Ο κύριος στόχος αυτού του έργου είναι να σχεδιάσει και να κατασκευάσει έναν μετατροπέα DC 12V έως 24V. Βασικά, αυτό το κύκλωμα είναι ένας μετατροπέας τάσης DC-DC τύπου Boost Converter. Μία από τις εφαρμογές αυτού του κυκλώματος είναι το ηλιακό ηλεκτρικό σύστημα. Αυτό το ηλιακό ηλεκτρικό σύστημα που αποτελείται από ηλιακό πάνελ 12V, τάση εισόδου 12 V προέρχεται από τον εξοπλισμό αποθήκευσης μπαταρίας και η τάση εξόδου 24 V θα είναι η είσοδος του μετατροπέα στο ηλιακό ηλεκτρικό σύστημα. Το κύκλωμα είναι ένα Μετατροπέας τάσης DC-DC χτισμένο με LM324 IC το οποίο έχει διαμορφωθεί ως ταλαντωτής ώστε να παράγει τη συχνότητα μεταγωγής και ένα τρανζίστορ ως στοιχείο μεταγωγής ημιαγωγών.
Μετατροπέας 12V σε 24V DC με χρήση LM324
Πριν πάτε στην κατασκευή και λειτουργία κυκλώματος θα συζητήσουμε τα βασικά στοιχεία του μετατροπέα DC-DC τύπου Boost και LM324 IC . Το LM324 είναι ένα τετραπλού ενισχυτή, που σημαίνει ότι διαθέτει τέσσερις λειτουργικούς ενισχυτές μέσα του, το κύκλωμα μετατροπέα 12V έως 24V DC που έχει σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας μόνο δύο op-amp του LM324.
Βασικά στοιχεία του Boost Converter (Step-Up)
ο μετατροπέας ώθησης χρησιμοποιείται για την αύξηση / αύξηση τάσης εισόδου σε κάποιο βαθμό υψηλότερο επίπεδο, που απαιτείται από το φορτίο. Το υψηλότερο επίπεδο επιτυγχάνεται αποθηκεύοντας ενέργεια σε έναν επαγωγέα και απελευθερώνοντάς το στο φορτίο σε υψηλότερη τάση. Το κύριο κύκλωμα για έναν μετατροπέα αύξησης ή μετατροπέα ενίσχυσης περιλαμβάνει έναν επαγωγέα, δίοδο, πυκνωτή, διακόπτη και ενισχυτή σφάλματος με κύκλωμα ελέγχου διακόπτη. Το βασικό κύκλωμα του μετατροπέα ενίσχυσης φαίνεται παρακάτω.
Μετατροπέας 12V σε 24V DC
Ενίσχυση λειτουργίας μετατροπέα
Όταν ο διακόπτης είναι ΟΝ, ο επαγωγέας η έξοδος συνδέεται με τη γείωση και η τάση Vin τοποθετείται απέναντί της. Το ρεύμα επαγωγής αυξάνεται με ρυθμό ίσο με Vin / L.
Όταν ο διακόπτης είναι απενεργοποιημένος, η τάση στον πηνίο αλλάζει και ισούται με το Vout-Vin. Το ρεύμα που ρέει στον επαγωγέα αποσυντίθεται με ρυθμό ίσο με (Vout-Vin) / L.
Σύμφωνα με το νόμο της εξοικονόμησης ενέργειας, η ισχύς εισόδου πρέπει να είναι ίση με την ισχύ εξόδου (υποθέτοντας ότι δεν υπάρχουν απώλειες στο κύκλωμα). Ισχύς εισόδου (Pin) = ισχύ εξόδου (Pout).
