Главная » Участники » Nazar » Электроника, самоделки » Buck-boost (SEPIC) DC-DC преобразователь на UC3843B
Buck-boost (SEPIC) DC-DC преобразователь на UC3843B

Buck-boost (SEPIC) DC-DC преобразователь на UC3843B
Понадобилось мне питать пару нагрузок с общим током потребления не выше 1А от 12В 7Ач свинцово-кислотной АКБ. Да еще так чтобы АКБ могла самостоятельно подзаряжаться от сетевого блока питания работая преимущественно в буферном режиме (полный ее разряд будет происходить вряд-ли часто).

Исходя из вышеперечисленных требований выбор пал на SEPIC топологию преобразователей которая может как снижать, так и повышать напряжение. Так как напряжение на АКБ будет как падать ниже 12В при ее разряде, так и повышаться до 13,8В - когда она будет подключена к сетевому БП.

Сперва было собрал преобразователь на микросхеме MC34063A. Но из-за т. н. релейного способа стабилизации вых. напряжения у нее (вкл.-откл. генерации - в ШИМ MC34063A не "умеет") дроссели ощутимо шумели. Меня такое не устроило и решил далее использовать уже специализированный ШИМ-контроллер со встроенным драйвером для затвора MOSFET'а.

Таким образом было собрано устройство на снимке. Привлекла простота схемы на UC3843 и хорошая на нее стоимость (по сравнению со спец. микросхемой со встроенным ключем специально для низковольтных DC-DC преобразователей).

В процессе сборки преобразователя были трудности в виде нестабильной работы преобразователя ("сваливания" все в тот же релейный режим работы). Поэтому был проведен ряд опытов по подбору индуктивности дросселей и подбору резистора-датчика тока в цепи истока полевика. Заодно пришлось добавить между тем резистором и токооизмерительным входом UC3843 RC-цепь. Ее не было в одной схеме с инета по которой я поначалу преобразователь собирал. С той RC-цепочкой все сразу же изменилось к лучшему.

Еще лучше преобразователь заработал после того как я увеличил емкость фильтрующего конденсатора по питанию UC3843 аж до 220мкФ так как всего лишь 1мкФ керамического было мало (хотя в схеме с инета был только он). Заодно добавил еще также небольшой дроссель в питание той же МС. Его сердечник сориентирован перпендикулярно сердечникам силовых дросселей во избежание на его обмотку наводок от последних.

Частота работы преобразователя на холостом ходу около 83кГц и поднимается до примерно 432кГц (измерял транзистор-тестером) при указанном в скобках на схеме токе нагрузки (советская автолампа 12V 21cd от М-СЭЛЗ). При таком токе наиболее сильно греется полевик - до около 94°C (оценка по небольшому размягчению сплава Розе на его теплообменном фланце). Это можно легко поправить небольшим радиатором. Но так как тока нагрузки свыше 1А не будет то и радиатор на транзистор решил не устанавливать. Далее по интенсивности нагрева идет дроссель 60мкГн - нагрев ощутимый но палец легко можно держать. Еще слабее греется дроссель 20мкГн и оксидный конденсатор 2200мкФ на выходе преобразователя.

Слева на плате видна схема отключения преобразователя при входном напряжении ниже 10В для защиты АКБ от глубокого разряда. Она же автоматически подключает нагрузку к аккумулятору после его заряда (или ее можно включить вручную с помощью кнопки).

Также в преобразователь добавлена простенькая схемка защиты нагрузки от повышенного выходного напряжения (на всякий случай лишней не будет) - на сравнительно мощном тиристоре и стабилитроне. При повышении выходного напряжения до примерно 12,8В тиристор отпирается и будет закорачивать преобразователь по схеме после предохранителей. Это приведет к их перегоранию и обесточиванию устройства.

Часть деталей установлена на обратной стороне платы поскольку поначалу я собирал его используя схему с инета где компонентов было меньше. Схема отключения преобразователя при снижении напряжения на аккумуляторе ниже 10В была ранее показана собранной на отдельной плате: http://ixbt.photo/?id=photo:1567589.
  • Раздел: Хобби
  • Дата съёмки: неизвестно
  • Дата загрузки фото: 15.02.2023 22:38
  • Оригинальная фотография: 4370 x 2145 (3,3 Мб)
  • Технические характеристики:
    • Фотоаппарат: Canon EOS 600D
    • Выдержка: 0,0
    • Гиперфокальное расстояние: inf m
    • Диафрагма: 14,0
    • Светочувствительность: 200
    • Фокусное расстояние: 55,0 mm (35 mm equivalent: 55,0 mm)
    • Полный EXIF
оригинальное фото
  • Просмотров: 528
  • Рейтинг: голосов еще нет
  • Отзывов: 6

  • Получить код для блога
  • Послать ссылку другу

Комментарии к фотографии
1. Igor Zabor (15.02.2023 23:15)
У меня патологическое желание выкроить аж целую линию (шаг), вот справа от катушки "61" аж в глаза бросается, слева от ИС я бы еще шаг убрал, сдвинув частично обвязку к катушке "21". Но это я ворчу, как обычно, сам только печатку закончил в Layout-е, патология обострилась =)).
2. Nazar (15.02.2023 23:31)
1. Там шаг справа от "61" нужен чтоб не греть оксидный тот кондер рядом. Та как "61-я" катушка греется ощутимо довольно хотя и не до "кипятка". "21-я" же катушка специально отодвинута подальше от ИС с ее обвязкой чтобы избежать на них наводок - у сердечников типа "гантель" должно быть сильное рассеяние магнитного поля. Вместо "гантелей" бы лучше подошли сердечники с куда более "закрытым зазором" как на платах китайских готовых DC-DC. Но так как у меня уже были такие вот готовые заводские дроссели на "гантелях" (с завода индуктивность у них была 100мкГн) и учитывая сколько стоят мощные ВЧ-дроссели в радиомагазинах - решил те заводские использовать. Только перемотал их, разумеется. Также было относил силовые дроссели в этом преобразователе на проводах достаточного сечения, на расстояние около 15см от платы - с меньшими потерями он работать не стал. Так что не в наводках там дело (указал данную инфу так как вдруг кто подумает об этом).
3. Igor Zabor (15.02.2023 23:49)
Кондюк двинуть назад, к диоду или что там, плохо видно, расстояние практически не изменится, а шаг забрали, микросхема и катушка остаются, просто деталька в ТО-26 задвигается в торец микросхемы, на её место можно "выдавить" чуть обвязки, резюки похоже силовые, им приближение не страшно, итого еще шаг.

Говорю же патология, не обращай внимание =)).
4. Nazar (15.02.2023 23:54)
3. А, понятно :). Мне нравится компактно все упаковывать (поэтому резисторы частенько вертикально ставлю). Но в данном компактность особо не не была нужна.
5. Dominique (16.02.2023 01:43)
Компактность это хорошо, но не в силовых устройствах. А то правда перегреваться всё будет.
6. Igor Zabor (17.02.2023 12:33)
5. Максимальный ток 1 А, что тут силового, это по хорошему слаботочный DC-DC.
Ваш комментарий:
Вам необходимо зарегистрироваться и войти на фотогалерею, чтобы иметь возможность оставлять свои комментарии.
Участник: Nazar
Альбомы участника
Тематики галереи

О проектеОбсуждение фотогалереиОбсуждение цифровой фотографии
Политика использования cookieПолитика защиты и обработки персональных данных
Copyright © iXBT.com, 2006-2024 • Разработка: MN
Rambler's Top100 Рейтинг.ru