200वाट 12वी से 220वी डीसी-डीसी कनवर्टर: 13 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

सभी को नमस्कार:)

इस निर्देशयोग्य में आपका स्वागत है जहां मैं आपको दिखाऊंगा कि कैसे मैंने इस 12 वोल्ट से 220 वोल्ट डीसी-डीसी कनवर्टर को आउटपुट वोल्टेज और कम बैटरी / अंडर-वोल्टेज सुरक्षा को स्थिर करने के लिए फीडबैक के साथ बिना किसी माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किए बनाया। भले ही आउटपुट उच्च वोल्टेज डीसी (और एसी नहीं) है, हम इस इकाई से एलईडी लैंप, फोन चार्जर और अन्य एसएमपीएस आधारित डिवाइस चला सकते हैं। यह कन्वर्टर एसी मोटर या पंखे की तरह कोई इंडक्टिव या ट्रांसफॉर्मर आधारित लोड नहीं चला सकता है।

इस परियोजना के लिए मैं डीसी वोल्टेज को बढ़ाने और आउटपुट वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए लोकप्रिय SG3525 PWM नियंत्रण IC का उपयोग करूंगा। यह परियोजना बहुत ही सरल घटकों का उपयोग करती है और उनमें से कुछ को पुराने कंप्यूटर बिजली आपूर्ति से बचाया जाता है। चलो निर्माण करते हैं!

आपूर्ति

1. बोबिन के साथ ईआई-33 फेराइट ट्रांसफॉर्मर (आप इसे अपने स्थानीय इलेक्ट्रॉनिक्स स्टोर से खरीद सकते हैं या कंप्यूटर पीएसयू से बचा सकते हैं)
2. IRF3205 MOSFETs - 2
3. ७८०९ वोल्टेज नियामक -1
4. SG3525 PWM नियंत्रक IC
5. OP07/IC741/ या कोई अन्य ऑपरेशनल एम्पलीफायर IC
6. संधारित्र: 0.1uF(104)- 3
7. संधारित्र: 0.001uF(102) - 1
8. संधारित्र: 3.3uF 400V गैर-ध्रुवीय सिरेमिक संधारित्र
9. संधारित्र: 3.3uF 400V ध्रुवीय इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र (आप समाई के उच्च मूल्य का उपयोग कर सकते हैं)
10. संधारित्र: 47uF इलेक्ट्रोलाइटिक
11. संधारित्र: 470uF इलेक्ट्रोलाइटिक
12. रेसिस्टर: 10K रेसिस्टर्स-7
13. रोकनेवाला: 470K
14. रोकनेवाला: 560K
15. रोकनेवाला: 22 ओम - 2
16. परिवर्तनीय प्रतिरोधी / प्रीसेट: 10 के -2, 50 के - 1
17. UF4007 फास्ट रिकवरी डायोड - 4
18. 16 पिन आईसी सॉकेट
19. 8 पिन आईसी सॉकेट
20. पेंच टर्मिनल: 2
21. बढ़ते MOSFET और वोल्टेज नियामक के लिए हीटसिंक (पुराने कंप्यूटर PSU से)
22. परफ़बोर्ड या वेरोबार्ड
23. कनेक्टिंग तार
24. सोल्डरिंग किट

चरण 1: आवश्यक घटकों को इकट्ठा करना

इस परियोजना को बनाने के लिए आवश्यक अधिकांश भाग एक गैर-कार्यात्मक कंप्यूटर बिजली आपूर्ति इकाई से लिए गए हैं। एमओएसएफईटीएस के लिए उच्च वोल्टेज रेटिंग कैपेसिटर और हीटसिंक के साथ आपको ऐसी बिजली आपूर्ति से ट्रांसफॉर्मर और फास्ट रेक्टिफायर डायोड आसानी से मिल जाएंगे

चरण 2: हमारे विनिर्देश के अनुसार ट्रांसफार्मर बनाना

आउटपुट वोल्टेज को सही करने का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा प्राथमिक और माध्यमिक पक्षों के सही ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग अनुपात को सुनिश्चित करना है और यह भी सुनिश्चित करना है कि तार आवश्यक मात्रा में करंट ले जा सकते हैं। मैंने इस उद्देश्य के लिए बोबिन के साथ एक EI-33 कोर का उपयोग किया है। यह वही ट्रांसफॉर्मर है जो आपको SMPS के अंदर मिलता है। आपको EE-35 कोर भी मिल सकता है।

अब हमारा उद्देश्य १२ वोल्ट के इनपुट वोल्टेज को २५०-३०० वोल्ट तक बढ़ाना है और इसके लिए मैंने प्राइमरी में सेंटर टैपिंग के साथ ३+३ टर्न और सेकेंडरी साइड में लगभग ७५ टर्न का इस्तेमाल किया है। चूंकि ट्रांसफार्मर का प्राथमिक पक्ष द्वितीयक पक्ष की तुलना में अधिक धारा को संभालेगा, मैंने एक समूह बनाने के लिए एक साथ 4 अछूता तांबे के तारों का उपयोग किया है और फिर इसे बोबिन के चारों ओर घाव कर दिया है। यह एक 24 AWG तार है जो मुझे एक स्थानीय हार्डवेयर स्टोर से मिला है। एक तार बनाने के लिए 4 तारों को एक साथ लेने का कारण एड़ी धाराओं के प्रभाव को कम करना और एक बेहतर वर्तमान वाहक बनाना है। प्राथमिक वाइंडिंग में केंद्र टैपिंग के साथ प्रत्येक में 3 मोड़ होते हैं।

