Navrhování obvodu převodníku 12V na 24V DC pomocí LM324

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Hlavním cílem tohoto projektu je navrhnout a zkonstruovat měnič 12V až 24V DC. V zásadě je tímto obvodem měnič napětí DC-DC typu Boost Converter. Jednou z aplikací tohoto obvodu je solární elektrický systém. Tento solární elektrický systém skládající se z solárního panelu 12 V, vstupního napětí 12 V pochází z akumulátorového zařízení a výstupní napětí 24 V bude vstupem střídače do solárního elektrického systému. Obvod je a Měnič napětí DC-DC postavený na IC LM324, který je konfigurován jako oscilátor pro výrobu spínací frekvence a tranzistor jako polovodičový spínací prvek.

Převodník 12V na 24V DC pomocí LM324

Před přechodem na konstrukci a provoz obvodu si probereme základy DC-DC převaděče typu Boost a LM324 IC . LM324 je čtyřnásobný operační zesilovač, což znamená, že má v sobě čtyři operační zesilovače, obvod převodníku 12V na 24V DC navržený pouze se dvěma operačními zesilovači LM324.




Základy převaděče Boost (Step-Up)

The boost převodník se používá ke zvýšení / zvýšení vstupního napětí do určité míry vyšší úrovně požadované zátěží. Vyšší úrovně je dosaženo ukládáním energie v induktoru a jejím uvolňováním do zátěže při vyšším napětí. Hlavní obvod pro zesilovač nebo zesilovač zahrnuje induktor, diodu, kondenzátor, spínač a chybový zesilovač s ovládacími obvody spínače. Základní obvod krokového převodníku je uveden níže.

Převodník 12V na 24V DC



Provoz převaděče Boost

Když je spínač zapnutý, induktor výstup je připojen k zemi a napětí Vin je umístěno přes něj. Proud induktoru se zvyšuje rychlostí rovnou Vin / L.

Když je spínač VYPNUTÝ, napětí na induktoru se mění a je stejné jako Vout-Vin. Proud, který tekl v induktoru, se rozpadá rychlostí rovnou (Vout-Vin) / L.

Podle zákona zachování energie se musí vstupní výkon rovnat výstupnímu výkonu (za předpokladu, že v obvodu nedojde ke ztrátám). Vstupní výkon (Pin) = výstupní výkon (Pout).


Protože Vin

Proto v převaděči zesílení Vin Iout

Operační zesilovač LM324

LM324 se skládá ze čtyř nezávislých operačních zesilovačů s vysokým ziskem na jednom monolitickém substrátu. Pro zachování jednotného zisku je každý zesilovač vybaven kondenzátorem na čipu, který poskytuje frekvenční kompenzaci.

Pinout

LM324 IC

LM324 IC

Funkce

  • Provozování jednoho nebo duálních dodávek
  • Šířka pásma Unity-Gain - 1MHz
  • Zisk stejnosměrného napětí - 100 dB
  • Vstupní zkreslený proud - 45nA
  • Vstupní ofsetové napětí - 2 mV
  • Vstupní ofsetový proud - 5nA

Aplikace

  • Sčítací zesilovače
  • Multi-vibrátory
  • Oscilátory
  • Zesilovače převodníku
  • Ziskové bloky DC

Obvod převodníku 12V na 24V DC pomocí LM324 a Working

Schéma zapojení převodníku 12V na 24V DC je uvedeno níže. IC1 LM324 je jádrem tohoto obvodu. IC1-A, rezistory R1, R2, R3 a kondenzátor C1 tvoří oscilátor, který pracuje kolem 500 Hz. R2 a C1 se používají k vyladění frekvence oscilátoru. IC1-B je připojen jako komparátor který porovnává výstupní napětí s referencí a dodává zpět napětí do stupně oscilátoru za účelem řízení výstupního napětí.

Převodník 12V na 24V DC-DC - převodník 12V na 24V DC

Převodník 12V na 24V DC-DC

NA Rozdělovač potenciálu pomocí předvolby R5 je připojen k neinvertujícímu pinu IC1. Výstupní napětí je připojeno k invertujícímu vstupnímu pinu přes 100K rezistor. Výstup tohoto komparátorového stupně je přiváděn na neinvertující vstupní pin IC1a prostřednictvím dalšího 100K rezistoru. Výstup z oscilátor stupeň je připojen k základně tranzistoru Q1 a odpor R7 se používá k omezení základního proudu Q1.

Když je výstup oscilátoru vysoký, tranzistor Q1 se zapne a induktor L1 se nabije (proud přes induktor L1 se začne zvyšovat). Když výstupní oscilátor klesne, tranzistor Q1 se vypne a nyní je jedinou cestou pro proud induktoru dioda D2, kondenzátor C3 a zátěž, pokud existuje.

Dioda zpětného chodu D2 bude předpjatá dopředu a energie uložená v induktoru během stavu ZAP bude vyhozena do kondenzátoru. Dioda D1 funguje jako a volnoběžná dioda .

Induktor se vždy pokusí postavit proti jakékoli změně proudu procházejícího tímto proudem a zde se využívá tato vlastnost induktoru. Po nabití akumuluje energii a při vybití se chová jako zdroj energie.

Napětí, které vydává během fáze vybíjení, je úměrné rychlosti změny proudu procházejícího touto fází. Jak spínací frekvence zvyšuje indukovanou EMF (Electro Motive Force) z induktoru se také zvyšuje.

Doufám, že jste jasně pochopili téma převodníku 12V na 24V DC. Pokud máte jakékoli dotazy k tomuto tématu nebo k elektrickým a elektronickým projektům, zanechte níže uvedené komentáře.