Всё о мобильной энергии, солнечных батарея, ветряках и другой электроники Обсуждение солнечных батарей, вертяков, генераторов и другой электроники
 
  Регистрация | Войти На главную Добавить статью Форум Поиск  RSS Наш твиттер Контакты 26 ноября 2022, Суббота  
MobiPower.ru
 О сайте
 Новости
 солнце
 термоэлектричество
 механика
 аккумуляторы
 освещение
 электроника
 прочее (экзотика)
 новинки рынка
 Сделай сам
 Обзоры и тесты
 Библиотека
 Форум
 Ссылки
 Контакты

Новости на e-mail
Подписаться на e-mail рассылку новых статей сайта Mobipower.ru



Новое на форуме

Оживить вампирчик
Автор: nik34
19.11.2022 в 23:44

ВЦ8 - пока поговорить.
Автор: nik34
17.11.2022 в 22:54

Сломался Вампирчик :-(
Автор: nik34
07.10.2022 в 12:42

Разносол: конструкции от LeonidS
Автор: LeonidS
24.06.2022 в 13:56

Просто "коробочка".
Автор: nik34
10.02.2022 в 17:24

Накопитель "Конструктор"
Автор: nik34
28.12.2021 в 09:15

Alpha Power BC-700 от La Crosse Technology
Автор: Гость
22.12.2021 в 20:48

Ругаться сюда, однако ;))))
Автор: Гость
13.12.2021 в 20:54

Защищённые аккумуляторы в Вампирчике
Автор: nik34
14.10.2021 в 20:55

Увеличение ёмкости Вампирчика на счёт внешнего блока с 18650
Автор: nik34
14.10.2021 в 20:53

Перейти на форум

Сейчас на сайте
394 человека

в т.ч. гостей: 394
пользователей: 0

Всего: 1240

Это может быть полезно



Повышающий преобразователь в батарейном отсеке AA


Разместил 12.03.2011   nik34

Электроника nik34 прислал:

Повышающий преобразователь в батарейном отсеке AA
Дана схема и конструкция повышающего преобразователя, поднимающего напряжение от нескольких батареек до заданного. Особенностью конструкции является исполнение платы в виде вставляемого вместо одного из аккумуляторов, блока.





  
Поделиться этой страницей в:


Потребность в создании это устройство возникла у автора после нескольких полетов мини модели вертолета. Эта модель управляется ручным передатчиком с питанием от шести батареек AA, который также служит для заряда LiPo аккумулятора самого вертолета между его полетами.

Из-за энергетической прожорливости вертолета, даже щелочные батарейки умирали очень быстро. Замена щелочных батареек NiMH аккумуляторами принесла новые проблемы: напряжение аккумулятора около 1.4 В, но только сразу после зарядки, и быстро снижается до 1.2 В.

Суммарного напряжения аккумуляторов оказалось мало для подзарядки аккумулятора вертолета. Появилась идея сделать повышающий преобразователь по размеру в один элемент АА, установить его вместо одного аккумулятора и получить от пяти аккумуляторов напряжение, эквивалентное шести щелочным батарейкам.

Более того, автор решил сделать этот модуль универсальным, чтобы он мог устанавливаться в любой батарейный отсек, независимо от числа элементов в нем. Батарейки (количеством n) в нем будут заменены на n-1 перезаряжаемых аккумуляторов (одну ячейку займет преобразователь). И такой батарейный отсек даст напряжение, равное n-му количеству батареек.

Данное устройство можно использовать для модернизации батарейных отсеков с количеством ячеек от 4 до 10. При этом понадобится от 3 до 9 перезаряжаемых аккумуляторов. Если использовать электролитические конденсаторы на 35 В, можно повысить это количество до 20. В схеме может использоваться практически любая микросхема импульсного преобразователя.

Выход по току используемой микросхемы LT1172 составляет около 500 мА, но заменой микросхемы на LT1170 он может быть увеличен до 2 А. На Рис.1 показан батарейный отсек на четыре ячейки. В одной из ячеек установлена макетная печатная плата, на которой собрана схема устройства. Аккумуляторы должны быть установлены в ячейки, начиная от отрицательного выходного контакта, а на положительном контакте устанавливается плата преобразователя (см. Рис.2).

Повышающий преобразователь в батарейном отсеке AA

Рис.1. Преобразователь установлен вместо одного аккумулятора и повышает выходное напряжение до уровня суммарного напр2яжения четырех щелочных батареек (4×1.5 В=6 В).

Повышающий преобразователь в батарейном отсеке AA

Рис.2. Принцип работы устройства.

Повышающий преобразователь в батарейном отсеке AA

Рис.3. Принципиальная схема.

Преобразователь вырабатывает напряжение UBoost, которое суммируясь с входным UIN дает выходное напряжение UOUT. В таблице (см. ниже) показано, насколько необходимо повысить напряжение в зависимости от числа элементов питания. Максимальное количество элементов ограничено номинальным напряжением электролитических конденсаторов. Микросхема LT1172 может функционировать до 36 В, но для экономии места установлены электролитические конденсаторы на 16 В, которые ограничивают выходное напряжение уровнем в 13.5 В (8 аккумуляторов взамен 9 щелочных батареек).

