Głównym celem tego projektu jest zaprojektowanie i wykonanie konwertera 12V na 24V DC. Zasadniczo ten obwód jest konwerterem napięcia DC-DC typu Boost Converter. Jednym z zastosowań tego obwodu jest solarny układ elektryczny. Ten solarny system elektryczny składający się z panelu słonecznego 12 V, napięcie wejściowe 12 V pochodzi z urządzenia do przechowywania akumulatorów, a napięcie wyjściowe 24 V będzie wejściem falownika w układzie słonecznym. Obwód to Przetwornica napięcia DC-DC zbudowany z układu scalonego LM324, który jest skonfigurowany jako oscylator do wytwarzania częstotliwości przełączania i tranzystora jako półprzewodnikowego elementu przełączającego.
Konwerter 12 V na 24 V DC wykorzystujący LM324
Zanim przejdziemy do budowy i działania obwodu, omówimy podstawy konwertera DC-DC typu Boost oraz LM324 IC . LM324 to poczwórny wzmacniacz operacyjny, co oznacza, że ma w sobie cztery wzmacniacze operacyjne, obwód konwertera prądu stałego 12 V na 24 V zaprojektowany przy użyciu tylko dwóch wzmacniaczy operacyjnych LM324.
Podstawy Boost Converter (Step-Up)
Plik Wzmacniacz służy do podwyższania / zwiększania napięcia wejściowego do pewnego stopnia wyższego poziomu, wymaganego przez obciążenie. Wyższy poziom uzyskuje się poprzez magazynowanie energii w cewce indukcyjnej i oddawanie jej do obciążenia przy wyższym napięciu. Główny obwód przetwornika podwyższającego lub przetwornika podwyższającego składa się z cewki indukcyjnej, diody, kondensatora, przełącznika i wzmacniacza błędu z obwodem sterowania przełącznikiem. Podstawowy obwód konwertera podwyższającego pokazano poniżej.
Konwerter 12V na 24V DC
Działanie konwertera przyspieszenia
Gdy przełącznik jest włączony, induktor wyjście jest połączone z masą i napięcie Vin jest na nim umieszczone. Prąd cewki rośnie w tempie równym Vin / L.
Gdy przełącznik jest wyłączony, napięcie na cewce zmienia się i jest równe Vout-Vin. Prąd płynący w cewce rozpada się w tempie równym (Vout-Vin) / L.
Zgodnie z prawem zachowania energii, moc wejściowa musi być równa mocy wyjściowej (przy założeniu braku strat w obwodzie). Moc wejściowa (styk) = moc wyjściowa (Pout).
Ponieważ Vin Dlatego w konwerterze doładowania Vin Iout LM324 składa się z czterech niezależnych wzmacniaczy operacyjnych o dużym wzmocnieniu na pojedynczym monolitycznym podłożu. Aby utrzymać wzmocnienie jedności, każdy ze wzmacniaczy wyposażony jest w kondensator wbudowany w chip, który zapewnia kompensację częstotliwości. LM324 IC Schemat obwodu konwertera 12 V na 24 V DC pokazano poniżej. IC1 LM324 jest rdzeniem tego obwodu. IC1-A, rezystory R1, R2, R3 i kondensator C1 tworzą oscylator pracujący z częstotliwością około 500 Hz. R2 i C1 służą do dostrojenia częstotliwości oscylatora. IC1-B jest podłączony jako komparator który porównuje napięcie wyjściowe z napięciem odniesienia i zwraca napięcie do stopnia oscylatora w celu sterowania napięciem wyjściowym. Konwerter 12V na 24V DC-DC DO Potencjalny dzielnik za pomocą presetu R5 jest podłączony do nieodwracającego pinu IC1. Napięcie wyjściowe jest podłączone do odwracającego pinu wejściowego przez rezystor 100K. Wyjście tego stopnia komparatora jest doprowadzane do nieodwracającego pinu wejściowego układu IC1a przez inny rezystor 100K. Wyjście oscylator Stopień jest podłączony do bazy tranzystora Q1, a rezystor R7 służy do ograniczenia prądu bazowego Q1. Gdy sygnał wyjściowy oscylatora jest wysoki, tranzystor Q1 zostanie włączony, a cewka indukcyjna L1 zostanie naładowana (prąd płynący przez cewkę L1 zacznie wzrastać). Gdy oscylator wyjściowy osiągnie stan niski, tranzystor Q1 zostanie wyłączony i teraz jedyną ścieżką dla prądu cewki indukcyjnej będzie dioda D2, kondensator C3 i ewentualne obciążenie. Dioda flyback D2 będzie spolaryzowana do przodu, a energia zmagazynowana w cewce indukcyjnej podczas stanu włączenia zostanie zrzucona do kondensatora. Dioda D1 działa jak dioda gasząca . Cewka indukcyjna zawsze będzie próbowała przeciwstawić się wszelkim zmianom przepływającego przez niego prądu i ta właściwość cewki indukcyjnej jest tutaj wykorzystywana. Po naładowaniu magazynuje energię, a po rozładowaniu zachowuje się jak źródło energii. Napięcie, które wyprowadza podczas fazy rozładowania, jest proporcjonalne do szybkości zmian prądu przez nią. Wraz ze wzrostem częstotliwości przełączania wartość indukowana EMF (Electro Motive Force) z cewki również wzrasta. Mam nadzieję, że dobrze zrozumiałeś temat konwertera 12V na 24V DC. Jeśli masz jakieś pytania dotyczące tego tematu lub projektów elektrycznych i elektronicznych, zostaw komentarze poniżej.Wzmacniacz operacyjny LM324
Pinout
funkcje
Aplikacje
Obwód konwertera 12 V na 24 V DC za pomocą LM324 i działa
