डीसी-डीसी एचवी बूस्ट कन्वर्टर: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

चरण 1: संचालन और इलेक्ट्रॉनिक्स परिचय

बूस्ट कन्वर्टर कैसे काम करता है? बेसिक प्रिंसिपल: एक बूस्ट कन्वर्टर दो चरणों में काम करता है, चालू और बंद। चालू चरण में अर्ध-प्रवाहकीय स्विच का संचालन होता है और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का निर्माण करने वाले प्रारंभ करनेवाला में करंट बनता है, यह क्षेत्र ऊर्जा को संग्रहीत करता है। ऑफ स्टेज में सेमी-कंडक्टिव स्विच का संचालन नहीं होता है और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड ढह जाता है। जब क्षेत्र ढह जाता है तो उसमें संग्रहीत ऊर्जा सेमी-कंडक्टिव स्विच से नहीं निकल पाती है, इसलिए यह डायोड के माध्यम से और बहुत अधिक वोल्टेज पर लोड/कैपेसिटर में जाती है। यह NE555 टाइमर चिप से दालों के माध्यम से एक सेकंड में कई हजार बार होता है और परिणाम कम वोल्टेज स्रोत से उच्च वोल्टेज संधारित्र को चार्ज करने में सक्षम होता है। नीचे आप में से उन लोगों के लिए कुछ सहायता दी गई है जो इलेक्ट्रॉनिक्स को अच्छी तरह से नहीं जानते हैं। आर-रेसिस्टर वीआर-वेरिएबल रेसिस्टर (जिसे पोटेंशियोमीटर भी कहा जाता है) बी-बैटरी वी-वोल्टेज सोर्स सी-कैपेसिटर डी-डायोड एल-इंडक्टर यू / आईसी-इंटीग्रेटेड सर्किट क्यू-ट्रांजिस्टर / आईजीबीटी एम-एमओएसएफईटी जीएनडी- ग्राउंड (नकारात्मक टर्मिनल का पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए बैटरी) आगे आपकी सहायता के लिए कुछ आरेख और चार्ट नीचे दिखाए गए हैं।

_ अधिक परियोजनाओं के लिए मेरी वेबसाइट पर जाएँ: भविष्य की प्रायोगिक प्रणाली

चरण 2: प्रोटोबार्ड बूस्ट कन्वर्टर 500V

यह बूस्ट कनवर्टर मध्यम इलेक्ट्रॉनिक्स अनुभव वाले लोगों के लिए है।

यदि आपके पास संसाधन हैं तो मैं इस उपकरण का मुद्रित सर्किट बोर्ड संस्करण बनाने की सलाह देता हूं क्योंकि यह सरल, छोटा और विफल होने की संभावना कम है। हालाँकि, यदि स्थान कोई समस्या नहीं है, तो प्रोटोबार्ड संस्करण बनाने के लिए स्वतंत्र महसूस करें।

यह सर्किट न्यूनतम 1.75" x 1.5" x 1" लेता है और 8.4V से 31.2V इनपुट और अधिकतम 500V के आउटपुट को सुरक्षित रूप से (सर्किट के लिए) संचालित कर सकता है। मैं कम से कम 12V बैटरी इनपुट की सलाह देता हूं।

डेंजर हाई वोल्टेज यह डिवाइस घातक वोल्टेज को बाहर कर सकता है और आपके द्वारा चार्ज किए गए कैपेसिटर घंटों तक घातक चार्ज स्टोर कर सकते हैं, कृपया संचालन करते समय इलेक्ट्रीशियन दस्ताने और सुरक्षा चश्मा पहनें और सभी सुरक्षा सावधानी बरतें

विशेष विवरण:

परियोजना लागत: - $17 + शिपिंग मूसर - $5 + शिपिंग कॉइलक्राफ्ट PCV-2-394-05L (लिंक का पालन करें और खरीदने के लिए भाग संख्या में टाइप करें) - शिपिंग के साथ औसत कुल लागत - $35 -

आयाम: 1.75 "x 1.5" x 1 "इनपुट वोल्टेज: 8.4V से 31.2V आउटपुट वोल्टेज रेंज: 100V से 500V आउटपुट पावर:

- 12V इनपुट 36W अधिकतम + -20% चार्ज 290J कैपेसिटर बैंक 8s में - 24V इनपुट 92W अधिकतम + -20% चार्ज 1468J कैपेसिटर बैंक 16s में

वस्तुतः स्थिर वोल्टेज स्रोत के लिए 1-2 12V 34Ah लीड एसिड बैटरी के साथ मापा गया आउटपुट पावर

आपकी बैटरियों से कितनी शक्ति ली जा सकती है, इसकी प्रमुख सीमा बैटरी पैक ESR है

--- सर्वोत्तम परिणामों के लिए उच्च वर्तमान रेटेड बैटरी या पावर आरसी उपकरणों के लिए बैटरी का उपयोग किया जाता है --- एनआईसीडी सबसे अच्छा है (ली-पॉली के अपवाद के साथ) निम्नलिखित बैटरियों के लिए एक अनुमानित अधिकतम शक्ति खींची जा सकती है ईएसआर = समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध = आंतरिक प्रतिरोध

NiCD/NiMH 12V AAA ESR = 350-400mOhm 28-30W 12V AA ESR = 150-300mOhm 31-34W 24V AAA ESR = 700-800mOhm 60-80W 24V AA ESR = 300-600mOhm 75-85W

चेतावनी-अपनी बैटरियों से बहुत अधिक करंट खींचने से उसकी क्षमता, जीवन काल कम हो सकता है, और आपकी बैटरी अधिक गर्म हो सकती है, अपनी बैटरी के तापमान की निगरानी करें।

नोट: प्रोटोबार्ड छेद MOSFET और डायोड पिन को समायोजित नहीं करते हैं, 1/32 छेद ड्रिल करने से यह हल हो जाता है, हालांकि आपको आसन्न पैड के लिए लीड को मिलाप करना पड़ सकता है।

चरण 3: प्रोटोबार्ड बूस्ट कन्वर्टर 500V पार्ट्स

उपकरण:

• सोल्डरिंग आयरन
• विद्युत मिलाप (रॉसिन कोर 0.032 "पसंदीदा)
• एंटी - स्टैटिक कलाई का पट्टा
• इलेक्ट्रीशियन दस्ताने
• सुरक्षा कांच

सामग्री: - प्रोटोबार्ड (लिंक वह प्रोटोबार्ड है जिसका मैंने उपयोग किया है, प्रोटोबार्ड सेट) मौसर से खरीदे गए भाग: U2- वोल्टेज नियामक - बैटरी इनपुट भाग संख्या-8.4V से 12V LF60CV-12V से 13.2V LD1086V90-13.2V से 16.8V LM7809ACT- 16.8V से 26.4V LM7812ACT-26.4V से 31.2V LM317 कोई भी TO-220 (R1 = 500 ओम R2 = 5.5 k ओम) डेटा शीट देखें --- परीक्षण करें कि LM317 के लिए आउटपुट 15V है --- C1, C2, C3 के लिए, और सीटी इसके अनुसार वोल्टेज रेटिंग का उपयोग करते हैं: बैटरी वोल्टेज ………। कैपेसिटर रेटेड वोल्टेज = 16 वी कैप = 25 वी कैप = 50 वी कैप-- सी 2 प्रकार नियामक के अनुसार प्रयुक्त: - एलएफ 60 सीवी इलेक्ट्रोलाइटिक एलडी 1086 वी 90 इलेक्ट्रोलाइटिक एलएम 7809 एसीटी सिरेमिक एलएम 7812 एक्ट सिरेमिक एलएम 317 इलेक्ट्रोलाइटिक-- सी 1 और C3 सिरेमिक डिस्क या MLCC लीडेड 5% -20%, या -20% से +80% ---- CT सिरेमिक डिस्क है या MLCC लीड 1% -10% ---- Rdiv1 को छोड़कर सभी रेसिस्टर्स 1/10W हैं या अधिक ---- 2-डीआईपी सॉकेट-C1- 0.33uF (330nF) या अधिक-C2- 10uF-C3- 0.01uF (10nF)-CB1- कोई भी कैपेसिटर बैंक जिसे आप चार्ज करना चाहते हैं-CT- 0.022uF (22nF) -LEDPWR- इंगित करता है कि शक्ति लागू है-LEDREG- इंगित करता है कि वांछित वोल्टेज R है प्रत्येक-LEDGATE- इंगित करता है कि NE555 MOSFET-R1, R2, R3 - 1kOhm (= 12V) 1% -5% -RA- 15kOhm (2% या बेहतर) -RB- 10kOhm (2% या बेहतर) के लिए वोल्टेज सोर्स कर रहा है - Rdiv1- 1MOhm (2% या बेहतर, 1/4W या अधिक)-Rdiv2- रेगुलेटर यूज्ड वैल्यू (2% या बेहतर) LF60CV 11kOhmLD1086V90 16kOhmLM7809ACT 16kOhmLM7812ACT 22.3kOhmLM317 28kOhm-SW1- इनपुट वोल्टेज और 5-6A-U1 और U1 के लिए रेटेड। 1 (एक ही चिप) - LM393AN-U3- SE555P-VR1- 10kOhm पोटेंशियोमीटर (मल्टी-टर्न अधिक सटीक होगा) -M1- FCA47N60 (F) -D1- RURG3060 (RURG30120 का उपयोग करें यदि यह आपकी पहली इलेक्ट्रॉनिक परियोजना है) Coilcraft: L1- Coilcraft PCV-2-394-05L (खरीदने के लिए लिंक का पालन करें और भाग संख्या में टाइप करें) पिन नंबर योजनाबद्ध पर हैं एक बड़े डाउनलोड करने योग्य दृश्य के लिए योजनाबद्ध के शीर्ष पर "i" पर क्लिक करें

