Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Mierniki instalacji Metrel
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przetwornica napięcia DC12V/DC24V.

lukas12 30 Maj 2013 13:30 6489 18
  • Przetwornica napięcia DC12V/DC24V.


    Witam, pewnie nie jednemu z was było potrzebne napięcie 24 V, a mieliście do dyspozycji tylko 12V np. z zasilacza komputerowego, albo 12V z akumulatora samochodowego. Może też potrzebowaliście mieć zawsze równą stabilizację 12V, dzięki tej przetwornicy można mieć wysoko sprawną stabilizację napięcia 12V, podczas gdy napięcie zasilania spadnie nawet do 8V, trzeba tylko dołączyć na wyjściu mojej przetwornicy zasilacz regulowany np. LM350, lub zasilacz o stałej wartości napięcia ale najlepiej impulsowy.
    Sercem konstrukcji jest mikrokontroler Attiny13A, który to kieruje bazami tranzystorów z częstotliwością 9412Hz. Czas załączenia pojedynczego MOSFET-a wynosi 50μs. Mikrokontrolera nie można chyba niczym zastąpić, ponieważ miedzy stanami przewodzenia tranzystorów MOSFET stosuję przerwę o długości 1μs, aby nie nastąpiło przypadkowe nie zamknięcie się tranzystorów, a w rezultacie spadek sprawności. W projekcie wykorzystane są elementy elektroniczne o małych stratach. Dioda 1N5822 ma małe napięcie przewodzenia, a MOSFETy małą rezystancję wewnętrzną, dzięki temu moja przetwornica ma dużą sprawność bo aż 89%. Konstrukcję zlutowałem na uniwersalnej płytce PDU-21. Napięcie +5V dostarczam z zewnątrz.
    W załączniku znajduje się schemat w programie eagle, program i wsad na procka.
    Na zdjęciach widać jak mam podłączone szeregowo dwie żarówki 12V 5W, czyli przetwornicę obciążam mocą 10W. Bez problemu można dać wyższe obciążenie 20W, a nawet 40W wówczas z tranzystorów polowych wydobywa się dźwięk.
    Koszt wykonania około 20zł.

    Przetwornica napięcia DC12V/DC24V.

    Przetwornica napięcia DC12V/DC24V. Przetwornica napięcia DC12V/DC24V. Przetwornica napięcia DC12V/DC24V. Przetwornica napięcia DC12V/DC24V. Przetwornica napięcia DC12V/DC24V. Przetwornica napięcia DC12V/DC24V. Przetwornica napięcia DC12V/DC24V.

    Załączniki:

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • Mierniki instalacji Metrel
  • #2 30 Maj 2013 13:44
    mariann
    Poziom 35  

    Witam

    lukas12 napisał:
    Bez problemu można dać wyższe obciążenie 20W, a nawet 40W


    Jakie napięcie jest wtedy na wyjściu, przy takim obciążeniu? Czy tranzystory wtedy się grzeją?
    Pozdrawiam

  • #3 30 Maj 2013 13:52
    lukas12
    Poziom 17  

    Przy 20W napięcie spada o ok. 0,2V. Tranzystory są tylko leciutko ciepłe.

  • #4 30 Maj 2013 14:09
    kip
    Poziom 12  

    Ściślej mówiąc - pompa ładunku, czyli brak stabilizacji (napięcie wyjściowe będzie zawsze równe podwojonemu napięciu wejściowemu minus napięcia przewodzenia diod).

    P.S. Prowizja za załącznik...?

  • Mierniki instalacji Metrel
  • #5 30 Maj 2013 14:31
    lukas12
    Poziom 17  

    kip napisał:

    P.S. Prowizja za załącznik...?

    Tylko 1 pkt za napisany program w C.

  • #6 30 Maj 2013 15:40
    opamp
    Użytkownik obserwowany

    Nawet nie będę pobierać ale zapytam zrobiłeś w programie coś więcej oprócz włącz wyłącz pin z poziomu opóźnienia czy timera? Toć nawet pomiaru napięcia wyjściowego nie ma. Mogłeś dać 4047 wystarczyło by.

  • #7 30 Maj 2013 15:52
    lukas12
    Poziom 17  

    W programie jest obsługa timera, więcej nic nie ma.
    4047 nie umożliwił by mi przerwy.

  • #8 30 Maj 2013 16:07
    dexter1
    Poziom 14  

    Zamieść charakterystyki.

  • #9 30 Maj 2013 16:33
    seba_x
    Poziom 31  

    Sprawdzałeś co się dzieje w przypadku zawieszenia się uP ? Na jaki czas ustawiłeś "waczdoga" ;-) ?

