Một nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi có thể được xây dựng trên một bảng mạch?


17

Tôi đang chơi với ý tưởng kết hợp nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi (lần đầu tiên của tôi), sử dụng một cái gì đó như IC điều khiển LT1076-5 hoặc LM2576 . Các IC này có số lượng bộ phận bên ngoài thấp và tần số chuyển đổi tương đối thấp (56kHz-100kHz). Đã dành thời gian đọc dữ liệu cho các IC điều khiển, tôi thấy rõ rằng một số vị trí thành phần rất quan trọng đối với thiết kế. Sau đó, tôi tự hỏi, nếu có thể hoặc thậm chí có thể tạo và kiểm tra nguồn cung cấp năng lượng trên bảng mạch, và sau đó chuyển nó sang bảng protoboard.

Nếu tôi không yêu cầu hiệu quả cực cao (bất kỳ bộ chuyển mạch nào phải tốt hơn tuyến tính khi giảm ~ 35V, phải không?), Điều đó có tạo ra sự khác biệt không? Hoặc có nhiều khả năng đơn giản là không hoạt động?


Tần số thấp có lợi thế là bức xạ ít hơn, nhưng cũng đòi hỏi cuộn dây lớn hơn. 2 ~ 3 MHz thường sẽ có đủ với 3,3 H. Có thể quan trọng nếu bạn có ít không gian. μ
Federico Russo

Đối tác cung cấp năng lượng của tôi luôn xây dựng cái mà tôi gọi là 'Tháp quyền lực'. Anh ta đặt những gì có thể lên một cái bánh mì và đặt những phần dòng điện cao trên những sợi dây nặng hàn lên không trung.
kenny

1
Bạn đang nhận được một loạt các câu trả lời ở đây. Tôi đề nghị phân biệt cẩn thận đầu vào :-).
Russell McMahon

Câu trả lời:


15

Nếu được xây dựng cẩn thận và hợp lý với độ dài chì tối thiểu ngắn nhất, các đường dẫn ngắn đến đường ray điện và tách và lọc đúng cách thì một bảng mạch bánh mì có thể không quá khác biệt so với nguồn cung cấp dựa trên PCB. Kết quả tốt có thể được mong đợi và tiếng ồn không nên tồi tệ hơn nhiều so với mạch dựa trên PCB thông thường.

Nếu được xây dựng gần như mạch bánh mì thường thì kết quả xấu có thể được mong đợi. Tuy nhiên, tần số thấp (50 - 100 kHz thậm chí có thể giúp bạn tiết kiệm trong những trường hợp đó.

Công tắc có một lượng ma thuật nhất định trong đó. Trong một số trường hợp / địa điểm, một vài pF điện dung đi lạc có thể khiến mọi thứ trở nên rất sai. NHƯNG

Tôi đã xây dựng thành công nhiều bộ chuyển đổi trên bảng mạch (cắm theo kiểu).

Bảng dữ liệu LT1076:

Bảng dữ liệu LM2576

Các tờ Spec cho biết chúng hoạt động ở tần số 100 kHz và 52 kHz nên cả hai đều tương đối "thân thiện với bánh mì".

Điện áp cố định LM2575 có một chút khả năng chống lashup vì nó có bộ chia phản hồi quan trọng trong nội bộ, nhưng tôi khuyên bạn nên sử dụng phiên bản điện áp đầu ra thay đổi vì hữu dụng và linh hoạt hơn và có thể dạy cho bạn nhiều hơn. Phần LT có vẻ như có khả năng hơn về tổng thể.

Thấp hơn tần số cao hơn có khả năng thành công hơn trên bảng điều khiển, vì vậy khoảng 100 kHz là tần số khởi đầu tốt. Công nghệ cũ cho hầu hết các IC. Thậm chí 1 MHz có thể ổn nhưng khớp nối điện dung tăng thêm 10 lần so với 100 kHz. 1 pF là 10 pF tương đương. 10 pF tương đương 100 pF. Một vài pF hiếm khi làm tổn thương quá nhiều ở 100 kHz.