चरण 4: पीसीबी बूस्ट कन्वर्टर 500V

यदि आपके पास संसाधन हैं तो मैं दृढ़ता से सुझाव देता हूं कि आप प्रोटोबार्ड के बजाय इस मुद्रित सर्किट बोर्ड बूस्ट कनवर्टर को बनाएं। एक कस्टम पीसीबी बनाना अधिक कॉम्पैक्ट होगा और इसकी उपस्थिति बेहतर होगी। यह सर्किट केवल 1 5/8 "x 1 1/4" x 1 " लेता है और 8.4V से 31.2V तक संचालित हो सकता है और अधिकतम 500V सुरक्षित रूप से आउटपुट कर सकता है। मैं दृढ़ता से कम से कम 12V बैटरी का उपयोग करने की सलाह देता हूं यदि आपका लक्ष्य अधिकतम शक्ति है इस संस्करण का आकार 1 5/8" x 1 1/4" x 3/8" तक भी कम किया जा सकता है यदि प्रारंभ करनेवाला को आपके सर्किट से दूर रखा जाता है, क्योंकि यह समझाने के लिए अधिकांश कॉइलगन में होता है। नीचे चित्र में दिखाया गया है। खतरा उच्च वोल्टेज यह उपकरण घातक वोल्टेज को बाहर कर सकता है और आपके द्वारा चार्ज किए गए कैपेसिटर घंटों तक घातक चार्ज स्टोर कर सकते हैं, संचालन करते समय इलेक्ट्रीशियन दस्ताने और सुरक्षा चश्मा पहनें और सभी सुरक्षा सावधानी बरतें विनिर्देश: परियोजना लागत: - $ 20 + शिपिंग मूसर - $5 + शिपिंग Coilcraft PCV-2-394-05L (लिंक का पालन करें और खरीदने के लिए भाग संख्या में टाइप करें) ->=$15 + शिपिंग MPJA - शिपिंग के साथ औसत कुल लागत - <$50-- इनपुट वोल्टेज: 8.4V से 31.2 V आउटपुट वोल्टेज रेंज: 100V से 500V आउटपुट पावर: - टेस्ट 1-12V इनपुट 48W मैक्स + -20% चार्ज 290J कैपेसिटर बैंक 6s में - टेस्ट 2 - 12V इनपुट 45W मैक्स + -20% चार्ज 1160J कैपेसिटर बैंक 26s में - 24V इनपुट लगभग स्थिर वोल्टेज स्रोत के लिए 1-2 12V 34Ah लीड एसिड बैटरी के साथ मापा गया TBD आउटपुट पावर प्रत्येक परीक्षण 5 बार किया गया था, जिसमें से सबसे अच्छा दिखाया गया है। आपकी बैटरियों से कितनी शक्ति ली जा सकती है, इसकी प्रमुख सीमा बैटरी पैक ईएसआर है --- सर्वोत्तम परिणामों के लिए उच्च वर्तमान रेटेड बैटरी या पावर आरसी उपकरणों के लिए उपयोग की जाने वाली बैटरी --- एनआईसीडी सर्वश्रेष्ठ हैं (ली के अपवाद के साथ- पॉली) निम्नलिखित बैटरियों के लिए एक अनुमानित अधिकतम शक्ति खींची जा सकती है ESR = समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध = आंतरिक प्रतिरोध क्षारीय का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन मैं दृढ़ता से रिचार्जेबल उच्च वर्तमान रेटेड बैटरी की अनुशंसा करता हूं। कम वोल्टेज का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन कम बिजली उत्पादन की अपेक्षा करें। NiCD/NiMH 12V AAA ESR = 350-400mOhm 28-30W 12V AA ESR = 150-300mOhm 31-34W 24V AAA ESR = 700-800mOhm 60-80W 24V AA ESR = 300-600mOhm 75-85W चेतावनी-से बहुत अधिक करंट खींचना आपकी बैटरियां वहां की क्षमता, जीवन काल को कम कर सकती हैं, और आपकी बैटरी को गर्म करने का कारण बन सकती हैं, परीक्षण करते समय अपने बैटरी तापमान की निगरानी करें।