सेकेंडरी वाइंडिंग में सिंगल 23 AWG इंसुलेटेड कॉपर वायर के लगभग 75 टर्न होते हैं।

दोनों प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग बोबिन के चारों ओर इंसुलेटिंग टेप घाव का उपयोग करके एक दूसरे के साथ अछूता रहता है।

मैंने वास्तव में ट्रांसफार्मर कैसे बनाया, इसके विवरण के लिए, कृपया इस निर्देश के अंत में वीडियो देखें।

चरण 3: थरथरानवाला चरण

SG3525 का उपयोग वैकल्पिक घड़ी दालों को उत्पन्न करने के लिए किया जाता है जो वैकल्पिक रूप से MOSFETS को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है जो ट्रांसफार्मर के प्राथमिक कॉइल के माध्यम से करंट को धक्का और खींचता है और आउटपुट वोल्टेज को स्थिर करने के लिए फीडबैक नियंत्रण प्रदान करता है। स्विचिंग फ्रीक्वेंसी को टाइमिंग रेसिस्टर्स और कैपेसिटर का उपयोग करके सेट किया जा सकता है। हमारे आवेदन के लिए हमारे पास 50 किलोहर्ट्ज़ की स्विचिंग आवृत्ति होगी जो पिन 5 पर 1 एनएफ के कैपेसिटर और पिन 6 पर एक परिवर्तनीय प्रतिरोधी के साथ 10 के प्रतिरोधी द्वारा सेट की जाती है। परिवर्तनीय प्रतिरोधी आवृत्ति को ठीक करने में मदद करता है।

SG3525 IC के कामकाज के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त करने के लिए, यहाँ IC की डेटाशीट का लिंक दिया गया है:

www.st.com/resource/en/datasheet/sg2525.pd…

चरण 4: स्विचिंग चरण

PWM कंट्रोलर से 50Khz पल्स आउटपुट का उपयोग MOSFETs को वैकल्पिक रूप से चलाने के लिए किया जाता है। मैंने गेट कैपेसिटर को डिस्चार्ज करने के लिए 10K पुल डाउन रेसिस्टर के साथ MOSFET के गेट टर्मिनल में एक छोटा 22 ओम करंट लिमिटिंग रेसिस्टर जोड़ा है। हम MOSFET के स्विचिंग के बीच एक छोटा डेडटाइम जोड़ने के लिए SG3525 को भी कॉन्फ़िगर कर सकते हैं ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे एक ही समय में कभी भी चालू न हों। यह IC के पिन 5 और 7 के बीच 33 ओम रेसिस्टर जोड़कर किया जाता है। ट्रांसफॉर्मर का सेंटर टैपिंग पॉजिटिव सप्लाई से जुड़ा होता है जबकि अन्य दो सिरों को MOSFETs का उपयोग करके स्विच किया जाता है जो समय-समय पर पथ को जमीन से जोड़ता है।

चरण 5: आउटपुट स्टेज और फीडबैक

ट्रांसफॉर्मर का आउटपुट हाई वोल्टेज स्पंदित डीसी सिग्नल होता है जिसे सुधारने और सुचारू करने की आवश्यकता होती है। यह तेजी से रिकवरी डायोड UF4007 का उपयोग करके एक पूर्ण ब्रिज रेक्टिफायर को लागू करके किया जाता है। फिर 3.3uF प्रत्येक (ध्रुवीय और गैर ध्रुवीय कैप) के कैपेसिटर बैंक किसी भी लहर से मुक्त एक स्थिर डीसी आउटपुट प्रदान करते हैं। किसी को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि कैप्स की वोल्टेज रीडिंग उत्पन्न वोल्टेज को सहन करने और स्टोर करने के लिए पर्याप्त है।

फीडबैक को लागू करने के लिए मैंने 560KiloOhms और 50K वैरिएबल रेसिस्टर के रेसिस्टर वोल्टेज डिवाइडर नेटवर्क का इस्तेमाल किया, पोटेंशियोमीटर का आउटपुट SG3525 के एरर एम्पलीफायर के इनपुट में जाता है और इस तरह पोटेंशियोमीटर को एडजस्ट करके हम अपना वांछित वोल्टेज आउटपुट प्राप्त कर सकते हैं।

चरण 6: वोल्टेज संरक्षण के तहत लागू करना

अंडरवोल्टेज संरक्षण तुलनित्र मोड में एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर का उपयोग करके किया जाता है जो इनपुट स्रोत वोल्टेज की तुलना SG3525 Vref पिन द्वारा उत्पन्न एक निश्चित संदर्भ से करता है। थ्रेशोल्ड 10K पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके समायोज्य है। जैसे ही वोल्टेज निर्धारित मूल्य से नीचे आता है, पीडब्लूएम नियंत्रक की शटडाउन सुविधा सक्रिय हो जाती है और आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न नहीं होता है।

चरण 7: सर्किट आरेख

यह परियोजना का संपूर्ण सर्किट आरेख है जिसमें पहले बताई गई सभी अवधारणाओं पर चर्चा की गई है।

ठीक है, सैद्धांतिक भाग के लिए पर्याप्त है, अब हम अपने हाथों को गंदा करते हैं!

