Düzenlenmiş Joule Hırsızı: neden çalışıyor?


15

Lütfen bana bu devrenin neden düzenlenmiş bir 5V verebileceğini açıklayın? Joule Thief bölümünü anlıyorum, ama regülatör bölümü neden çalışıyor?

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

Özellikle, Zener diyot D2 neden 1117 ve MCU'nun kızartılmasını önlemek için çok önemlidir ve C1 kapağı neden her zaman tam olarak şarj edilmemelidir?

- DÜZENLE -

Sizler kapalı bir döngü tasarımı önerdiğinizden, bu daha iyi görünüyor mu? (MCU'nun titreşimli bir güç rayını çok iyi almayacağını hatırlatmak için, düzgün düzenlemeyi elde etmek için LDO'yu mümkün olduğunca az boşlukla tutuyorum.)

şematik

bu devreyi simüle et

Yukarıdaki skrametik, önerilen direnç Olin'i içerecek şekilde modifiye edilmiştir.

- DÜZENLEME 2 -

Bu daha az kayıpla çalışır mı?

şematik

bu devreyi simüle et

Bu şemada R2'yi değiştirin, böylece C1'deki voltaj 6V'un üzerine çıktığında JFET sıkışır (burada 1117 için yeterli boşluk).


Sorunuzu tüm geri bildirimlerle daha da iyileştirmek için +1
jippie

Yanıtlar:


10

Bu oldukça berbat bir devre. Boost dönüştürücünün tamamen açık döngü çalıştığına dikkat edin. Çıkışı yeterince yükseldiğinde onu kapatan bir geri bildirim yoktur. Zener ve lineer regülatörün voltajlarının ne olduğunu göstermezsiniz, ancak büyük olasılıkla zener, girişin kapağın ve lineer regülatörün üstesinden gelebileceğinden emin olmak için oradadır. Doğrusal regülatör daha sonra hoş ve sabit çıkış voltajı üretir.

Bunun berbat bir devre olduğunu söylememin sebebi oldukça israflı olması. Bir bataryadan çalışırken genellikle kötü bir şeydir. Güçlendirme değiştiricisine geri bildirim eklemek yerine, ekstra güç sadece zener ve lineer regülatörde boşa harcanır. Regülatör gerçekten ihtiyaç duyduğundan biraz daha fazla voltaja sahip olduğunda açmak için sadece bir transistör daha gerekir. Bu transistör, Q1'in salınımlarını öldürür ve böylece voltaj tekrar düşene kadar takviye dönüştürücüyü kapatır. Bu esasen anahtarlayıcı çıkışına bir miktar gevşek düzenleme ekler.

Katma:

Yorumlardan, switcher'ın açık döngü çalışmaması için nasıl düzenleneceğini tartışmaya ilgi olduğunu görüyorum.

Russell ve ben de belirttiğimiz gibi, bu durumda Q1'in tabanını düşük çeken bir NPN transistörü salınımları öldürmenin bir yoludur. Artık, anahtarlayıcı çıkışı yeterince yükseldiğinde bu transistörü açmaya başlar. Bu devre bağlamında, Russell'ın daha önce de belirttiği gibi, en basit yol, zenerin tabanının bu ikinci salınım öldürücü transistörün tabanına gitmesini sağlamaktır. Ayrıca, bu transistörün sızıntı nedeniyle gelmediğinden emin olmak için bu tabandan toprağa bir direnç koyardım. Switcher çıkışı yeterince yükseldiğinde, zener iletir, bu da yeni transistörü açar, bu da salınımları öldürür, böylece switcher bu voltaj tekrar biraz düşene kadar yüksek voltaj üretmeyi bırakır.

"Gerilim yeterince yüksek" sinyali almanın tamamen farklı bir yolu, Russell'ın bir yorumda belirttiği şeydir. Bu, bir PNP transistörünü regülatörün etrafına yerleştirir, böylece regülatörün girişi transistörün regülatör çıkışının üzerindeki BE damlası olduğunda yanar. Bu eşik saptama transistörü, salınım öldürücü transistörü açmak için kullanılacaktır. Https://electronics.stackexchange.com/a/149990/4512 adresinden bir anahtarlayıcıya geri bildirim olarak bu eşik saptama yöntemi hakkında daha ayrıntılı bilgi edindim .

