Przetwornica 12V na 24V





Wstęp:
Przetwornica może być użyta w samochodzie. Nieraz spotyka się urządzenia na
24V, a przecież w samochodzie mamy 12V. Praca silnika powoduje wzrost napięcia
do wartości 15V, ale to nadal może okazać się za mało. Właśnie ten przetwornik
potrafi nawet podwoić napięcie ze sprawnością 94% (przy 22,2V i 1,8A). Może
dostarczać prądu o natężeniu 3A! Stosunek napięć wejściowych i wyjściowych przy
obciążeniu 2A podane zostały w tabeli:




Uwe [V]

Uwy [V]


10

18


12

22


14

26,4


15

28,3


16

30
Zasada działania:
Do opisu działania dobrze jest założyć, że napięcie wejściowe wynosi 12V, a
wyjściowe 22V. IC1a, R2, C5 tworzą generator fali prostokątnej. Jego odwrócony
sygnał jest pobierany z wyjścia IC1d. Obwód R3-C6 opóźnia sygnał IC1a i
współczynnik wypełnienia sygnału wyjściowego bramki IC1b staje się większy od
0,5. Dotyczy to także sygnału wyjściowego bramki IC1c w wyniku działania obwodu
R5-C7. Sygnał wyjściowy IC1c jest buforowany i odwracany trzykrotnie: w IC3f,
IC3a i czterech równoległych bramkach IC3b-IC3e, po czym wysterowuje FET mocy
T3.  Sygnał wyjściowy IC1b jest
skierowany do tranzystora T1. W momencie przewodzenia tego tranzystora w punkcie
połączenia rezystorów R6 i R7 napięcie obniżyłoby się do 2V gdyby nie było D1.
Jednak IC2a wymaga napięcia wejściowego 11-22V, ponieważ napięciem zasilającym
ten inwerter, jak również kolektor T1 jest podwójne napięcie z wyjścia
przetwornika, dlatego ujemny biegun zasilania IC2 jest połączony z poło9wą
napięcia wyjściowego. Dioda D1 uniemożliwia obniżenie się potencjału wejścia
poniżej 10,5V. Tranzystory T2 i T3 przewodzą na przemian. Gdy przewodzi T2, C10
ładuje się do poziomy sygnału wejściowego przez D3. W momencie gdy T2 jest
zatkany, C9 ładuje się przez T3 i D2. Diody D2 i D3 zapobiegają rozładowaniu się
tych kondensatorów. C10 i C9 połączone są szeregowo czyli napięcie wyjściowe są
dwukrotnie wyższe od wejściowego. Ciągłe odwracanie opóźnionych sygnałów
uniemożliwia przewodzenie T2 i T3 jednocześnie. Kondensator C1 wygładza napięcie
wejściowe i wyrównuje pobór prądu przez przetwornik, będącym przecież
obciążeniem impulsowym.
Uwagi montażowe:
Niestety nie posiadam wzoru płytki, ale w sumie układ nie jest bardzo trudny.
Ważne jest, aby elementom D2, D3, T2, T3 zapewnić odpowiednie chłodzenie.
Połączenia na schemacie ideowym w postaci grubych linii należy wykonać
przewodami (ścieżkami) o wytrzymałości prądowej 6A.
Schemat
ideowy (42kB)
Ostatnie zmiany: 99-12-28
19:20:24

Opracowano na podstawie:
Elektor Elektronik 2/93