Меню

Схема преобразователя напряжения 15в



Получение напряжения ±12 В и ±15 В с помощью импульсного DC/DC-преобразователя

Обзор

Схемы импульсных источников питания, приведенные в этой статье, предназначены для построения двуполярных DC/DC-преобразователей, позволяющих получить выходное напряжение ±12 В или ±15 В и током до 0,5 А из однополярного источника питания +4,5 В…+12 В. Такой широкий диапазон входного напряжения позволяет осуществлять через эти преобразователи питание устройств от любого стабилизированного (нестабилизированного) источника напряжения или даже от обычного дешевого сетевого блока питания. Эта схема может быть использована взамен устаревшей схемы на основе MAX742, требующей для работы большего числа внешних компонентов (обвязки).

Источник питания состоит из повышающего преобразователя MAX668 и инвертора напряжения MAX1846. Каждая микросхема функционирует на частоте 300 кГц, что создает оптимальный баланс по стоимости, размеру и КПД источника в целом. В источнике предусмотрено ограничение импульсного тока через ключ, что приводит к ограничению тока нагрузки при данном входном напряжении, однако максимальный выходной ток возрастает при соответствующем увеличении входного напряжения.

Схема повышающего преобразователя на основе MAX668

На рисунке 1 изображена схема включения MAX668 в режиме повышающего преобразователя, на выходе которого формируется напряжение +15 В с током до 0,5 А, а диапазон входного напряжения: +4,5 В…+12 В. Для реализации этой схемы было добавлено несколько компонентов к минимально требуемому количеству. Конденсатор C7 компенсирует неидеальность выходного конденсатора. Фильтр R5C8 предназначен для подавления высокочастотных составляющих в цепи контроля максимального тока выходного транзистора. Кроме этого время срабатывания этой цепи в микросхеме MAX668 ограничено и составляет около 60 нс.

Рис. 1. Схема включения MAX688 в режиме повышающего преобразователя

Таблица 1. Спецификация к рис. 1

Позиция Кол-во,
шт
Описание
С1 1 10 мкФ 25 В X5R керамический конденсатор (1210)
Taiyo Yuden TMK325BJ106MM
С2 1 0,22 мкФ 25 В керамический конденсатор (0805)
Taiyo Yuden UMK212BJ224MG
С3 1 0,22 мкФ 10 В керамический конденсатор (0603)
Taiyo Yuden EMK107BJ224MA
С4 1 1 мкФ 10 В X5R керамический конденсатор (0603)
Taiyo Yuden LMK107BJ105MA
С5 1 390 мкФ 25 В электролитический конденсатор Sanyo 25MV390AX
С6 1 1 мкФ 25 В X5R керамический конденсатор (1206)
С7 1 2,2 нФ керамический конденсатор (0603)
С8 1 1 нФ керамический конденсатор (0603)
D1 1 3 A 60 В диод Шоттки Nihon EC31QS06
L1 1 22 мкГ 6 A катушка индуктивности Coilcraft DO5022P-223
N1 1 Rds(on) = 30 мОм 30 В n-канальный MOSFET (SO-8) Fairchild FDS6612A
R1 1 0,033 0.5 Вт 5% резистор (2012)
R2 1 110 к 1% резистор (0603)
R3 1 10,0 к 1% резистор (0603)
R4 1 165 к 1% резистор (0603)
R5 1 100 5% резистор (0603)
U1 1 MAX668EUB (10-mMAX®)

Таблица 2. КПД преобразователя MAX668 при различных условиях

Выходное напряжение этой схемы может составлять +12 В при R2 = 86,6 кОм, в этом случае минимальное входное напряжение возрастет с 4,5 В до 10 В. Микросхема MAX668 имеет встроенную коррекцию, поэтому никаких дополнительных изменений в схему вносить не требуется.

Для подавления пульсаций выходного напряжения на выходе преобразователя необходимо включить дополнительный фильтр с частотой среза примерно в 10 раз меньше частоты преобразования. Цепь обратной связи необходимо включать до этого фильтра для сохранения стабильности в работе преобразователя. Также необходимо учесть тот факт, что в этом случае на самом выходном фильтре падает часть напряжения.

