רגולטור באקס דחיפה באמצעות XL6009 עם מתח יציאה מתכוונן של 3.3 וולט עד 12 וולט

מווסת ה- Buck-Boost מיוצר בשתי טופולוגיות שונות, כפי שהשם מרמז, הוא מורכב מטופולוגיה של באק וגם של דחיפה. אנו כבר יודעים כי טופולוגיית ה- Buck Regulator מספקת מתח יציאה בעוצמה נמוכה יותר מאשר מתח הכניסה, ואילו טופולוגיית Boost Regulator Boost מספקת מתח יציאה בהיקף גבוה יותר מאשר מתח הכניסה המסופק. בנינו כבר ממיר באק 12V עד 5V ומעגל ממיר Boost של 3.7V עד 5V באמצעות MC34063 הפופולרי. אך לעיתים, אנו עשויים להזדקק למעגל שיכול לעבוד גם כמחליף וגם כמווסת דחיפה.

נניח, למשל, אם המכשיר שלך מופעל באמצעות סוללת ליתיום, אז טווח מתח הכניסה יהיה בין 3.6 וולט ל -4.2 וולט. אם התקן זה זקוק לשני מתח הפעלה 3.3V ו- 5V. אז אתה צריך לתכנן וסת להגביר את הדופק שיסדיר את המתח מסוללת ליתיום זו ל -3.3 וולט ו -5 וולט. לכן, במדריך זה נלמד כיצד לבנות רגולטור פשוט להגביר את הכסף ולבדוק אותו על קרש לחם כדי להקל על הבנייה. וסת זה נועד לעבוד עם סוללת 9 וולט ויכול לספק מתח יציאה רחב הנע בין 3.3 וולט ל 12 וולט עם זרם יציאה מרבי של 4A.

רכיבים נדרשים

1. Xl6009
2. קבוע מראש 10k
3. משרן 33uH - 2 יחידות
4. 1n4007 - 2 יחידות
5. SR160 - 1 pc (ליציאת מקסימום 800 mA)
6. משרן 10uH
7. קבל 100uF
8. קבל 1000uF -2 יחידות
9. קבל סרט קרמיקה או פוליאסטר 1uF
10. מקור כוח 9V (סוללה או מתאם)
11. קרש לחם
12. חוטים לקרש לחם.

XL6009 Buck-Boost Regulator IC

ישנן דרכים רבות לבנות מעגל דחיפה, לצורך הדרכה זו, נשתמש ב- IC ממיר DC / DC XL6009 המפורסם. בחרנו ב- IC זה בגלל קלות הזמינות והאופי הידידותי למתחילים. אתה יכול גם לבדוק את המאמר כיצד לבחור מווסת מיתוג IC כדי לעזור לך בבחירת רגולטור אחרת עבור עיצובים המיתוג שלך.

המרכיב העיקרי הוא וסת המיתוג XL6009. ה- pinout של XL6009 והמפרט מוצג בתמונה למטה.

לשונית המתכת מחוברת פנימית עם סיכת המיתוג של מנהל ההתקן XL6009. תיאור הסיכה ניתן גם בטבלה שלעיל. המפרט הטכני החשוב של XL6009 IC ניתן להלן

תכונות

• טווח מתח כניסה רחב 5 עד 32 וולט
• תכנות מתח יציאה חיובי או שלילי עם סיכת משוב אחת
• בקרת מצב נוכחי מספקת תגובה ארעית מעולה
• 1.25V גרסה מתכווננת להפניה
• תדר מיתוג קבוע 400KHz
• זרם מיתוג מקסימלי של 4A
• SW PIN מובנה להגנת מתח
• ויסות קו ועומס מעולה
• EN PIN יכולת כיבוי TTL
• MOSFET כוח אופטימיזציה פנימי
• יעילות גבוהה של עד 94%
• פיצוי תדרים מובנה
• פונקציית התחלה רכה מובנית
• פונקצית כיבוי תרמית מובנית
• פונקציית הגבלת זרם מובנית
• זמין בחבילה TO263-5L

תרשים המפרט לעיל מראה כי מתח הכניסה המינימלי של IC זה של הנהג הוא 5V והמקסימום הוא 32 וולט. כמו כן, מכיוון שתדר המיתוג הוא 400 קילוהרץ, הוא פותח אפשרויות להשתמש במשרנים קטנים יותר למטרות הקשורות למיתוג. כמו כן, IC הנהג תומך במקסימום זרם פלט 4A, וזה נהדר לחפות על יישומים רבים הקשורים לזרם בעל דירוג גבוה.

מעגל ממיר באק-בוסט באמצעות XL6009

דיאגרמת המעגל המלאה של באק- בוסט מוצגת בתמונה למטה.

