Помогите выбрать схему для Step-Up преобразователя.

Блоки питания, преобразователи напряжения, UPS'ы - это здесь :)
Murav
Опытный кот
Сообщения: 877
Зарегистрирован: Чт фев 18, 2010 13:51:56

Сообщение Murav »

Diver52 писал(а):Уже удалось добиться КПД 75% путем повышения частоты и заливке катушки. В прочим, уже неплохой результат для самодела. Схему прикладываю. Осталось ограничить только ток. Желательно простым способом и без лишних потерь. :)
Если хочешь дальше повысить КПД, то во-первых обрати внимание на транзистор - он по моим расчётам забирает 3-5% мощности из-за весьма большого сопротивления в открытом состоянии. Это происходит во-первых из-за не самых хорошиз характеристик самого транзистора(сопротивление в открытом состоянии - 80мОм) и во-вторых из-за падения напряжения на внутренних транзисторах MC34063 и диоде(резистор R19 имеет слишком большое сопротивление, чтобы быстро перезаряжать ёмкость затвора).

Так же возможно стоит повысить индуктивность катушки, чтобы снизить амплитуду пульсаций тока(сейчас она где-то в районе 1А*2 при среднем токе 2А). Сейчас при закрытии транзистора(я считал длинну фронта 100нс) рассеивается 2-3% мощности.

Ещё 5% мощности рассеивается на диоде. Этого можно избежать только использовав синхронное выпрямление(а для этого придётся переделывать всю схему управления), так что этот способ.

Остальное в основном - потери в катушке индуктивности. Для того, чтобы их уменьшить надо во-первых уменьшить ток пульсаций(увеличив индуктивность).
И если это не поможет намотать катушку с меньшими потерями(то есть взять более высокочастотный материал, больших размеры, с зазором в магнитопроводе и т.д.) - это должно повысить КПД примерно на 10-20%.

А, кстати, что сейчас используется в качестве катушки?
Вообще в катушке могут быть очень значительные потери - у меня в одной схеме(один из вариантов преобразователя 1.5-3В->3.7В) в ней терялось больше половины мощности преобразователя.

А насчёт того, как сделать стабилизацию тока я уже писал - нужно между выходом и "землёй"(которая так обозначена на схеме) включить резистор 0.1Ом, напряжение с него усилить операционным усилителем и подать на 5 вывод микросхемы. Так же желательно добавить компаратор, который при превышении напряжения на выходе за 10 вольт закроет транзистор(иначе при обрыве светодиода сгорит конденсатор, а то и силовой транзистор). Если надо, могу нарисовать схему.
falkonist писал(а):
Diver52 писал(а): Осталось ограничить только ток. Желательно простым способом и без лишних потерь. :)
Блин. Такое впечатление, что мой (2-й в этой теме) пост Вы так и не прочитали.
Мой вариант от этого отличается только тем, что вместо транзистора используется ОУ и в качестве входа испольуется его выхода обратной связи.
Если делать так же(на одном транзисторе), то я бы подключил коллектор транзистора VT1 к 5 выводу. Только на токоизмерительном резисторе будет теряться 0.5Вт(то есть -5% КПД).
Последний раз редактировалось Murav Чт фев 18, 2010 23:34:01, всего редактировалось 1 раз.
Реклама
Аватара пользователя
falkonist
Друг Кота
Сообщения: 4471
Зарегистрирован: Вс мар 04, 2007 11:39:00
Откуда: Ukraine, Kyiv
Контактная информация:

Сообщение falkonist »

Murav писал(а):Мой вариант от этого отличается только тем, что вместо транзистора используется ОУ и в качестве входа испольуется его выхода обратной связи.
Еще и 2-ядерный "Пентиум" подключить бы...
Если делать так же, то я бы подключил коллектор транзистора VT1 к 5 выводу.
Похоже, что Вы просто не разобрались с работой этого узла.
Выслушай и противную сторону, даже если она и противна
Реклама
Murav
Опытный кот
Сообщения: 877
Зарегистрирован: Чт фев 18, 2010 13:51:56