Схема инвертора напряжения на основе MAX1846

Рис. 2. Схема включения MAX1846 в качестве инвертирующего преобразователя

Таблица 3. Спецификация к рис. 2

Позиция Кол-во,
шт
Описание
C11 1 0,47 мкФ керамический конденсатор (0603)
C12 1 10 мкФ 25 В X5R керамический конденсатор (1210)
Taiyo Yuden TMK325BJ106MM
C13 1 10 мкФ 25В X5R керамический конденсатор (1210)
Taiyo Yuden TMK325BJ106MM
C15 1 68 нФ керамический конденсатор (0603)
C16 1 47 пФ керамический конденсатор (0603
C17 1 390 мкФ 25 В электролитический конденсатор Sanyo 25MV390AX
C18 1 1 мкФ 25 В X5R керамический конденсатор (1206)
C19 1 0,1 мкФ керамический конденсатор (0603)
C20 1 2,2 нФ керамический конденсатор (0603)
C22 1 1 нФ керамический конденсатор (0603)
D2 1 5 A 40 В диод Шоттки Central Semiconductor CMSH5-40
L2 1 33 мкГ 5 A inductor Coilcraft DS5022P-333
P2 1 Rds (on) = 35 мОм -30 В n-канальный MOSFET (SO-8) Fairchild FDS6685
R9 1 22 к 5% резистор (0603)
R10 1 110 к 5% резистор (0603)
R11 1 150 к 5% резистор (0603)
R12 1 0,02 1 Вт 1% резистор (2512) Dale WSL-2512-R020-F
R13 1 121 к 1% резистор (0603)
R14 1 10.0 к 1% резистор (0603)
R16 1 100 5% резистор (0603)
U2 1 MAX1846EUB (10-mMAX®)

Таблица 4. КПД преобразователя MAX1846 при различных условиях

Uвх, В Iвх, А Uвых, В Iвых, А КПД, %
5,00 0,0077 -15,15
5,00 1,76 -15,15 0,50 86,1
6,01 1,42 -15,15 0,50 88,8
8,01 1,05 -15,15 0,50 90,1
10,0 0,84 -15,15 0,50 90,2
12,0 0,70 -15,15 0,50 90,2
4,48 2,04 -15,15 0,50 82,9
4,48 3,63 -15,15 0,80 74,5

На рисунке 2 изображена схема включения MAX1846 в качестве инвертора напряжения, на выходе которого формируется напряжение -15 В с током до 0,5 А, а диапазон входного напряжения: +4,5 В…+12 В. Для реализации этой схемы так же было добавлено несколько компонентов к минимально требуемому количеству. Конденсатор C20 компенсирует неидеальность выходного конденсатора. Фильтр R16C22 предназначен для подавления высокочастотных составляющих в цепи контроля максимального тока выходного транзистора. Кроме этого, время срабатывания данной цепи в микросхеме MAX1846 ограничено и составляет около 100 нс. Для снижения высокочастотного шума при переключениях внешнего транзистора в MAX1846 предусмотрено ограничение скорости нарастания выходного напряжения на выводе EXT.

Читайте также:  Как избавится постоянного нервного напряжения

Выходное напряжение этой схемы может составлять -12 В при R13 = 97,6 кОм, R10 = 91 кОм. При этом минимальное входное напряжение не изменится. Для подавления пульсаций выходного напряжения на выходе преобразователя необходимо включить дополнительный фильтр (см. аналогично MAX668).

Получение технической информации, заказ образцов, поставка —
e-mail:
analog.vesti@compel.ru

MAX9730 — усилитель мощности звуковых частот класса G

Компания Maxim Integrated Products представила новый монофонический усилитель мощности звуковых частот (УМЗЧ) класса G MAX9730 с одним напряжением питания и выходной мощностью 2,4 Вт. MAX9730 выполнен по архитектуре класса G и интегрирует емкостной преобразователь напряжения питания, что позволяет ему при питании от Li-Ion аккумулятора развивать в 2 раза более высокую мощность по сравнению с УМЗЧ класса AB или D. Емкостной преобразователь при питании напряжением 2,7…5,5 В дает ток до 500 мА и при питании напряжением 3,3 В гарантированно позволяет развивать мощность 2,4 Вт на 8-омной нагрузке. Применение MAX9730 позволяет существенно снизить размеры и стоимость всего решения за счет исключения повышающего преобразователя и громоздкой индуктивности, обычно требуемых для достижения таких же характеристик. Благодаря этому, применение MAX9730 особенно оправданно в сотовых телефонах, ноутбуках и других портативных устройствах с ограниченными размерами платы.

