Проектиране на 12V до 24V DC преобразувателна верига с помощта на LM324

Проектиране на 12V до 24V DC преобразувателна верига с помощта на LM324

Основната цел на този проект е да се проектира и изгради 12V до 24V DC преобразувател. По принцип тази схема е преобразувател на напрежение DC-DC тип Boost Converter. Едно от приложенията на тази схема е слънчевата електрическа система. Тази слънчева електрическа система, състояща се от 12V слънчев панел, 12 V входно напрежение е от оборудването за съхранение на акумулатори, а 24 V изходното напрежение ще бъде входът на инвертора в слънчевата електрическа система. Веригата е a DC-DC преобразувател на напрежение изграден с LM324 IC, който е конфигуриран като осцилатор за генериране на честотата на превключване и транзистор като полупроводников превключващ елемент.



12V към 24V DC преобразувател, използващ LM324

Преди да преминем към изграждане и експлоатация на вериги, ще обсъдим основите на преобразувателя DC-DC тип Boost и LM324 IC . LM324 е четириядрен операционен усилвател, което означава, че има четири операционни усилвателя в него 12V до 24V DC преобразувателна верига, проектирана използвайки само два операционни усилвателя на LM324.


Основи на Boost Converter (Step-Up)

The усилващ конвертор се използва за увеличаване / увеличаване на входното напрежение до известна степен по-високо ниво, изисквано от товара. По-високото ниво се постига чрез съхраняване на енергия в индуктор и освобождаването му в товара при по-високо напрежение. Основната схема за усилващ преобразувател или усилващ преобразувател включва индуктор, диод, кондензатор, превключвател и усилвател за грешки с верига за управление на превключвателя. Основната схема на усилващия преобразувател е показана по-долу.



12V до 24V DC преобразувател

Работа с преобразувател на усилване

Когато ключът е ВКЛ, индуктора изходът е свързан към земята и напрежението Vin е поставено върху него. Индуктивният ток се увеличава със скорост, равна на Vin / L.



Когато ключът е изключен, напрежението на индуктора се променя и е равно на Vout-Vin. Токът, който течеше в индуктора, се разпада със скорост, равна на (Vout-Vin) / L.

Съгласно закона за запазване на енергията, входната мощност трябва да бъде равна на изходната мощност (ако не се приемат загуби във веригата). Входна мощност (Pin) = изходна мощност (Pout).


Тъй като Вин

Следователно в усилвател конвертор Vin Iout

LM324 Операционен усилвател

LM324 се състои от четири независими операционни усилватели с висок коефициент на усилване върху един монолитен субстрат. За да се поддържа единично усилване, всеки усилвател е снабден с вграден кондензатор, който осигурява честотна компенсация.

Pinout

LM324 IC

LM324 IC

Характеристика

  • Работа с единични или двойни доставки
  • Пропускателна способност на Unity-Gain - 1MHz
  • Повишаване на постояннотоково напрежение - 100 dB
  • Входен ток на отклонение - 45nA
  • Входно напрежение на изместване - 2mV
  • Входящ компенсиран ток - 5nA

Приложения

  • Сумиращи усилватели
  • Мулти-вибратори
  • Осцилатори
  • Усилватели на преобразувателя
  • DC блокове за печалба

12V до 24V DC преобразувателна верига, използваща LM324 и работеща

Схемата на веригата за 12V до 24V DC преобразувател е показана по-долу. IC1 LM324 е ядрото на тази схема. IC1-A, резистори R1, R2, R3 и кондензатор C1 образуват осцилатор, който работи на около 500Hz. R2 и C1 се използват за настройка на честотата на осцилатора. IC1-B е свързан като компаратор който сравнява изходното напрежение с еталон и подава обратно напрежение към осцилаторния етап за целите на управлението на изходното напрежение.

12V до 24V DC-DC преобразувател - 12V до 24V DC преобразувател

12V до 24V DC-DC преобразувател

ДА СЕ Потенциален разделител с помощта на предварително зададена R5 е свързан към неинвертиращия щифт на IC1. Изходното напрежение е свързано към инвертиращия входен щифт чрез 100K резистор. Изход от този сравнителен каскад се подава към неинвертиращия входящ щифт на IC1a чрез друг 100K резистор. Резултатът от осцилатора етап е свързан към основата на транзистора Q1 и резисторът R7 се използва за ограничаване на базовия ток на Q1.

Когато изходът на осцилатора е висок, транзисторът Q1 ще бъде включен и индукторът L1 се зарежда (токът през индуктора L1 започва да се увеличава). Когато изходният осцилатор се понижи, транзисторът Q1 ще бъде изключен и сега единственият път за индукторния ток е през диод D2, кондензатор C3 и товара, ако има такъв.

Диодът D2 на обратния ход ще бъде пристрастен напред и енергията, съхранявана в индуктора по време на включено състояние, ще бъде изхвърлена в кондензатора. Диод D1 действа като a диод с свободен ход .

Индуктор винаги ще се опитва да се противопостави на всяка промяна в тока, преминаващ през него и това свойство на индуктора се използва тук. Когато се зарежда, той съхранява енергия, а когато се разрежда, се държи като енергиен източник.

Напрежението, което извежда по време на фазата на разреждане, е пропорционално на скоростта на промяна на тока през него. Тъй като честотата на превключване увеличава индуцираната EMF (Electro Motive Force) от индуктора също се увеличава.

Надявам се, че ясно сте разбрали темата за 12V в 24V DC конвертор. Ако имате някакви въпроси по тази тема или по електрическите и електронните проекти, оставете коментарите по-долу.