चरण 5: पीसीबी बूस्ट कन्वर्टर 500V पार्ट्स

उपकरण:

• सोल्डरिंग आयरन
• विद्युत मिलाप (रॉसिन कोर 0.032 "पसंदीदा)
• एंटी - स्टैटिक कलाई का पट्टा
• इलेक्ट्रीशियन दस्ताने
• सुरक्षा कांच
• कोई भी लीक प्रूफ मल्टीपल लॉक सील प्लास्टिक या ग्लास कंटेनर (उदाहरण)

सामग्री: एमपीजेए या अमेज़ॅन:

• फेरिक क्लोराइड (यदि आप अधिक सर्किट बोर्ड बनाने की योजना बना रहे हैं तो एक बड़ा पैक प्राप्त करें)
• 2 प्रत्येक प्रतिरोध पेन या औद्योगिक शार्पी
• कॉपर क्लैड बोर्ड (इस प्रोजेक्ट के लिए 3 x 5, 4 x 6, या 6 x 9 चुनें)

मौसर से खरीदे गए पुर्जे: C1, C2, C3 और CT के लिए इसके अनुसार वोल्टेज रेटिंग का उपयोग करें: बैटरी वोल्टेज ………। कैपेसिटर रेटेड वोल्टेज = 16V कैप = 25V कैप = 50V CapU2- वोल्टेज नियामक - DPAK (TO-252) बैटरी इनपुट पार्ट नंबर-8.4V से 12V LF60ABDT-12V से 13.2V LF90ABDT-13.2V से 16.8V MC7809E-16.8V से 26.4V MC7812E-26.4V से 31.2V LM317M (R1 = 500 ओम R2 = 5.5 k ओम)-- प्रयुक्त नियामक के अनुसार C2 प्रकार: --LF60ABDT ElectrolyticLF90ABDT ElectrolyticMC7809E सिरेमिकMC7812E सिरेमिकLM317M इलेक्ट्रोलाइटिक-- C1, C3, C4, और C5 MLCC SMD/SMT 5% -20%, या -20% से +80% ---- CT है MLCC SMD/SMT 1% -10% ---- Rdiv1 को छोड़कर सभी प्रतिरोध 1/10W या इससे अधिक हैं - -4 अंक संख्या आकार के बाद (यानी 0805 या 1210) -C1-10uF 1210-C2- 10uF 1210- C3- 0.22uF (220nF) 0805-C4- 0.01uF (10nF) 0805-C5- 0.01uF (10nF) 0805-CB1- कोई भी कैपेसिटर बैंक जिसे आप चार्ज करना चाहते हैं-CT- 0.022uF (22nF) 0805-LEDPWR- पावर इंगित करता है लागू किया गया है 1206-LEDREG- इंगित करता है कि वांछित वोल्टेज 1206-LEDGATE तक पहुंच गया है- इंगित करता है कि NE555 वें को वोल्टेज सोर्स कर रहा है e MOSFET 1206-R1, R2, R3-1kOhm(=12V) 