Sederhana DC - DC Boost Converter Menggunakan 555: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Seringkali berguna dalam rangkaian untuk memiliki tegangan yang lebih tinggi. Baik untuk menyediakan rel +ve dan -ve untuk op-amp, untuk menggerakkan buzzer, atau bahkan relai tanpa memerlukan baterai tambahan.

Ini adalah konverter DC 5V ke 12V sederhana yang dibuat menggunakan timer 555 dan sepasang transistor 2N2222. IC khusus sudah ada untuk melakukan fungsi ini dan mereka melakukannya jauh lebih efisien daripada desain ini - proyek ini menyenangkan untuk bereksperimen dan memiliki intuisi tentang cara kerja sirkuit ini.

Langkah 1: Fungsi Dasar

Rangkaian berfungsi dengan menutup transistor, secara efektif membumikan induktor. Hal ini menyebabkan arus yang besar mengalir ke induktor. Ketika transistor terbuka medan magnet runtuh di induktor menyebabkan tegangan naik, seringkali jauh lebih tinggi daripada tegangan baterai. Jika tegangan yang dihasilkan lebih tinggi dari tegangan yang disimpan dalam kapasitor, dioda menutup dan memungkinkan kapasitor untuk mengisi daya.

Menggunakan generator sinyal untuk menggerakkan transistor, saya menemukan bahwa untuk nilai komponen saya (bagian yang saya selamatkan dari barang elektronik yang dibuang) saya memerlukan frekuensi sekitar 220KHz untuk menghasilkan 15V. Jaringan umpan balik kemudian akan mengontrol frekuensi untuk mencoba mempertahankan 12V yang stabil pada berbagai beban.

Langkah 2: Sirkuit Astabil

Ada berbagai rangkaian osilator 555 online, tetapi saya membangunnya dengan cara ini.

Outputnya, pin 3, digunakan untuk mengisi dan melepaskan kapasitor melalui resistor. Tegangan di seluruh kapasitor dipantau untuk mengaktifkan pin output.

Jika menggunakan catu 6V, mudah untuk melihat bahwa op-amp memiliki tegangan referensi 2V dan 4V. Kedua op-amp memantau tegangan kapasitor dan dengan demikian pin (2 dan 6) dihubungkan bersama.

Jika tegangan naik di atas 4V, op-amp atas menjadi tinggi. Atur ulang kaitnya, kapasitor mulai kosong hingga jatuh di bawah 2V di mana titik op-amp bawah akan menjadi tinggi dan Setel kaitnya. Sekali lagi pengisian kapasitor.

Jejak lingkup kuning menunjukkan pengisian dan pengosongan kapasitor sedangkan jejak biru menunjukkan pin keluaran 3 menghasilkan gelombang persegi pada 190KHz.

Langkah 3: Putaran Umpan Balik

Persyaratan untuk loop umpan balik adalah untuk menurunkan frekuensi ketika tegangan output terlalu tinggi, dan menaikkan frekuensi ketika tegangan terlalu rendah.

Cara termudah yang dapat saya pikirkan untuk melakukan ini adalah dengan menggunakan transistor untuk mengalirkan arus selama siklus pengisian kapasitor.

Selama siklus ini, pin DISCHARGE 7 aktif rendah, memungkinkan sirkuit bleed mencuri arus dari kapasitor.

Tegangan dasar - 0,65V hadir di emitor, tegangan pada resistor R tetap ini akan mempertahankan arus stabil, yang harus berasal dari arus pengisian kapasitor, memperlambat siklus dan menurunkan frekuensi. Semakin tinggi tegangan, semakin banyak arus yang dikeluarkan dari pengisian dan semakin rendah frekuensinya. Yang sesuai dengan kebutuhan kami persis.

Bereksperimenlah dengan nilai komponen, tetapi saya memilih 3K untuk resistor dasar karena alasan ini:

Pada titik terendah kapasitor duduk di sekitar 2V. Dari suplai 5V ini berarti 3V melintasi resistor 3K akan mulai mengisi kapasitor dengan 1mA.

Dengan preset 1V pada emitor di resistor 3K akan menarik 1/3 dari arus, atau 333uA … yang saya pikir akan menjadi arus berdarah yang baik. Tegangan dasar berasal dari potensiometer, membentuk pembagi tegangan dengan tegangan yang ingin kita monitor, yaitu keluaran 12V. Karena potensiometer dapat disesuaikan, nilai resistor emitor tidak kritis. Saya memilih potensiometer 20K untuk ini.

Langkah 4: Sirkuit Selesai

Saya hanya memiliki dioda pemasangan permukaan yang dapat dilihat disolder ke bagian bawah papan.

Sirkuit diuji dari suplai 5V dari Arduino, dan secara efektif menggerakkan buzzer 12V, motor DC, relai 12V, atau serangkaian dioda tanpa memerlukan suplai 12V eksternal.