Буцк регулатор појачања који користи кл6009 са подесивим излазним напоном од 3,3 до 12 в

Регулатор Буцк-Боост направљен је помоћу две различите топологије, као што и само име говори, састоји се од топологије буцк и боост. Већ знамо да топологија Буцк регулатора пружа мању величину излазног напона од улазног напона, док топологија регулатора појачања пружа већу величину излазног напона од предвиђеног улазног напона. Већ смо изградили претварач од 12В до 5В Буцк и круг претварача од 3,7В до 5В помоћу популарног МЦ34063. Али понекад ће нам требати струјни круг који може да функционише и као долар и као регулатор појачања.

Рецимо, на пример, ако се ваш уређај напаја литијумском батеријом, тада ће опсег улазног напона бити између 3,6 В и 4,2 В. Ако су овом уређају потребна два радна напона 3,3 В и 5 В. Затим треба да дизајнирате регулатор за појачавање који ће регулисати напон из ове литијумске батерије на 3,3 В и 5 В. Дакле, у овом упутству научићемо како да направимо једноставан регулатор за појачавање и тестирамо га на плочи за једноставност израде. Овај регулатор је дизајниран за рад са 9В батеријом и може пружити широк излазни напон у распону од 3,3В до 12В са максималном излазном струјом од 4А.

Компоненте потребне

Ксл6009
10к унапред подешено
Пригушница 33уХ - 2ком
1н4007 - 2ком
СР160 - 1 ком (за макс. 800 мА излаза)
Индуктор од 10уХ
Кондензатор 100уФ
1000уФ кондензатор -2ком
Кондензатор од 1уФ керамике или полиестера
9В извор напајања (батерија или адаптер)
Бреадбоард
Жице за даску.

КСЛ6009 Буцк-Боост регулатор ИЦ

Постоји много начина за изградњу склопа за појачавање, зарад овог упутства користићемо чувену ИЦ-претварач ДЦ / ДЦ претварача КСЛ6009. Одабрали смо овај ИЦ због његове лакоће доступности и природе прилагођене почетницима. Такође можете проверити чланак о томе како да одаберете ИЦ склопног регулатора који ће вам помоћи у одабиру другог регулатора за ваше дизајне пребацивања.

Главна компонента је прекидачки регулатор КСЛ6009. Распиновка КСЛ6009 и спецификације су приказани у доњој слици.

Метални језичак је изнутра повезан са преклопном иглом КСЛ6009 управљачког модула. Опис игле је такође дат у горњој табели. Важне техничке спецификације КСЛ6009 ИЦ дате су у наставку

Карактеристике

Широк опсег улазног напона од 5В до 32В
Програмирање позитивног или негативног излазног напона са једним повратним пином
Контрола тренутног режима пружа одличан привремени одговор
1.25В Референтна подесива верзија
Фиксна фреквенција комутације од 400КХз
Максимална преклопна струја 4А
СВ ПИН Уграђена заштита од пренапона
Одлична регулација линија и оптерећења
ЕН ПИН ТТЛ могућност искључења
МОСФЕТ за интерну оптимизацију напајања
Висока ефикасност до 94%
Уграђена компензација фреквенције
Уграђена функција лаганог покретања
Уграђена функција термичког искључивања
Уграђена функција ограничења струје
Доступно у пакету ТО263-5Л

Горња таблица спецификација показује да је минимални улазни напон овог управљачког програма 5В, а максимални 32В. Такође, како је фреквенција пребацивања 400 кХз, то отвара могућности за употребу мањих пригушница у сврхе пребацивања. Такође, ИЦ управљачког програма подржава максималну излазну струју од 4А, што је сјајно за покривање многих апликација везаних за струју високог напона.

Буцк-Боост претварачки круг помоћу КСЛ6009

Комплетна шема кола претварача -појачала је приказана на доњој слици.