עבור כל וסת מיתוג, המשרן והקבל הם המרכיבים העיקריים. מיקומם של המשרן והקבל במעגל חיוני מאוד בכדי לספק את הכוח הנדרש לעומס במצב הפעלה וכיבוי. במקרה זה, משתמשים בשני משרנים (l1 ו- L4) אשר יתמכו בתפקוד והגברת התפקוד בנפרד במעגל מיתוג זה. המשרן 33uH שהוא L1, הוא המשרן האחראי על מצב הפעולה של באק ואילו המשרן L2 משמש למשרן מצב Boost. כאן פצעתי את המשרן שלי באמצעות ליבת פריט וחוט נחושת אמייל. אם אתה לא מכין חדש משרן משלך, אתה יכול לבדוק מאמר זה על יסודות המשרן ועיצוב סלילי המשרן כדי להתחיל. לאחר שבנית את המשרן שלך,אתה יכול לבדוק את הערך שלו באמצעות מד LCD או אם אין לך מד LCR, אתה יכול להשתמש באוסצילוסקופ שלך כדי למצוא ערך משרן בשיטת תדר התהודה.

קבלים הקלט, C1 ו- C2 משמשים לסינון ארעיות ואדוות מהסוללה החיצונית או ממקור החשמל. הקבל C3, 1uF, 100V משמש לבידוד שני המשרנים הללו. יש דיודת Schottky SR160 שהיא דיודה של 60 אמפר אמפר המשמשת להמרת מחזור תדר המיתוג ל- DC והקבל 1000uF, 35V הוא קבל המסנן המשמש לסינון הפלט מהדיודה.

מכיוון שמתח סף המשוב הוא 1.25 וולט, ניתן להגדיר את מחלק המתח בהתאם למתח משוב זה לצורך הגדרת התצורה בפועל. עבור המעגל שלנו השתמשנו בסיר (R1) ובנגד (R2) כדי לספק את מתח המשוב.

R1 הוא נגד משתנה המשמש לקביעת מתח המוצא. R1 ו- R2 מהווים מחלק מתח המספק משוב לנהג IC XL6009. משרן 10uH L4 וקבל C3 100uF משמשים כמסנן LC.

ממיר באק-בוסט ממיר בנייה ועבודה

מלבד המשרן, כל הרכיבים צריכים להיות זמינים בקלות. ה- XL6009 IC אינו ידידותי לקרש לחם. לפיכך, השתמשתי בלוח המקווקו כדי לחבר את הפינים של XL6009 לסיכות הכותרת הגבריות כמוצג להלן.

בנה את המשרן כפי שפורט לעיל וצור את המעגל שלך. השתמשתי בקרש לחם כדי להקל על העניינים, אך מומלץ להשתמש בלוח מושלם. לאחר השלמת המעגל שלי על קרש הלחם נראה כך.

כאשר מתח הכניסה גבוה ממתח היציאה שנקבע, המשרן נטען ומתנגד לכל שינוי בנתיב הנוכחי. כאשר המתג נכבה, המשרן מספק את הזרם הטעון באמצעות קבלים C3 ולבסוף מתוקן ומחליק על ידי דיודת שוטקי וקבל C4 בהתאמה. הנהג בודק את מתח המוצא על ידי מחלק המתח ומדלג על מחזור המיתוג כדי לסנכרן את מתח היציאה לפי פלט מעגל המשוב.

אותו דבר קורה במצב ההגברה כאשר מתח הכניסה נמוך ממתח המוצא והמשרן L2 נטען ומספק את זרם העומס במצב כיבוי.

בדיקת מעגל ממיר Buck-Boost XL6009

המעגל נבדק על קרש לחם. שים לב שבנינו את המעגל על ​​לוח לחם רק למטרות בדיקה ואתה לא אמור לטעון את המעגל שלך יותר מ -1.5 A כאשר אתה נמצא על לוח הלחם. עבור יישומים זרם גבוה יותר, מומלץ מאוד להלחין את המעגל שלך על גבי לוח perf.

כדי להניע את המעגל, אתה יכול להשתמש בסוללה של 9 וולט, אך השתמשתי באספקת החשמל של הספסל שמוגדרת על 9 וולט.

ניתן לכוון את מתח המוצא מ -3.3 וולט ל -12 וולט באמצעות הפוטנציומטר. מבחינה טכנית, המעגל יכול להיות מתוכנן לזרם יציאה גבוה עד 4A. אך בשל מגבלת דיודת הפלט, המעגל אינו נבדק בעומס מלא. עומס הפלט מוגדר לערך הגון של כ- 700-800mA הנוכחי. ניתן לשנות את דיודת הפלט כדי להגדיל את זרם הפלט במידת הצורך.

כדי לבדוק את מעגל אספקת החשמל שלנו, השתמשנו במולטימטר כדי לפקח על מתח היציאה ובשביל העומס השתמשנו בעומס האלקטרוני של DC, משהו דומה למה שבנינו קודם. אם אין לכם עומס אלקטרוני, תוכלו להשתמש בכל עומס לבחירתכם ולפקח על זרם באמצעות מודד. סרטון הבדיקה השלם מופיע בתחתית עמוד זה.

כמו כן שמים לב שמתח המוצא קצת משתנה במרווח של +/- 5%. זאת בשל ערך ה- DCR הגבוה של המשרנים וחוסר הזמינות של גוף הקירור ב- XL6009. גוף קירור מספק ורכיבים מתאימים יכולים להועיל לתפוקה יציבה. בסך הכל, המעגל עובד די מבצעי והביצועים מספקים. אם יש לך שאלות השאיר אותן בסעיף ההערות, תוכל גם להשתמש בפורומים שלנו לשאלות טכניות אחרות.