Ниже представлена схема повышающего DC/DC конвертера, построенного по топологии boost, который, при подаче на вход напряжения 5…13В, на выходе выдает стабильное напряжение 19В. Таким образом, с помощью данного преобразователя можно получить 19В из любого стандартного напряжения: 5В, 9В, 12В. Преобразователь рассчитан на максимальный выходной ток порядка 0,5 А, имеет небольшие размеры и очень удобен.
Для управления преобразователем используется широко распространённая микросхема MC34063.
В качестве силового ключа используется мощный n-канальный MOSFET, как наиболее экономичное с точки зрения КПД решение. У этих транзисторов минимальное сопротивление в открытом состоянии и как следствие — минимальный нагрев (минимальная рассеиваемая мощность).
Поскольку микросхемы серии 34063 не приспособлены для управления полевыми транзисторами, то лучше применять их совместно со специальными драйверами (например, с драйвером верхнего плеча полумоста IR2117, как вот здесь) — это позволит получить более крутые фронты при открытии и закрытии силового ключа. Однако, при отсутствии микросхем драйверов, можно вместо них использовать "альтернативу для бедных": биполярный pnp-транзистор с диодом и резистором (в данном случае можно, поскольку исток полевика подключен к общему проводу). При включении MOSFET затвор заряжается через диод, биполярный транзистор при этом закрыт, а при отключении MOSFET биполярный транзистор открывается и затвор разряжается через него.
Схема:
L1, L2 — катушки индуктивности 35 мкГн и 1 мкГн, соответственно. Катушку L1 можно намотать толстым проводом на кольце с материнской платы, только найдите кольцо диаметром побольше, потому что родные индуктивности там всего по несколько микрогенри и мотать возможно придётся в пару слоёв. Катушку L2 (для фильтра) берём готовую с материнки.
С1 — входной фильтр, электролит 330 мкФ/25В
С2 — времязадающий конденсатор, керамика 100 пФ
С3 — выходной фильтр, электролит 220 мкФ/25В
С4, R4 — снаббер, номиналы 2,7 нФ, 10 Ом, соответственно. Во многих случаях без него вообще можно обойтись. Номиналы элементов снаббера сильно зависят от конкретной разводки. Расчёт проводят экспериментально, уже после изготовления платы.
С5 — фильтр по питанию микрухи, керамика на 0,1 мкФ
D1 — мощный диод Шоттки S10S40C (с материнки).
D2 — диод Шоттки (подойдёт практически любой)
R1, R2 — делитель напряжения. Для выхода 19В резисторы имеют номиналы 14 кОм и 1 кОм, соответственно.
R3 — резистор 4,7 кОм
T1 — силовой транзистор MOSFET, 6035AL (с материнки)
T2 — pnp транзистор. Подойдут, например, наш КТ361, буржуйский 2PA733 или подобные.
Готовый девайс:
КПД преобразователя 85~90%, в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки. То, что вы видите на фотографии — это экспериментальная модель, по хорошему, для уменьшения габаритных размеров, катушки и электролиты лучше монтировать на плату не вертикально, а горизонтально. Чтобы иметь возможность подстраивать выходное напряжение, можно в качестве R2 взять подстроечный резистор на 1,5 кОм. |
Скачать печатную плату (DipTrace 2.0)
Описание принципов функционирования микросхем импульсных регуляторов MC34063
Более подробную теорию работы повышающих преобразователей и методику их расчёта можно прочитать вот здесь (предложенная в этой статье методика несколько отличается от типовой).