Από τον Vin Επομένως, στον μετατροπέα ώθησης Vin Iout Το LM324 αποτελείται από τέσσερις ανεξάρτητους, λειτουργικούς ενισχυτές υψηλού κέρδους σε ένα μόνο μονολιθικό υπόστρωμα. Για να διατηρήσετε την ενότητα, κερδίστε κάθε έναν από τον ενισχυτή που διαθέτει έναν πυκνωτή on-chip που παρέχει αντιστάθμιση συχνότητας. LM324 IC Το διάγραμμα κυκλώματος για 12V έως 24V DC Converter φαίνεται παρακάτω. Το IC1 LM324 είναι ο πυρήνας αυτού του κυκλώματος. Το IC1-A, οι αντιστάσεις R1, R2, R3 και ο πυκνωτής C1 σχηματίζουν έναν ταλαντωτή που λειτουργεί στα περίπου 500Hz. Τα R2 και C1 χρησιμοποιούνται για το συντονισμό της συχνότητας του ταλαντωτή. Το IC1-B συνδέεται ως ένας συγκριτής που συγκρίνει την τάση εξόδου με μια αναφορά και τροφοδοτεί μια τάση στο στάδιο του ταλαντωτή με σκοπό τον έλεγχο της τάσης εξόδου. Μετατροπέας 12V σε 24V DC-DC ΠΡΟΣ ΤΗΝ Πιθανός διαχωριστής Η χρήση της προκαθορισμένης R5 συνδέεται με τον μη αναστρέψιμο πείρο του IC1. Η τάση εξόδου συνδέεται στον ακροδέκτη εισόδου μέσω αντίστασης 100K. Μια έξοδος αυτού του σταδίου σύγκρισης τροφοδοτείται στον μη αναστρέψιμο πείρο εισόδου του IC1a μέσω άλλης αντίστασης 100Κ. Η έξοδος του ο ταλαντωτής Το στάδιο συνδέεται με τη βάση του τρανζίστορ Q1 και η αντίσταση R7 χρησιμοποιείται για τον περιορισμό του ρεύματος βάσης του Q1. Όταν η έξοδος του ταλαντωτή είναι υψηλή, το τρανζίστορ Q1 θα ενεργοποιηθεί και ο επαγωγέας L1 φορτιστεί (το ρεύμα μέσω του επαγωγέα L1 αρχίζει να αυξάνεται). Όταν ο ταλαντωτής εξόδου είναι χαμηλός, το τρανζίστορ Q1 θα απενεργοποιηθεί και τώρα η μόνη διαδρομή για το ρεύμα επαγωγής είναι μέσω της δίοδος D2, του πυκνωτή C3 και του φορτίου εάν υπάρχει. Η δίοδος flyback D2 θα είναι μεροληπτική προς τα εμπρός και η ενέργεια που αποθηκεύεται στον επαγωγέα κατά την κατάσταση ON θα απορρίπτεται στον πυκνωτή. Η δίοδος D1 δρα ως α δίοδος ελεύθερης περιστροφής . Ένας επαγωγέας θα προσπαθεί πάντα να αντιτίθεται σε οποιαδήποτε παραλλαγή του ρεύματος που διέρχεται από αυτήν και αυτή η ιδιότητα του επαγωγέα χρησιμοποιείται εδώ. Όταν φορτίζεται αποθηκεύει ενέργεια και όταν αποφορτίζεται συμπεριφέρεται σαν πηγή ενέργειας. Η τάση που εξέρχεται κατά τη φάση εκφόρτισης είναι ανάλογη με τον ρυθμό μεταβολής του ρεύματος μέσω αυτής. Καθώς η συχνότητα μεταγωγής αυξάνει την επαγόμενη EMF (Ηλεκτροκινητική Δύναμη) από τον επαγωγέα αυξάνεται επίσης. Ελπίζω να έχετε κατανοήσει ξεκάθαρα το θέμα του 12V σε 24V DC Converter. Εάν έχετε απορίες σχετικά με αυτό το θέμα ή σχετικά με τα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα αφήστε τα σχόλια παρακάτω.Λειτουργικός ενισχυτής LM324
Pinout
Χαρακτηριστικά
Εφαρμογές
Κύκλωμα μετατροπέα 12V σε 24V DC χρησιμοποιώντας LM324 και σε λειτουργία