За било који прекидачки регулатор, индуктор и кондензатор су главне компоненте. Положај пригушнице и кондензатора у колу је веома битан за обезбеђивање потребне снаге оптерећења током стања укључивања и искључивања. У овом случају се користе две пригушнице (л1 и Л4) које ће подржавати функцију дојке и појачања појединачно у овом преклопном колу. Индуктор од 33уХ, који је Л1, је индуктор који је одговоран за Буцк начин рада, док се индуктор Л2 користи за индуктор Боост мода. Овде сам намотао сопствени индуктор помоћу феритног језгра и емајлиране бакарне жице. Ако сте нови у изради сопствене индуктивности, за почетак можете погледати овај чланак о основама дизајна индуктора и калема индуктора. Једном када направите индуктор,можете проверити његову вредност помоћу ЛЦД мерача или ако немате ЛЦР метар, можете помоћу свог осцилоскопа да пронађете вредност индуктора помоћу методе резонантне фреквенције.

Улазни кондензатори, Ц1 и Ц2, користе се за филтрирање пролазних појава и таласа од спољне батерије или извора напајања. Кондензатор Ц3, 1уФ, 100В служи за изолацију ове две пригушнице. Постоји Сцхоттки диода СР160 која је један ампер, 60В диода која се користи за претварање циклуса комутационе фреквенције у једносмерну струју, а кондензатор 1000уФ, 35В је филтер кондензатор који се користи за филтрирање излаза са диоде.

Како је напон прага повратне спреге 1,25 В, делилац напона се може подесити према овом напону повратне спреге за конфигурисање стварног излаза. За наш круг користили смо пот (Р1) и отпорник (Р2) за обезбеђивање повратног напона.

Р1 је променљиви отпорник који се користи за подешавање излазног напона. Р1 и Р2 чине делилац напона који даје повратне информације возачу ИЦ КСЛ6009. 10уХ индуктор Л4 и 100уФ кондензатор Ц3 се користе као ЛЦ филтер.

Израда и рад Буцк-Боост претварача

Осим индуктора, све компоненте би требале бити лако доступне. КСЛ6009 ИЦ није прихватљив за плочу. Због тога сам тачкастом плочом повезао игле КСЛ6009 са мушким заглављем, као што је приказано доле.

Изградите индуктор као што је раније речено и створите свој круг. Користио сам плочу за поједностављивање како бих олакшао ствари, али препоручује се парфем. Једном кад сам завршио моје коло на плочи изгледало је овако.

Када је улазни напон већи од подешеног излазног напона, индуктор се напуни и одупире свим променама у тренутној путањи. Када се прекидач искључи, индуктор даје наелектрисану струју преко кондензатора Ц3 и коначно га исправља и углађује Сцхоттки диода односно кондензатор Ц4. Возач проверава излазни напон делитељем напона и прескаче циклус пребацивања ради синхронизације излазног напона према излазу круга повратне спреге.

Иста ствар се дешава током појачаног режима када је улазни напон мањи од излазног напона, а индуктор Л2 се напуни и даје струју оптерећења током стања искључења.

Испитивање круга Буцк-Боост претварача КСЛ6009

Коло је тестирано на плочи. Имајте на уму да смо коло направили на плочи само за тестирање и не би требало да оптерећујете круг више од 1,5 А када сте на плочи. За јаче тренутне примене, препоручује се лемљење вашег кола на перф боард.

За напајање струјног круга можете користити батерију од 9 В, али ја сам користио напајање са клупе које је подешено на 9 В.

Излазни напон се може подесити са 3.3В на 12В помоћу потенциометра. Технички, коло може бити дизајнирано за велику излазну струју до 4А. Али, због ограничења излазне диоде, коло није тестирано у пуном оптерећењу. Излазно оптерећење је постављено на пристојну вредност од приближно 700-800мА струје. По потреби можете променити излазну диоду да бисте повећали излазну струју.

Да бисмо тестирали наш круг напајања, користили смо мултиметар за надгледање излазног напона, а за оптерећење користили смо истосмерно електронско оптерећење нешто слично ономе што смо раније направили. Ако немате електронско оптерећење, можете користити било које оптерећење по вашем избору и надгледати струју помоћу мултиметра. Комплетни видео за тестирање дат је на дну ове странице.

Такође је примећено да излазни напон помало флуктуира у маржи од +/- 5%. То је због високе ДЦР вредности индуктора и недоступности хладњака у КСЛ6009. Адекватан хладњак и одговарајуће компоненте могу бити корисни за стабилан излаз. Све у свему, кола раде прилично оперативно и перформансе су задовољавајуће. Ако имате питања, оставите их у одељку за коментаре, а форуме можете користити и за друга техничка питања.