Projektiranje kruga pretvarača istosmjerne struje od 12 do 24 V pomoću LM324

Glavni cilj ovog projekta je dizajn i konstrukcija pretvarača istosmjerne struje od 12 do 24 V. U osnovi, ovaj je krug pretvarač napona DC-DC napona tipa Boost. Jedna od primjena ovog kruga je solarni električni sustav. Ovaj solarni električni sustav koji se sastoji od 12V solarne ploče, ulazni napon od 12 V dolazi od opreme za pohranu baterija, a izlazni napon od 24 V bit će ulaz pretvarača u solarni električni sustav. Krug je a DC-DC pretvarač napona izgrađen s LM324 IC koji je konfiguriran kao oscilator za proizvodnju preklopne frekvencije i tranzistor kao poluvodički preklopni element.

Pretvarač istosmjerne struje od 12 do 24 V pomoću LM324

Prije odlaska na konstrukciju i rad kruga razgovarat ćemo o osnovama pretvarača DC-DC pretvarača tipa Boost i LM324 IC . LM324 je četverostruko opcijsko pojačalo, što znači da u sebi ima četiri operativna pojačala, krug pretvarača istosmjerne struje od 12 do 24 V, dizajniran pomoću samo dva optička pojačala LM324.

Osnove pretvarača pojačanja (Step-Up)

The pretvarač pojačanja koristi se za pojačavanje / povećanje ulaznog napona do neke mjere više razine, potrebne opterećenju. Viša se razina postiže pohranjivanjem energije u induktoru i ispuštanjem u teret pod većim naponom. Glavni krug pojačavača ili pretvarača za pojačanje sastoji se od induktora, diode, kondenzatora, prekidača i pojačala za pogreške s upravljačkim krugom prekidača. Osnovni krug pojačavača pretvarača prikazan je u nastavku.

Pretvarač istosmjerne struje od 12 do 24 V

Rad pojačala pretvarača

Kad je prekidač UKLJUČEN, induktor izlaz je spojen na masu i na njemu se postavlja napon Vin. Struja prigušnice raste brzinom jednakom Vin / L.

Kad je prekidač ISKLJUČEN, napon na induktoru se mijenja i jednak je Vout-Vin. Struja koja je tekla u induktoru raspada se brzinom jednakom (Vout-Vin) / L.

Prema zakonu očuvanja energije, ulazna snaga mora biti jednaka izlaznoj snazi ​​(pod pretpostavkom da u krugu nema gubitaka). Ulazna snaga (Pin) = izlazna snaga (Pout).

Budući da je Vin

Stoga u pretvaraču pojačanja Vin Iout

LM324 operativno pojačalo

LM324 sastoji se od četiri neovisna operativna pojačala s velikim pojačanjem na jednoj monolitnoj podlozi. Da bi se održalo jedinstveno pojačanje, svako pojačalo ima kondenzator na čipu koji pruža frekvencijsku kompenzaciju.

Prikaz izvoda

LM324 IC

Značajke

• Rad pojedinačnih ili dvostrukih zaliha
• Propusnost jedinstvenog pojačanja - 1 MHz
• Pojačanje istosmjernog napona - 100dB
• Ulazna struja pristranosti - 45nA
• Ulazni napon pomaka - 2mV
• Ulazna struja pomaka - 5nA

Prijave

• Zbirna pojačala
• Multi-vibratori
• Oscilatori
• Pojačala pretvarača
• DC pojačani blokovi

Krug pretvarača istosmjerne struje od 12 do 24 V pomoću LM324 i Radno

Shema sklopa za pretvarač istosmjerne struje od 12 do 24 V prikazana je u nastavku. IC1 LM324 je jezgra ovog kruga. IC1-A, otpornici R1, R2, R3 i kondenzator C1 tvore oscilator koji radi na oko 500Hz. R2 i C1 koriste se za podešavanje frekvencije oscilatora. IC1-B spojen je kao komparator koji uspoređuje izlazni napon s referentnim i vraća napon na stupanj oscilatora u svrhu upravljanja izlaznim naponom.

Pretvarač istosmjerne struje od 12 do 24 V

DO Razdjelnik potencijala korištenjem unaprijed postavljenog R5 spojen je na neinvertirajući pin IC1. Izlazni napon povezan je s invertirajućim ulaznim zatičem kroz otpornik od 100K. Izlaz ovog stupnja usporedbe dovodi se na neinvertirajući ulazni pin IC1a kroz drugi otpornik od 100K. Izlaz od oscilator stupanj je povezan s bazom tranzistora Q1, a otpor R7 služi za ograničavanje struje baze Q1.

Kada je izlaz oscilatora visok, tranzistor Q1 će se uključiti i induktor L1 napuniti (struja kroz induktor L1 počinje rasti). Kad se izlazni oscilator spusti, tranzistor Q1 će se isključiti i sada je jedini put za struju induktora kroz diodu D2, kondenzator C3 i opterećenje ako postoji.

Povratna dioda D2 bit će usmjerena prema naprijed, a energija pohranjena u induktoru tijekom stanja uključenosti istisnut će se u kondenzator. Dioda D1 djeluje kao a dioda slobodnog kotača .

Induktiv će se uvijek pokušati suprotstaviti bilo kojoj varijaciji struje koja prolazi kroz njega i ovo svojstvo induktora se ovdje koristi. Kad se napuni, čuva energiju, a kada se isprazni ponaša se poput izvora energije.

Napon koji on daje tijekom faze pražnjenja proporcionalan je brzini promjene struje kroz njega. Kako se frekvencija prebacivanja povećava inducirano EMF (elektromotorna sila) od prigušnice također se povećava.

Nadam se da ste jasno razumjeli temu 12V u 24V DC pretvarača. Ako imate pitanja o ovoj temi ili o električnim i elektroničkim projektima, ostavite komentare u nastavku.