MAX9730 рассчитана на работу в пределах температурного диапазона -40…85°C и выпускается в сверхминиатюрном бессвинцовом 20-выводном корпусе UCSPTM (2×2,5 мм), а также в 28-выводном корпусе TQFN (4×4 мм).

Источник

КАК ПОВЫСИТЬ НАПРЯЖЕНИЕ БАТАРЕЙКИ 1,5В

Всем привет! Сегодня хочу рассказать о преобразователе напряжение из 1,5 в 15 вольт или любое другое в разумных пределах. Рассмотрим принципиальную схему данного устройства.

Принципиальная схема

Для питания этого устройства используется батарейка в полтора вольта. После подключения питания на резисторе R1 происходит падение напряжения, далее через базу транзистора VT1, будет протекать ток и оба транзистора будут открыты. Сначала на коллекторе транзистора VT2, не будет напряжения и через него и дроссель протекает нарастающий ток. Величина тока будет непрерывно расти. До тех пор, пока транзистор VT2, не перейдет в режим насыщения. Это приведет к повышению напряжения на коллекторе транзистора VT2. В результате этого транзисторы закроются.

Прекращение нарастания напряжения на дросселе приведет к образованию большого напряжения на коллекторе транзистора VT2, которое через диод зарядит конденсатор C1. Стабилитрон является ограничителем напряжения на конденсаторе. После прекращения магнитного поля на катушке, напряжение на коллекторе транзистора VT2 уменьшится до уровня напряжения питания. Оба транзистора перейдут в открытое состояние и через дроссель вновь потечет нарастающий ток. Процесс происходит с частотой около 10 Герц.

Читайте также:  Какое максимальное номинальное напряжение электрооборудования может быть у транспортного средства

Плата устройства

Теперь рассмотрим саму плату. В правом нижнем углу мы видим катушка индуктивности. Я использовал катушку индуктивностью в 150 мкГн. Если вы не найдете транзисторы, можете использовать аналог BC 558C и BC547. В моем случае используется стабилитрон КС151. Вот что получилось в итоге:

Данная схема подойдет для питания светодиода 12 вольт. В других целях данную схему использовать не получиться из-за небольшой мощности. Скачать файл с платой можете тут. Всем удачи, Кирилл.

Источник

Преобразователь напряжения 1,5 в 15 вольт

Интерактивные курсы для интернет-специалистов

Схема данного преобразователя напряжения была найдена автором в одном иностранном издании. В качестве источника в нем использует элемент питания напряжением 1,5 В, а на выходе схемы получается напряжение 15 В. Схема еще хороша тем, что очень проста для повторения и не имеет дефицитных деталей.

принципиальная схема преобразователя напряжения 1,5 в 15 вольт

Рассмотрим принцип работы. Итак, при замыкании тумблера SA1 на резисторе R1 возникает падение напряжения. Как следствие, через базу транзистора VT1 потечет ток и оба транзистора (VT1, VT2) будут находится в открытом состоянии. В начальный момент времени, на коллекторе VT2 будет практически нулевое напряжение и через него и катушку L1 потечет нарастающий ток. Этот ток будет непрерывно увеличиваться пока транзистор VT2 не перейдет в режим насыщения. Следствием это будет увеличение напряжения на коллекторе транзистора VT2, что неизменно приведет к возрастанию напряжения на резисторе R2. В результате, транзистор VT1 закроется, после чего закроется и второй транзистор VT2.

После того, как ток прекратит движение через катушку L1, на коллекторе транзистора VT2 образуется большое положительного напряжения, которое двигаясь через диод Шоттки VD1, будет заряжать конденсатор C1. Стабилитрон VD2 в схеме преобразователя напряжения играет роль ограничителя зарядного напряжения на конденсаторе C1 и поддерживает его на уровне 15 В.

После того, как магнитное поле катушки L1 исчезает, напряжение на транзистора VT2 падает до уровня источника питания, т. е. до 1,5 Вольт. После чего оба транзистора переходят в открытое состояние, а через катушку L1 снова потечет нарастающий ток.

Частота работы устройства около 10 кГц. При исправных деталях и правильном монтаже, простой преобразователь напряжения начинает работать сразу. Допускается замена деталей очень близких по характеристикам.

Источник