Сообщение Murav »

falkonist писал(а):
Murav писал(а):Мой вариант от этого отличается только тем, что вместо транзистора используется ОУ и в качестве входа испольуется его выхода обратной связи.
Еще и 2-ядерный "Пентиум" подключить бы...
Обычный ОУ так дорого стоит? А 5% КПД лишними не будут. Хотя если очень высокий КПД не нужен, то можно и на транзисторе.
falkonist писал(а):
Если делать так же, то я бы подключил коллектор транзистора VT1 к 5 выводу.
Похоже, что Вы просто не разобрались с работой этого узла.
Не заметил, что он там и так туда подключен. Только я бы вместо R2 подключил бы делитель выходного напряжения(иначе в случае обрыва провода к светодиоду придётся отмывать плату и менять выходной конденсатор).

И кстати понижающий преобразователь такого типа как на той схеме я делал на одном операционном усилителе и полевом транзисторе(КПД 70% на 10Вт, в основном из-за заваленных фронтов).
Аватара пользователя
falkonist
Друг Кота
Сообщения: 4471
Зарегистрирован: Вс мар 04, 2007 11:39:00
Откуда: Ukraine, Kyiv
Контактная информация:

Сообщение falkonist »

С двумя последними абзацами согласен.
Выслушай и противную сторону, даже если она и противна
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Diver52
Держит паяльник хвостом
Сообщения: 996
Зарегистрирован: Сб янв 23, 2010 11:44:23
Откуда: Нижний Новгород
Контактная информация:

Сообщение Diver52 »

Спасибо за развернутые ответы. По поводу ограничения тока можно все же глянуть схемку? Чтобы не "накосячить" в очередной раз. :) Напряжение мне выше 7 В вообще не нужно. Как рассчитать номиналы резистора для тока 0,7...0,8 А?
Индуктивность использую обычный SMD 8-ми гранник с диаметром провода 0,5 мм и примерно 12-14 витков. Это 8 мкГн - измерял тестером. Кстати, как изменится КПД, если ее намотать на ферритовом кольце? Также есть еще и гантельки небольшого размера. :) Какой диаметр провода нужен при потреблении тока на входе 1,5...2 А и на выходе 0,7...0,8 А?
Просто если потери на транзисторе и на диоде составляют 10% - это ерунда. Похоже, реально все "сжирает" плохая индуктивность.
Реклама
Аватара пользователя
falkonist
Друг Кота
Сообщения: 4471
Зарегистрирован: Вс мар 04, 2007 11:39:00
Откуда: Ukraine, Kyiv
Контактная информация:

Сообщение falkonist »

Похоже, что применением транзистора я слишком усложнил схему. Вполне достаточно было бы обычного стабистора на 1...1,1 В (например, КС219С), включенного между 5-м выводом и верхним выводом токоизмерительного резистора (резистор с 6-й ножки на 5-ю должен оставаться!). Или цепочки из последовательно включенных кремниевого и германиевого диодов.

А ограничение максимального напряжения при выходе из строя светодиода можно было бы обеспечить стабилитроном, включенным между анодом светодиода (катод) и 5-м выводом (анод).

Получается вот так... Правда, схема "теоретическая", могут быть неучтенные "косяки".
Вложения
Step-Up.GIF
(16.6 КБ) 786 скачиваний
Последний раз редактировалось falkonist Пт фев 19, 2010 00:41:47, всего редактировалось 1 раз.
Выслушай и противную сторону, даже если она и противна
Реклама
Аватара пользователя
Mrgnstrn
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 156
Зарегистрирован: Пн авг 17, 2009 21:13:13
Откуда: Россия, 02
Контактная информация:

Сообщение Mrgnstrn »

А бывают синхронные step-up? Что-то не гуглится :)
Murav
Опытный кот
Сообщения: 877
Зарегистрирован: Чт фев 18, 2010 13:51:56

Сообщение Murav »

Вот схема стабилизации тока с ОУ. Так же она позволяет регулировать яркость переменным резистором(на схеме - R2). ОУ - любой, способный работать около нижней шины питания.