1%-5% 0805-RA- 15kOhm (2% या बेहतर) 0805-RB- 10kOhm (2% या बेहतर) 0805-Rdiv1- 1MOhm (2%) या बेहतर, 1 / 4W या अधिक) 1206-Rdiv2- 0805 नियामक प्रयुक्त मूल्य (2% या बेहतर) LF60ABDT 11kOhmLF90ABDT 16kOhmMC7809E 16kOhmMC7812E 22.3kOhmLM317M 28kOhm-SW1- 5-6A-U1 और U1.1 (समान से अधिक इनपुट वोल्टेज के लिए रेटेड) चिप) - LM393AM SOIC-8-U3- SE555D SOIC-8-VR1- 10kOhm पोटेंशियोमीटर (मल्टी-टर्न अधिक सटीक होगा) -M1- FCA47N60 (F) -D1- RURG3060 (कृपया RURG30120 का उपयोग करें यदि यह आपके में से एक है) पहला इलेक्ट्रॉनिक प्रोजेक्ट) Coilcraft:-L1- Coilcraft PCV-2-394-05L (खरीदने के लिए लिंक का पालन करें और भाग संख्या में टाइप करें) पिन नंबर योजनाबद्ध पर हैं "i" एक बड़े के लिए योजनाबद्ध के शीर्ष पर क्लिक करें सक्षम दृश्य डाउनलोड करें

चरण 6: पीसीबी बूस्ट कन्वर्टर 500V निर्माण

पीसीबी निर्माण में पहला कदम डिपट्रेस का उपयोग करके अपने पीसीबी बोर्ड को डिजाइन करना है (लिंक पर क्लिक करें और डिपट्रेस 2 फ्रीवेयर डाउनलोड करें) आप नीचे दी गई तस्वीरों में दिखाए गए पीसीबी लेआउट का भी उपयोग कर सकते हैं। अगला कदम पीसीबी पर डिजाइन प्राप्त करना है, आप इसे दो तरीकों से कर सकते हैं: एक लेज़र प्रिंटर का उपयोग करना (तेज़, आसान, और यदि आप उधार लेने के लिए एक ढूंढ सकते हैं तो मैं इसकी अनुशंसा करता हूं) और हैंड ट्रेसिंग (बहुत समय लेने वाला) - लेजर प्रिंटर - इंक जेट प्रिंटर इस लिंक को सीखने के लिए काम नहीं करेगा कैसे एक पीसीबी बोर्ड बनाने के लिए उपकरण:

• तांबा से लदा हुआ
• औद्योगिक ग्रेड या स्थायी मार्कर का विरोध (औद्योगिक ग्रेड शार्पी लोव्स में पाया जा सकता है)
• इस्त्री / इस्त्री करने का बोर्ड
• Etchant (फेरिक क्लोराइड)
• कोई भी लीक प्रूफ मल्टीपल लॉक सील प्लास्टिक या ग्लास कंटेनर (उदाहरण)

