2 فولت تقريبًا. من مصدر 5V هذا يعني أن 3V عبر المقاوم 3K ستبدأ في شحن المكثف بـ 1mA.

مع ضبط مسبق 1V عند الباعث عبر المقاوم 3K سوف يسحب 1/3 من التيار ، أو 333uA … والذي اعتقدت أنه سيكون تيارًا جيدًا للنزف. يأتي الجهد الأساسي من مقياس الجهد ، مكونًا مقسمًا للجهد بالجهد الذي نرغب في مراقبته ، أي ناتج 12 فولت. نظرًا لأن مقياس الجهد قابل للتعديل ، فإن قيمة المقاوم الباعث ليست حرجة. لقد اخترت مقياس جهد 20 كيلو لهذا الغرض.

الخطوة 4: الدائرة المكتملة

لم يكن لدي سوى الصمام الثنائي المثبت على السطح والذي يمكن رؤيته ملحومًا أسفل اللوحة.

تم اختبار الدائرة من مصدر طاقة بجهد 5 فولت من Arduino ، وتعمل بفعالية على تشغيل صفارة بجهد 12 فولت أو محرك تيار مستمر أو مرحل 12 فولت أو سلسلة من الصمامات الثنائية دون الحاجة إلى مصدر خارجي بجهد 12 فولت.