चरण 8: ब्रेडबोर्ड पर सर्किट का परीक्षण

वर्बार्ड पर सभी घटकों को टांका लगाने से पहले, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि हमारा सर्किट काम करता है और प्रतिक्रिया तंत्र ठीक से काम करता है।

चेतावनी: उच्च वोल्टेज को संभालने में सावधानी बरतें या आपको घातक झटका लग सकता है। हमेशा सुरक्षा को ध्यान में रखें और सुनिश्चित करें कि बिजली चालू रहने के दौरान आप किसी भी घटक को स्पर्श न करें। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर काफी समय तक चार्ज को पकड़ सकते हैं इसलिए सुनिश्चित करें कि यह पूरी तरह से डिस्चार्ज हो गया है।

आउटपुट वोल्टेज को सफलतापूर्वक देखने के बाद, मैंने कम वोल्टेज कट-ऑफ लागू किया और यह ठीक काम करता है।

चरण 9: घटकों का स्थान तय करना

अब इससे पहले कि हम सोल्डरिंग प्रक्रिया शुरू करें, यह महत्वपूर्ण है कि हम घटकों की स्थिति को इस तरह से ठीक करें कि हमें कम से कम तारों का उपयोग करना पड़े और संबंधित घटकों को एक साथ पास रखा जाए ताकि वे आसानी से सोल्डर के निशान से जुड़ सकें।

चरण 10: सोल्डरिंग प्रक्रिया को जारी रखना

इस चरण में आप देख सकते हैं कि मैंने स्विचिंग एप्लिकेशन के लिए सभी घटकों को रखा है। मैंने सुनिश्चित किया कि उच्च धाराओं को ले जाने के लिए MOSFETs के निशान मोटे हैं। साथ ही फिल्टर कैपेसिटर को जितना हो सके आईसी के करीब रखने की कोशिश करें।

चरण 11: ट्रांसफार्मर और फीडबैक सिस्टम को मिलाप करना

अब समय आ गया है कि ट्रांसफॉर्मर को ठीक किया जाए और पुर्जों को सुधार और फीडबैक के लिए ठीक किया जाए। यह उल्लेख करना उल्लेखनीय है कि टांका लगाने के दौरान इस बात का ध्यान रखा जाना चाहिए कि उच्च वोल्टेज और कम वोल्टेज पक्ष में अच्छा पृथक्करण हो और किसी भी शॉर्ट्स से बचने की आवश्यकता हो। फीडबैक ठीक से काम करने के लिए उच्च और निम्न वोल्टेज पक्ष को एक सामान्य आधार साझा करना चाहिए।

चरण 12: मॉड्यूल को समाप्त करना

लगभग 2 घंटे सोल्डरिंग के बाद और यह सुनिश्चित करने के बाद कि मेरा सर्किट बिना शॉर्ट्स के सही ढंग से तार-तार हो गया है, मॉड्यूल आखिरकार पूरा हो गया!

फिर मैंने तीन पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके आवृत्ति, आउटपुट वोल्टेज और कम वोल्टेज कटऑफ को समायोजित किया।

सर्किट उम्मीद के मुताबिक काम करता है और एक बहुत ही स्थिर आउटपुट वोल्टेज देता है।

मैंने इसके साथ अपने फोन और लैपटॉप चार्जर को सफलतापूर्वक चलाने में कामयाबी हासिल की है क्योंकि वे एसएमपीएस आधारित डिवाइस हैं। आप इस यूनिट से छोटे से मध्यम एलईडी लैंप और चार्जर आसानी से चला सकते हैं। दक्षता भी काफी स्वीकार्य है, लगभग 80 से 85 प्रतिशत तक। सबसे प्रभावशाली विशेषता यह है कि बिना किसी लोड के वर्तमान खपत लगभग 80-90 मिलीएम्प्स है, जो प्रतिक्रिया और नियंत्रण के लिए धन्यवाद है!

मुझे आशा है कि आपको यह ट्यूटोरियल पसंद आया होगा। इसे अपने दोस्तों के साथ साझा करना सुनिश्चित करें और नीचे टिप्पणी अनुभाग में अपनी प्रतिक्रिया और संदेह पोस्ट करें।

कृपया पूरी निर्माण प्रक्रिया और मॉड्यूल के कामकाज के लिए वीडियो देखें। अगर आपको सामग्री पसंद है तो सदस्यता लेने पर विचार करें:)

मैं आपको अगले एक में देखूंगा!