यदि आपके पास लेज़र प्रिंटर है तो बस कुछ कैटलॉग, फोन बुक, या अखबार का पेपर प्राप्त करें। यह एक प्रकार का सस्ता कागज है जो बहुत हल्का होता है और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि पानी में गिर जाता है, यह सुनिश्चित करने के लिए पानी में कागज के एक टुकड़े का परीक्षण करें। आपको कागज को एक नियमित प्रिंटर फीड शीट पर टेप करना होगा (नीचे चित्र में दिखाया गया है) प्रिंटर के माध्यम से फ़ीड करें यह उखड़ता नहीं है। नीचे दी गई फ़ाइल डाउनलोड करें (बूस्ट कन्वर्टर, SMT2) (आपको डिपट्रेस 2 फ्रीवेयर डाउनलोड करना होगा)। फ़ाइल खोलें और फ़ाइल के अंतर्गत प्रिंट पूर्वावलोकन पर क्लिक करें। सुनिश्चित करें कि ऑब्जेक्ट चयन चित्र में दिखाए गए हैं और मिरर बॉक्स चेक किया गया है। प्रिंट पर क्लिक करें, प्रिंट विंडो में गुण चुनें। प्रॉपर्टीज विंडो में ग्राफिक्स टैब चुनें और डार्कनेस स्क्वायर में डार्क चुनें। पेपर को प्रिंटर में टेप किए गए सस्ते पेपर के साथ फीड करें और प्रिंट पर क्लिक करें। आपका पेपर 5 वें चित्र जैसा दिखना चाहिए। अपने पीसीबी को आकार देने के लिए इसका इस्तेमाल करें और अपने कॉपर क्लैड को ड्रेमल या टेबल आरी से काटें, धीरे-धीरे काटें। अपने लोहे को चालू करें और इसे इसकी उच्चतम सेटिंग (आमतौर पर कपास) पर रखें, इसके गर्म होने की प्रतीक्षा करें … प्रतीक्षा करते समय अपने तांबे के टुकड़े को गर्म पानी और साबुन से अच्छी तरह से साफ करें, अपने टुकड़े को अच्छी तरह से सुखा लें। जब आपका आयरन अंत में गर्म हो जाए तो अपने कॉपर क्लैड को एक इस्त्री बोर्ड पर रखें, जिसमें कॉपर साइड ऊपर की ओर हो। LASER प्रिंटेड लेआउट को काटें ताकि यह कॉपर क्लैड पीस के आकार का हो। पेपर टोनर के टुकड़े को नीचे की तरफ रखें और लोहे के फ्लैट को कागज़ और तांबे के कपड़े पर रखें। मध्यम बल के साथ नीचे दबाएं और कुछ मिनट प्रतीक्षा करें। तांबे के कपड़े और कागज को अब एक साथ चिपका देना चाहिए। टुकड़ा रखें, यह गर्म होगा, गर्म साबुन के पानी के एक कंटेनर में और पांच मिनट प्रतीक्षा करें। प्रतीक्षा करने के बाद, पीस लें और इसे गर्म पानी के नीचे चलाएँ और धीरे से कागज के शीर्ष को तब तक रगड़ें जब तक कि जो कुछ बचा है वह टोनर न हो जाए। अपने स्थायी मार्कर के साथ लेआउट को स्पर्श करें। अगले चरण पर जाएं- हैंड ट्रेसिंग - कॉपर क्लैड- इचेंट- इंडस्ट्रियल ग्रेड या रेसिस्टेंट परमानेंट मार्कर (इंडस्ट्रियल ग्रेड लोव्स में पाया जा सकता है, यह खोजना मुश्किल है कि आप पूछ सकते हैं कि यह कहां है, अगर आपको यह कहीं और मिल जाए तो मुझे बताएं मैं इसे पोस्ट कर सकता हूं) - प्लास्टिक कंटेनर 6 वें चित्र को बड़े पैमाने पर प्रिंट करें, संदर्भ के रूप में अपने भागों का उपयोग करें और अपने स्थायी मार्कर के साथ जितना हो सके निशान बनाएं। यह थकाऊ होगा इसलिए साधारण निशानों को करते हुए कई आधे घंटे बिताने के लिए तैयार रहें। आसान लगता है, ऐसा नहीं है। अगले चरण पर जाएँ

चरण 7: अंतिम मुद्दे

नीचे एक तस्वीर है कि कैसे एक से अधिक बैंकों को चार्ज किया जाए ताकि अगर एक को छुट्टी दे दी जाए तो दूसरे नहीं करेंगे।