Navrhovanie obvodu prevodníka 12V na 24V DC pomocou LM324

Navrhovanie obvodu prevodníka 12V na 24V DC pomocou LM324

Hlavným cieľom tohto projektu je navrhnúť a skonštruovať prevodník 12V na 24V DC. V zásade je týmto obvodom menič napätia DC-DC typu Boost Converter. Jednou z aplikácií tohto obvodu je solárny elektrický systém. Tento solárny elektrický systém pozostávajúci z 12V solárneho panelu, vstupné napätie 12 V pochádza z akumulátorového zariadenia a výstupné napätie 24 V bude vstupom meniča do solárneho elektrického systému. Obvod je a Prevodník napätia DC-DC zabudovaný s integrovaným obvodom LM324, ktorý je konfigurovaný ako oscilátor na výrobu spínacej frekvencie a tranzistor ako polovodičový spínací prvok.



Prevodník 12V na 24V DC pomocou LM324

Predtým, ako sa pustíme do stavby a prevádzky obvodu, prediskutujeme základy DC-DC prevodníka typu Boost a LM324 IC . LM324 je štvornásobný operačný zosilňovač, čo znamená, že má v sebe štyri operačné zosilňovače, obvod prevodníka 12V na 24V DC, ktorý je navrhnutý s použitím iba dvoch operačných zosilňovačov LM324.


Základné informácie o zosilňovači konverzie (Step-Up)

The prevodník zosilnenia sa používa na zvýšenie / zvýšenie vstupného napätia do istej miery vyššej úrovne, ktorú vyžaduje záťaž. Vyššia úroveň sa dosiahne uložením energie v tlmivke a jej uvoľnením do záťaže pri vyššom napätí. Hlavný obvod pre zosilňovací prevodník alebo zosilňovací prevodník obsahuje induktor, diódu, kondenzátor, prepínač a chybový zosilňovač s ovládacími obvodmi spínača. Ďalej je znázornený základný obvod zosilňovača.





Prevodník 12V na 24V DC

Prevádzka zosilňovača

Keď je prepínač v polohe ON, induktor výstup je spojený so zemou a cez neho je umiestnené napätie Vin. Prúd induktora rastie rýchlosťou rovnajúcou sa Vin / L.



Keď je prepínač VYPNUTÝ, napätie na tlmivke sa mení a je rovnaké ako Vout-Vin. Prúd, ktorý pretekal induktorom, sa rozpadá rýchlosťou rovnajúcou sa (Vout-Vin) / L.

Podľa zákona zachovania energie sa vstupný výkon musí rovnať výstupnému výkonu (za predpokladu, že v obvode nedôjde k žiadnym stratám). Vstupný výkon (Pin) = výstupný výkon (Pout).


Keďže Vin

Preto v zosilňovači konverzie Vin Iout

Operačný zosilňovač LM324

LM324 sa skladá zo štyroch nezávislých operačných zosilňovačov s vysokým ziskom na jednom monolitickom substráte. Pre zachovanie jednotného zisku je každý zosilňovač vybavený kondenzátorom na čipu, ktorý poskytuje kompenzáciu frekvencie.

Pinout

LM324 IC

LM324 IC

Vlastnosti

  • Prevádzka samostatného alebo duálneho spotrebného materiálu
  • Šírka pásma Unity Gain - 1MHz
  • Zisk DC napätia - 100 dB
  • Vstupný predpätý prúd - 45nA
  • Vstupné ofsetové napätie - 2 mV
  • Vstupný ofsetový prúd - 5 nA

Aplikácie

  • Sčítacie zosilňovače
  • Multi-vibrátory
  • Oscilátory
  • Zosilňovače prevodníkov
  • Ziskové bloky DC

Obvod prevodníka 12V na 24V DC pomocou LM324 a prac

Schéma zapojenia meniča 12V na 24V DC je uvedená nižšie. IC1 LM324 je jadrom tohto obvodu. IC1-A, rezistory R1, R2, R3 a kondenzátor C1 tvoria oscilátor, ktorý pracuje okolo 500 Hz. R2 a C1 sa používajú na vyladenie frekvencie oscilátora. IC1-B je pripojený ako komparátor ktorý porovnáva výstupné napätie s referenciou a dodáva späť napätie do stupňa oscilátora na účely riadenia výstupného napätia.

Prevodník 12V na 24V DC-DC - Prevodník 12V na 24V DC

Prevodník 12V na 24V DC-DC

TO Rozdeľovač potenciálu pomocou predvoľby R5 je pripojený k neinvertujúcemu kolíku IC1. Výstupné napätie je pripojené k invertujúcemu vstupnému kolíku cez 100K rezistor. Výstup z tohto komparačného stupňa je privádzaný na neinvertujúci vstupný pin IC1a cez ďalší 100K rezistor. Výstup z oscilátor stupeň je pripojený k základni tranzistora Q1 a odpor R7 sa používa na obmedzenie základného prúdu Q1.

Keď je výstup oscilátora vysoký, tranzistor Q1 sa zapne a induktor L1 sa nabije (prúd cez induktor L1 sa začne zvyšovať). Keď výstupný oscilátor klesne, tranzistor Q1 sa vypne a teraz je jediná cesta pre prúd induktora cez diódu D2, kondenzátor C3 a záťaž, ak existuje.

Spätná dióda D2 bude predpätá dopredu a energia uložená v induktore počas stavu ZAPNUTÉ bude vypustená do kondenzátora. Dióda D1 funguje ako a voľnobežná dióda .

Induktor sa bude vždy snažiť postaviť proti akejkoľvek zmene v prúde, ktorý ním prechádza, a tu sa využíva táto vlastnosť induktora. Po nabití akumuluje energiu a pri vybití sa správa ako zdroj energie.

Napätie, ktoré vydáva počas fázy vybíjania, je úmerné rýchlosti zmeny prúdu, ktorý ním prechádza. Ako spínacia frekvencia zvyšuje indukovanú EMF (Electro Motive Force) z tlmivky sa tiež zvyšuje.

Dúfam, že ste jasne pochopili tému prevodníka 12V na 24V DC. Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa tejto témy alebo elektrických a elektronických projektov, zanechajte komentár nižšie.