Giữ dẫn đầu ngắn. Các thành phần nhóm với nhau có chung đường dẫn nặng hiện tại. Bỏ qua tốt. Làm công việc bánh mì tốt nhất bạn có thể. Tránh dây điện dài như thường không có vấn đề gì cả. Hãy suy nghĩ trước và lên kế hoạch ít nhất một chút. Odds là nó sẽ làm việc.

Một cái bẫy là mạng phân chia phản hồi (R1 & R2 trong mỗi trường hợp trên sơ đồ trang 1 của biểu dữ liệu, nhưng hoán đổi trên / dưới). Ở đây yu có một pin đầu vào phản hồi và một bộ chia từ đầu ra để điều chỉnh điện áp. Không phải biểu dữ liệu cho thấy nó, nhưng một tụ điện nhỏ trên điện trở trên của bộ chia (phản hồi ping đến Vout) thường giúp đáp ứng xung. Một nắp nhỏ từ điểm trung tâm = Pin phản hồi đến bất kỳ nơi nào khác thường là một thảm họa. Hỏi tôi làm sao tôi biết :-). Đó có thể là điểm nhạy cảm nhất trong nhiều mạch.

Hãy suy nghĩ về những con đường hiện tại. Cuộn cảm / công tắc / diode / bộ lọc (trong và ngoài), mặt đất và nguồn điện.

Nếu lái một bóng bán dẫn bên ngoài (không liên quan ở đây), hãy dẫn đầu ngắn. Sử dụng zener ngược trên cổng nguồn nếu sử dụng FET.

IC được chọn làm cho cuộc sống dễ dàng với chi phí linh hoạt. Để "chơi", hãy xem MC34063 - Tôi giới thiệu chúng cho một và tất cả. Cũ. Một số khuyết điểm. Rẻ. có khả năng và linh hoạt và vui vẻ và số phần thấp. Được xây dựng trong giới hạn hiện tại cao. Có thể làm về BẤT K top cấu trúc liên kết nào (boost, buck, buck boost, CUK, SEPIC, ....

Bảng dữ liệu MC34063

  • Xem hình 15, 20, 21 trong biểu dữ liệu cho các ví dụ bước xuống.

  • Hình 15 là với công tắc bên trong. Lên đến 0,5A - có thể nhiều hơn.

  • Hình 20 sử dụng NPN bên ngoài nhưng tôi sẽ sử dụng FET N Channel.

  • Hình 21 sử dụng PNP bên ngoài - Tôi sẽ sử dụng FET P Channel.

Tôi thích Hình 20 hơn, với FET N-Channel.

Điều này sẽ thực hiện 36V + trực tiếp (xếp hạng 40 V) NHƯNG bắt đầu ở mức từ 12V đến 5V để chơi. RẤT NHIỀU năng lượng và những điều không ổn ở 36V.

Đặt thêm câu hỏi nếu quan tâm.


THÊM: 20 tháng 7 (New Zealand)

Các IC ví dụ có tất cả các chân trên một đường thẳng cho mọi triển vọng về kết quả tốt nếu được sử dụng theo các hướng dẫn ở trên và hướng dẫn bảng dữ liệu.

IC có thể được định vị sao cho các đường ray điện được cung cấp từ các dải bánh mì chỉ cách một vài phần mười inch và tách rời với độ dài chì tối thiểu. Có một vài thành phần khác và chúng có thể được đặt với các khách hàng tiềm năng rất ngắn.

Tuy nhiên, đây là một mạch đơn giản sử dụng "bảng vectơ" / veroboard / ... vv bảng mạch đồng sẽ cho phép thực hiện gọn gàng và dễ dàng với một chút ít sai sót.

Khi sử dụng phích cắm trong bảng bánh mì, một số dây dẫn linh kiện dày đến mức chúng sẽ không vừa hoặc sẽ "cài đặt" vĩnh viễn lò xo bánh mì nếu được chèn. Chúng có thể được xử lý bằng cách hàn các chiều dài NGẮN của dây với chúng như các phần mở rộng chì và cắm chúng vào bảng. Thực hiện đúng cách và với đèn led cắt tỉa, kết quả có vẻ ổn và có hiệu lực.