  • #10 30 Maj 2013 17:10
    SylwekK
    Poziom 29  

    Nie wiem czy to bezpieczne podawać na bramki tych mosfetów (nie sprawdzałem ich datashet) napięcia 24V... Moim zdaniem rezystory od R3 do R6 powinny być pod 12V podpięte tylko nie wiem jak wtedy Q3 by sobie radził...
    Sam układ bardzo ciekawy, bo nie wymaga dławików z kolei dławik by uprościł, uelastycznił i "potanił" całą przetwornicę. Jak ktoś wspomniał, to tylko pompa. Szkoda, że nie zrobiłeś jakiejś regulacji.

  • #11 30 Maj 2013 17:15
    Mariano5
    Poziom 11  

    Pisałeś że napięcie delikatnie spada.
    Badałeś oscyloskopem jaka jest amplituda pulsacji w trakcie takiego spadku, i ile ona wynosi przy maksymalnym obciążeniu. (pomiary winno się wykonywać dla znamionowych obciążeń)

  • #12 30 Maj 2013 17:50
    Lucas82
    Poziom 11  

    Witam autora. Projekt całkiem fajny i praktyczny i coś takiego bym sobie chętnie złożył...Mam pytanie: po wgraniu "softu" ustawiałeś fusebity???, czy są fabryczne i nic z nimi nie robimy...???

    Jeszcze kilka uwag...czemu nie dodałeś kondensatorów blokujących zasilanie mikroprocesora??? (można było dać małego 78L05 do zasilania uP...i po sprawie) i czemu pin resetu w "powietrzu", co będzie jak się procesor zawiesi...??? (nie żebym się czepiał niby prostych i oczywistych rzeczy, bo projekt fajny, ale...co będzie jak się coś stanie z układem w trakcie pracy...???) Pozdrawiam :)

  • #13 30 Maj 2013 18:38
    Rocky Horror
    Poziom 31  

    lukas12 napisał:
    4047 nie umożliwił by mi przerwy.
    To TL494, albo inny sterownik do przetwornic. Domyślnie ma czas martwy o długości kilku % czasu wypełnienia, a jak wyjdzie za mało, to można ustawić. Taniej, łatwiej, bez potrzeby programowania i zasilania z osobnych 5V.

  • #14 30 Maj 2013 18:55
    lukas12
    Poziom 17  

    Nie posiadam oscyloskopu.
    Fuse bity muszą być przestawione ponieważ domyślnie jest ustawiona wartość podziału przez 8.
    Po wyłączeniu zasilania na procka przetwornica po prostu nie działa jako pompa, na wyjściu ma 11V.
    Rzeczywiście brakuje rezystora od resetu i kondensatora filtrującego.
    Jak się zmieści to dodam 78L05.

  • #15 30 Maj 2013 19:42
    Lucas82
    Poziom 11  

    Warto dodać rezystor do pinu resetu, bo mniejsze prawdopodobieństwo zawieszenia się układu w czasie pracy (reszta, tak jak pisałem, opcjonalna, ale dla spokoju wartoby ją dodać).

    Jak mają być ustawione w takim razie fusebity??? Podaj proszę ich konfigurację; pozdrawiam :)

  • #16 30 Maj 2013 20:13
    lukas12
    Poziom 17  

    Lucas82 napisał:

    Jak mają być ustawione w takim razie fusebity??? Podaj proszę ich konfigurację; pozdrawiam :)

    Fuse LOW: 0x7A
    Fuse HIGH: 0xFF

  • #17 31 Maj 2013 08:14
    seba_x
    Poziom 31  

    Co się dzieje z przetwornicą podczas zwisu procka ?

  • #18 31 Maj 2013 11:48
    Mariano5
    Poziom 11  

    seba_x napisał:
    Co się dzieje z przetwornicą podczas zwisu procka ?

    A jak myślisz?
    Chyba wiesz co się stanie kiedy porty przyjmą stan wysokiej impedancji, bądź stan low ?

  • #19 31 Maj 2013 12:54
    lechoo
    Poziom 39  

    Witam, w tego typu układzie doskonale powinien sprawdzić się układ IR2153, który może bezpośrednio sterować mosfetami w układzie półmostka, niepotrzebne będą dodatkowe tranzystory sterujące mosfetami oraz stabilizator 5V.
    Wydajność prądowa takiej przetwornicy jest ograniczona rezystancją i indukcyjnością pasożytniczą użytych kondensatorów, a także ich dopuszczalnym prądem RMS podawanym przez producenta. Jeśli kondensatory będą niskiej jakości, to szybko ulegną uszkodzeniu (podczas pracy będą się mocno nagrzewały), a sprawność przetwornicy będzie niska.
    Na wejściu 12V powinien być jeszcze jeden kondensator - blokujący zasilanie.

    Około 20 lat temu, gdy mosfety były rarytasem, tego typu przetwornicę (podwajacz napięcia) robiło z przy użyciu NE555 i pary komplementarnej np. BD285/286 - pomimo małej wydajności (około 1A) układ wystarczał do zasilania 12V radioodbiornika w samochodzie "Trabant" z instalacją 6V :)