UPD: В схеме есть ошибка. Исправленный вариант на следующей странице темы.
Последний раз редактировалось Murav Пт фев 19, 2010 15:01:56, всего редактировалось 1 раз.
Murav
Опытный кот
Сообщения: 877
Зарегистрирован: Чт фев 18, 2010 13:51:56

Сообщение Murav »

falkonist писал(а):Похоже, что применением транзистора я слишком усложнил схему. Вполне достаточно было бы обычного стабистора на 1...1,1 В (например, КС219С), включенного между 5-м выводом и верхним выводом токоизмерительного резистора (резистор с 6-й ножки на 5-ю должен оставаться!). Или цепочки из последовательно включенных кремниевого и германиевого диодов.
А как эта цепочка отнесётся к изменению температуры?
falkonist писал(а): А ограничение максимального напряжения при выходе из строя светодиода можно было бы обеспечить стабилитроном, включенным между анодом светодиода (катод) и 5-м выводом (анод).
По-моему в случае чего этот стабилитрон просто сгорит, так как через него пойдут все 7Вт. Падение напряжения на диодах мало зависит от тока через них.
Diver52 писал(а): Индуктивность использую обычный SMD 8-ми гранник с диаметром провода 0,5 мм и примерно 12-14 витков. Это 8 мкГн - измерял тестером.
Такие индуктивности очень плохо подходят для преобразователей напряжения. Нужно брать нормальный сердечник.
Diver52 писал(а): Кстати, как изменится КПД, если ее намотать на ферритовом кольце? Также есть еще и гантельки небольшого размера. :) Какой диаметр провода нужен при потреблении тока на входе 1,5...2 А и на выходе 0,7...0,8 А?
Здесь нужно считать насыщение и потери в сердечнике - так просто сказать сложно. Например на кольце из-за того что оно не имеет зазора будет достаточно малый предельный ток и достаточно большие потери.
Советую почитать хотя бы http://members.kern.com.au/users/akouz/chokes.html
А затем зайти например сюда - http://www.epcos.com/web/generator/Web/ ... le=en.html и посмотреть какие из этих ферритов подходят.
Grandfa
Опытный кот
Сообщения: 860
Зарегистрирован: Чт июл 16, 2009 10:18:32
Откуда: р.Башкортостан

Сообщение Grandfa »

R18 поставь 100Ом.За ограничение по току отвечает вывод7.А вообще как считать резистор токосчитывающий тебе МитяРа дал ссылку.На счет КПД-я не измерял хотя теперь и самому интересно.
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Сообщение МитяРа »

Mrgnstrn..
А бывают синхронные step-up? Что-то не гуглится
Замени диод в повышающем преобразователе и получишь искомое.. :wink:
Diver52
Держит паяльник хвостом
Сообщения: 996
Зарегистрирован: Сб янв 23, 2010 11:44:23
Откуда: Нижний Новгород
Контактная информация:

Сообщение Diver52 »

Кстати, поигрался с разными индуктивностями, результат действительно разный! Индуктивность очень сильно влияет. На ферритовом кольце вообще ужасные результаты. :) Попробую еще купить несколько индуктивностей и потестить с ними.
Варианты предложенных схем, как я понял, регулируют только ток. Напряжение же будет "плавать". Я бы хотел четко фиксированный ток для любого заданного напряжения от 5,5 до 7 В. Например, при холостом ходе мне не нужно, чтобы напряжение достигало 10 В и т.п. А только та величина, которая задана резисторами.
Аватара пользователя
falkonist
Друг Кота
Сообщения: 4471
Зарегистрирован: Вс мар 04, 2007 11:39:00
Откуда: Ukraine, Kyiv
Контактная информация:

Сообщение falkonist »

Diver52 писал(а):Варианты предложенных схем, как я понял, регулируют только ток. Напряжение же будет "плавать". Я бы хотел четко фиксированный ток для любого заданного напряжения от 5,5 до 7 В.
Diver52, а закон Ома Вы хоть знаете? :))) И чем отличается стабилизатор тока от стабилизатора напряжения при изменении сопротивления нагрузки?
Выслушай и противную сторону, даже если она и противна
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Сообщение МитяРа »

Мяу Diver52..
На ферритовом кольце вообще ужасные результаты.
Ясен мышь, что они такими будут.. :)
Т.к. дроссель в этой схеме работает с подмагничиванием, то он должен выполнятся на сердечниках с распределённым зазором,
а если всё-же хочется ферритовое колечко, то - разломи его, а потом - склей..
Будет зазор....
Grandfa
Опытный кот
Сообщения: 860
Зарегистрирован: Чт июл 16, 2009 10:18:32
Откуда: р.Башкортостан

Сообщение Grandfa »

А еще лучше сделать пропил в торе и пересчитать.
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Сообщение МитяРа »

Grandfa..
А еще лучше сделать пропил в торе и пересчитать.
В таком случае, можно взять и "фабричные" ферритовые колечки уже с пропилом.. /они имеют белое покрытие../
Grandfa
Опытный кот
Сообщения: 860
Зарегистрирован: Чт июл 16, 2009 10:18:32
Откуда: р.Башкортостан

Сообщение Grandfa »

:cry: Везет тебе с комплектующими!
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Сообщение МитяРа »

Grandfa..
Везет тебе с комплектующими!
Да как сказать.. В основном - снимаю со сгоревших плат пром-электроники и иногда - хороших ИБП-шников..
Там - "фуфло" не ставят..
А белый феррит с пропилом видел только на картинках и в инете..
В Польше, какой-то завод их делает..
Большого смысла в этом нет, проще взять альсиферо-подобные или распылённое железо..
Берёшь, любую материнку и там этого добра - завались, только успевай по цветам разбирать..
http://ferrite.ru/products/pulverizated/p_toroids/
Если таких дросселей много, то проще не мотать, а подобрать нужный прибором из "кучи"... :wink:
Diver52
Держит паяльник хвостом
Сообщения: 996
Зарегистрирован: Сб янв 23, 2010 11:44:23
Откуда: Нижний Новгород
Контактная информация:

Сообщение Diver52 »

falkonist
Наверное, Вы меня не так поняли. Я прекрасно понимаю, что при достижении максимального ограничительного тока напряжение будет просаживаться. Это мне и нужно. Но мне не нужно, чтобы на холостом ходу или при небольшой нагрузке напряжение было больше заданной величины. Просто помимо питания светодиода (7 В) я хочу заряжать мобилу (5,5 В) и 4 АА пальчиковых аккамула (6 В). А если же там напряжение будет повышаться выше 6...6,2 В при постоянном токе 0,7 А им будет очень и очень плохо. Но если же заряжать их максимумом преобразователя, т.е. примерно 2 А, им тоже будет плохо от перегрева. :)
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Сообщение МитяРа »

Diver52..
Максимум выходного напряжения можно всегда ограничить цепочкой со стабилитроном, включённой параллельно цепи ОС по току..
..
И ещё: чегой-то вспомнил и скачал описание на NCP3063, это современный вариант 34063-й: http://www.onsemi.com/pub/Collateral/NCP3063-D.PDF
Там на стр.13 на рис.25 интересно сделанное управление внешним полевиком.. Два транзистора и всё..
..
И ещё-ещё: там в статьях по применению http://www.onsemi.com/PowerSolutions/su ... pn=NCP3063
Есть схемы по питанию светодиодов и на 700мА - тоже..
..
Посмотри, может пригодится..
Ответить

Вернуться в «Питание»