Dây quá mỏng cũng có thể có vấn đề tiếp xúc.


Đã thêm tài liệu tham khảo cho các mạch có liên quan trong ghi chú ứng dụng.
Russell McMahon

Tôi đã thêm một số thông tin về IC điều khiển tiềm năng, nếu điều đó có ích.
Đánh dấu

1
Nếu "một cơ hội tốt" là> 50%, thì "một cơ hội tốt để làm việc và một cơ hội tốt để không làm việc" là vô nghĩa. Xác suất.
Federico Russo

1
1. Thông tin chip được thêm vào sau đó có thể giải thích lý do tại sao tôi tự hỏi làm thế nào tôi bỏ lỡ dữ liệu đó :-). 2. Những tuyên bố của tôi về "một cơ hội tốt" vẫn vui vẻ đứng vững. Hoàn thành tốt và với sự quan tâm và hiểu biết nó có cơ hội thành công. Không có suy nghĩ quan tâm và hiểu bạn có thể may mắn. Tôi nghĩ bối cảnh làm cho điều đó rõ ràng. Hy vọng là như vậy, dù sao đi nữa :-).
Russell McMahon

Làm thế nào về một PCB khuôn mẫu bánh mì, chẳng hạn như cái này ? Tôi tưởng tượng bạn vẫn phải đối phó với điện dung giữa các dấu vết, nhưng ít nhất bạn sẽ có kết nối tốt ...
Đánh dấu

7

Ở tần số đó, nó có thể sẽ hoạt động, nhưng tỏa ra như địa ngục, có hiệu quả thấptừ chối gợn xấu . Không ai trong số đó có liên quan khi bạn chuyển nó sang PCB. Và do hiệu suất kém của nó, tôi sẽ không sử dụng nó để cấp nguồn cho mạch điện, mà là gắn với nguồn cung cấp năng lượng của tôi. Bạn chỉ có thể sử dụng nó như một bằng chứng về khái niệm , nếu bạn cảm thấy bạn cần điều đó.
Cá nhân tôi sẽ bỏ qua toàn bộ bảng mạch và trực tiếp đi tìm PCB.


4

Tôi đã thử chạy một biến tần nhỏ 5V (-5V từ nguồn cung cấp + 5V) trên bảng mạch.

Về cơ bản, đây là một bộ chuyển đổi năng lượng thấp nhỏ trong một con chip chỉ có một vài điện trở, tụ điện và một cuộn 47 47H duy nhất (kết quả tốt nhất tôi tìm thấy là với một hình xuyến tôi tự làm mình bị thương).

Trong khi nó hoạt động, nó thực sự ồn ào như địa ngục. Nó tỏa ra ngay trên bảng tạo ra một tiếng kêu chói tai vào tất cả các op-am của tôi.

Không hay.


Bạn có nghĩ rằng bánh mì là một yếu tố chính trong bức xạ tiếng ồn? Nếu cùng một mạch trên PCB và được kết nối tại cùng một điểm thì kết quả nhiễu sẽ khác nhau đáng kể.
Russell McMahon

Trên PCB, bạn có thể xây dựng những thứ như vòng bảo vệ và đặt các bộ phận để các bản nhạc rất ngắn, v.v. Bạn không thể làm điều đó trên bảng điều khiển.
Majenko

... Trừ khi bạn sử dụng dây hàn và dây nặng cho vòng dây nguồn và bánh mì những thứ không nhạy cảm. Lừa, nhưng có thể.
Mike DeSimone

3

Có thể hơi ồn ào, và tôi sẽ không thử và lấy nhiều năng lượng thông qua bất kỳ nguồn cung cấp năng lượng nào, nhưng tôi không hiểu tại sao nó không hoạt động. Tôi chắc chắn sẽ cho nó đi nếu tôi cảm thấy mong muốn.