Формула для вычисления значения напряжения UBoost:

UBoost = 2.4 В + (0.3 В × (n – 3)),

где n = от 4 до 10 аккумуляторов.

Или:

UBoost = 2.4 В + (UIN – 3.6 В) × 0.3 / 1.2 В.

Выходное напряжение определяется по формуле:

UOUT = UIN + UBoost.

Контроллер LT1172 работает в этой конструкции, как классический повышающий преобразователь. Но есть и отличия. В типовой схеме включения на выходе применяется резистивный делитель для регулирования напряжения UOUT через обратную связь на вход FB. Здесь же выходное напряжение зависит от UBoost (см. рисунок 2). Транзистор Т1 вместе с резистором R1 образуют генератор тока, пропорционального разности напряжений (UBoost – 0.7 В) / R1. Пока напряжение на эмиттере T1 ниже напряжения пробоя стабилитрона D3, весь ток будет течь через резистор R2 на землю. Падение напряжения на резисторе R2 сравнивается с напряжением 1.24 В внутреннего опорного источника микросхемы LT1172. Если R2 = 1.24 кОм, через R1, T1 и R2 будет течь ток 1 мА, и схема будет в равновесии.

На резисторе R1 этот ток создает падение напряжения 1.69 В, которое в сумме с напряжением 0.7 В перехода база-эмиттер транзистора дает UBoost, равное 2.4 В. Именно такое повышающее напряжение необходимо для замены четырех батареек тремя аккумуляторами (см. таблицу).

Повышающий преобразователь в батарейном отсеке AA

При увеличении количества ячеек значение UBoost должно быть увеличено на 0.3 В для каждой дополнительной ячейки. Это достигается благодаря стабилитрону D3 и резистору R4. Когда напряжение на эмиттере транзистора Т1 больше 4.3 В (сумма UIN и напряжения база-эмитер транзистора), стабилитрон D3 пробивается и от источника тока через D3 и R4 отводится некоторая его доля. Значение резистора R4 может быть рассчитано таким образом, что на каждый дополнительный элемент питания с увеличением UIN на 1.2 В, UBoost увеличивается на 0.3 В или на 25% (0.3 В /1.2 В × 100). Напомним, что напряжение UBoost равно UR1 + 0.7 В. То есть при расчетах учитывается сопротивление резистора R1 в 1.69 кОм.

Итак, формула для расчета R4:

n × 0.3 В / 1.69 кОм = n × 1.2 В / R4

n сокращаем, тогда:

R4 = 1.2 В / 0.3 В × 1.69 кОм = 6.8 кОм

Итак, R4 = 6.8 кОм и стабилитрон D3 на напряжение 4.3 В.

В связи с тем, что стабилитрон на 4.3 В отсутствовал в библиотеке элементов схемного эмулятора, при моделировании и макетировании схемы были использованы стабилитрон на 4.7 В и резистор R4 номиналом 6.2 кОм.

В заключение надо сказать, что повышающая схема может быть отключена с помощью выключателя, установленного на «земляном» проводе.

Перевод: Андрей Гаврилюк по заказу РадиоЛоцман




Источник:
http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=78862





Поделиться этой страницей в:

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 5 из 5. Голосов: 9

Проголосуйте, пожалуйста, за эту статью:
Класс! Очень хорошо! Сойдёт 3-й сорт еще не брак Ерунда
(отлично!)(хорошо)(сойдет)(так себе)(плохо)

Статьи в тему: Электроника
Схема защиты Li-Ion аккумуляторов
 Самодельный накопитель
 Импульсные источники питания. Современная схемотехника
Цепи защиты Li-Ion батарей  Моя история мобильной энергии и навигации  Импульсные источники питания. Современная схемотехника и компоненты.

Связанные темы

Сделай сам
Сделай сам


Комментарии к статье

Повышающий преобразователь в батарейном отсеке AA | 0 Комментариев

Спасибо за проявленный интерес

Вы не можете отправить комментарий анонимно, пожалуйста зарегистрируйтесь.

 
Связанные темы
Раздел: Сделай сам
Сделай сам

Статьи в тему
Электроника
Источники питания радиоэлектронной аппаратуры
Источники питания радиоэлектронной аппаратуры
Схема включения-отключения нагрузки одной кнопкой
Включение-отк...ие нагрузки одной кнопкой
самодельный SEPIC преобразователь для зарядки сотовых и КПК
Повышающе-пон...ий преобразователь напряжения для зарядки КПК от батареек
Преобразователь напряжения для солнечной батареи
Преобразователь для садового фонаря
Самодельный индикатор заряда Li-Ion аккумулятора
Простой индикатор заряда LiIon аккумулятора

А Вы знаете, что возможно... ?

 Подписаться на rss рассылку Читать нас через RSS

 Читать нас на Твиттер Читать нас на Твиттер

 Наши новости на e-mail Получать наши новости на e-mail

 Напечатать текущую статью Напечатать текущую статью


Реклама
По вопросам размещения рекламы


Интересно



 

Количество подписчиков на RSS
Загрузка страницы: 0.03 секунды