Proiectarea circuitului convertorului de 12V la 24V DC folosind LM324

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Scopul principal al acestui proiect este de a proiecta și construi un convertor de 12V la 24V DC. Practic, acest circuit este un convertor de tensiune DC-DC de tip Boost Converter. Una dintre aplicațiile acestui circuit este sistemul electric solar. Acest sistem electric solar format dintr-un panou solar de 12 V, tensiunea de intrare de 12 V provine de la echipamentul de stocare a bateriei, iar tensiunea de ieșire de 24 V va fi intrarea invertorului în sistemul electric solar. Circuitul este un Convertor de tensiune DC-DC construit cu IC LM324 care este configurat ca oscilator pentru a produce frecvența de comutare și un tranzistor ca element de comutare a semiconductorilor.

Convertor de 12V la 24V DC folosind LM324

Înainte de a merge la construcția și funcționarea circuitului, vom discuta elementele de bază ale convertorului DC-DC de tip Boost și LM324 IC . LM324 este un quad-amplificator op, ceea ce înseamnă că are patru amplificatoare operaționale în interiorul său, circuitul convertorului de 12V la 24V DC proiectat folosind doar doi amplificatori opționali de LM324.




Noțiuni de bază despre Boost Converter (Step-Up)

convertor boost este folosit pentru a intensifica / crește o tensiune de intrare într-o anumită măsură un nivel mai ridicat, cerut de sarcină. Nivelul superior este atins prin stocarea energiei într-un inductor și eliberarea ei la sarcină la o tensiune mai mare. Circuitul principal pentru un convertor step-up sau un convertor boost cuprinde un inductor, diodă, condensator, comutator și amplificator de eroare cu circuite de comandă a comutatorului. Circuitul de bază al convertorului step-up este prezentat mai jos.

Convertor de 12V la 24V DC



Funcționarea convertorului Boost

Când comutatorul este PORNIT, inductorului ieșirea este conectată la masă și tensiunea Vin este plasată peste ea. Curentul inductor crește cu o rată egală cu Vin / L.

Când comutatorul este OPRIT, tensiunea pe inductor se schimbă și este egală cu Vout-Vin. Curentul care curgea în inductor se descompune la o rată egală cu (Vout-Vin) / L.

Conform legii conservării energiei, puterea de intrare trebuie să fie egală cu puterea de ieșire (presupunând că nu există pierderi în circuit). Puterea de intrare (Pin) = puterea de ieșire (Pout).


Since Vin

Prin urmare, în convertorul de impuls Vin Iout

Amplificator operațional LM324

LM324 constă din patru amplificatoare operaționale independente, cu câștig ridicat, pe un singur substrat monolitic. Pentru a menține unitatea câștigă fiecare amplificator prevăzut cu un condensator on-chip care asigură compensarea frecvenței.

Pinout

LM324 IC

LM324 IC

Caracteristici

  • Funcționarea consumabilelor unice sau duble
  • Lățime de bandă Unity-Gain - 1 MHz
  • Câștig de tensiune DC - 100dB
  • Curent de polarizare a intrării- 45nA
  • Tensiune offset intrare - 2mV
  • Intrare Offset Current- 5nA

Aplicații

  • Amplificatoare sumare
  • Multi-vibratori
  • Oscilatoare
  • Amplificatoare traductoare
  • DC Gain Blocks

Circuit convertor de 12V la 24V DC folosind LM324 și funcționând

Schema circuitului pentru convertorul de 12V la 24V DC este prezentată mai jos. IC1 LM324 este nucleul acestui circuit. IC1-A, rezistențele R1, R2, R3 și condensatorul C1 formează un oscilator care funcționează la aproximativ 500Hz. R2 și C1 sunt utilizate pentru a regla frecvența oscilatorului. IC1-B este conectat ca. un comparator care compară tensiunea de ieșire cu o referință și transmite o tensiune la stadiul oscilatorului în scopul controlului tensiunii de ieșire.

Convertor 12V la 24V DC-DC - Convertor 12V la 24V DC

Convertor de 12V la 24V DC-DC

LA Divizor de potențial folosind presetarea R5 este conectat la pinul care nu inversează IC1. Tensiunea de ieșire este conectată la pinul de intrare inversor printr-un rezistor de 100K. O ieșire a acestei etape de comparare este alimentată pinului de intrare non-inversor al IC1a printr-un alt rezistor de 100K. Rezultatul oscilatorul etapa este conectată la baza tranzistorului Q1 și rezistorul R7 este utilizat pentru limitarea curentului de bază al Q1.

Când ieșirea oscilatorului este mare, tranzistorul Q1 va fi pornit și inductorul L1 va fi încărcat (curentul prin inductor L1 începe să crească). Când oscilatorul de ieșire scade, tranzistorul Q1 va fi oprit și acum singura cale pentru curentul inductor este prin dioda D2, condensatorul C3 și sarcina, dacă există.

Dioda flyback D2 va fi polarizată înainte și energia stocată în inductor în timpul stării ON va fi aruncată în condensator. Dioda D1 acționează ca un diodă cu roată liberă .

Un inductor va încerca întotdeauna să se opună oricărei variații a curentului care trece prin el și această proprietate a inductorului este utilizată aici. Când este încărcat, stochează energie și, atunci când este descărcat, se comportă ca o sursă de energie.

Tensiunea pe care o emite în timpul fazei de descărcare este proporțională cu rata de schimbare a curentului prin aceasta. Pe măsură ce frecvența de comutare crește indusul EMF (Electro Motive Force) de la inductor crește, de asemenea.

Sper că ați înțeles clar subiectul convertorului de 12V la 24V DC. Dacă aveți întrebări despre acest subiect sau despre proiectele electrice și electronice, lăsați comentariile de mai jos.