Bởi "rất nhiều sức mạnh", chúng ta đang nói gì ở đây? PS tôi đang thiết kế có dòng điện tối đa 2A ở 5VDC, nhưng trong thực tế, tôi sẽ kéo ít hơn rất nhiều so với nó (~ 100mA-500mA)
Đánh dấu

Cuối cùng đã đào được một bảng dữ liệu cho một bảng mạch ngẫu nhiên, nó nói rằng nó tốt đến 36V @ 2A. Mối quan tâm của tôi ban đầu là đối với hiện tại bạn đang vẽ, nhưng có vẻ như bạn có rất nhiều lợi nhuận ở đó. Nếu bạn giảm 35V, điện áp đầu vào của bạn có thể có vấn đề. Một số bảng ngẫu nhiên có thể được đánh giá cho điện áp thậm chí ít hơn so với bảng tôi tìm thấy. (Không chắc EE.SE pedantic an toàn như thế nào, nhưng ...) Trường hợp xấu nhất bạn có thể làm chảy nhựa và làm hỏng bảng của bạn. Tôi sẽ thử nó trên một trong những bảng nhỏ hơn của tôi.
Jay Kominek

@Jay - Chúng tôi không quá an toàn ở đây. Nhận xét của bạn rằng bạn sẽ không cố gắng lấy nhiều năng lượng thông qua một chiếc bánh mì là đủ, việc đào một bảng dữ liệu là tuyệt vời. Tôi không thể đoán họ là điện áp thấp như vậy!
Kevin Vermeer

1

Thiết kế một công tắc trên một chiếc bánh mì chỉ làm cho cuộc sống khó khăn hơn. Nó có thể được thực hiện (xem các câu trả lời khác), nhưng tại sao làm việc cho chính mình?

Về cơ bản, một bảng mạch bổ sung thêm dung lượng hàng chục hoặc hàng trăm pF giữa tất cả các nút liền kề. (Hãy nghĩ về nó: các tiếp điểm trong hai hàng liền kề là các tấm và nhựa ở giữa là đường kính.) Diện tích bề mặt song song lớn của các tiếp điểm là kẻ giết người ở đây; trên PCB, các dấu vết song song chỉ có điện dung cạnh ("viền") để xử lý, thấp hơn nhiều và điện dung cho lớp mặt phẳng tiếp theo xuống (thường là mặt đất) dễ dự đoán và xử lý hơn.

Thay vào đó, tôi khuyên bạn nên xem xét cái gọi là "mô-đun nguồn cắm thêm", chẳng hạn như các mô-đun được bán bởi TI , có bảng mạch tích hợp tất cả các công cụ tốt ở vị trí đầu tiên, và chỉ yêu cầu tụ điện đầu vào và đầu ra và một số khác các bộ phận nhỏ (như điện trở để đặt điện áp đầu ra). Họ sẽ bớt đau hơn rất nhiều.

Ngay cả khi không có mô-đun có sẵn, bạn vẫn nên tạo một PCB mặt nạ không hàn 2 mặt nhỏ (khoảng 100 đô la cho 10 hoặc bạn có thể thử một công cụ tổng hợp như DorkbotPDX ) chỉ có sức mạnh cung cấp và có các chân trên các trung tâm 0,1 "(dây bus hoạt động tốt ở đây) để giao tiếp với bảng mạch của bạn. Điều tuyệt vời ở đây là bạn có thể tái sử dụng bảng điện này trên thiết kế thực, cũng như các dự án trong tương lai.

(Trong danh sách "những việc cần làm khi tôi tiếp quản thế giới" của tôi đang tạo ra một số bảng mạch cơ sở cho bộ điều chỉnh tuyến tính của Công nghệ tuyến tính , vì vậy bạn chỉ cần mua bảng với các chân trung tâm PhaModule và 0,1 "trên đó, thêm cần thiết tụ điện và điện trở với nó, và voila, cung cấp năng lượng.)

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.