Eklendi 2:

Şimdi güncellenmiş bir şema eklediğinizi görüyorum. Evet, tam olarak Russell ve ben bundan bahsediyoruz.

Sadece Q2 tabanından toprağa bir direnç ekleyerek küçük bir arıtma yapardım. Bu, şalter kapatılmadan önce D2'den asgari bir akım garanti eder. Bunu yapmazsanız, D2'deki voltaj zener oranından önemli ölçüde daha az olabilir. D2 için veri sayfasına bakın. Gerilimi sadece bazı minimum akımın üzerinde garanti edilecektir. Bu zener hakkında hiçbir şey bilmeden, yaklaşık 500 µA'yı hedeflerdim. Direnç 1.2 kΩ olacak şekilde Q2 taban voltajı 600 mV olacaktır.


1
Sadece meraktan, bu transistör nereye yerleştirilecekti?
Ignacio Vazquez-Abrams

örneğin, D2'nin altına "N2" koyun, böylece D2 ilettiğinde transistör açılır. Toprağa yayıcı ve Q1 tabanına toplayıcı. Vout yaklaşık 6V olduğunda dönüştürücü temel sürücüsü şöntlenir.
Russell McMahon

@Ignac: Bunun işe yarayabileceği çeşitli yollar var. İlk diz sarsıntı reaksiyonum CE'yi Q1'in BE'si arasına koymak. Bu ikinci transistör açıldığında, salınımları öldürecek ve bu nedenle yüksek voltaj üretmeyi durduracak olan Q1 kapalı tutulur. Bu hala R1 üzerinden biraz güç harcar ve bu geri besleme transistörü kapandığında salınımların yeniden başladığından emin olmanız gerekir. Batarya bağlantısını açmak için FET kullanmak gibi başka yollar da var.
Olin Lathrop

"Güzel" bir alternatif, bir transistörü U1 giriş-çıkışına yerleştirmektir, böylece regülatör yaklaşık 0.6V tavan boşluğu aldığında transistör açılır. bu Vout'ta verici ve Vin'de taban ile NPN olabilir (bir direnç veya bir PNP üzerinden başka bir yolla) O zaman osilatörü bir şekilde etkilemek için kullanırsınız. Bunu uzun zaman önce yaptım ve osilatör işaret oranı oranını hareket ettirdim ve çok regülatör eylem lineer kontrolünü pürüzsüz var Olin uzun zaman önce de benzer yaptıktan kaydetti -.. düşük maliyetli ve etkin AGK izin - ikimiz de bağımsız bir IEA geldi Benim osillator bir 74C14 Schmitt tetikleme invertör oldu
Russell McMahon

- Gerekirse U1'deki Ransistor> 0.6V tavan boşluğu sağlayabilir.
Russell McMahon

7

Hak taleplerini aldığınız yere bir bağlantı gönderebilir misiniz? C1'in yorumu tam mantıklı değil.

JT (Joule hırsızı) devreleri genellikle kötü tasarlanmış veya gerçekten tasarlanmamıştır veya onları üreten insanların ne yaptıklarını iyi anlamadıklarını gösteren işaretler gösterir. Bu devre o sınıftadır.

LD1117'nin maksimum giriş voltajı 15V'dir. Bundan daha yüksek olan onu öldürür.
LM1117 veri sayfası Zener diyot, regülatörü korumak içindir, ancak voltaj değeri olması gerekenden daha düşüktür.

1N4734A, 5.6V 1 Watt'lık bir zenerdir. Zener voltajı, LM1117 regülatörünün tam akımda yeterli boşluğa sahip olmasını sağlamak için çok düşük. "Joule hırsızı", LM1117'nin tam nominal çıkış akımına erişmesine izin verecek kadar güç üretmeyebilir.

JT "openloop" çalıştırır. 1 Watt'tan fazla güç üretirse, zener'i ve ardından regülatörü ve daha sonra mcu yok etmeye çalışacaktır. Zener olmadan, JT bir geri dönüş dönüştürücüsü olduğundan, mevcut enerji dağılana kadar çıkış voltajı olacaktır. Yük mevcut enerjiyi kabul etmiyorsa, LM1117 istemeden enerjiyi kabul etmeye başlayana kadar voltaj artmaya devam eder (yani Vin_max aşıldı).

C1 sorusunun anlamı belirsizdir. İlgili voltajlar diğer bağlı bileşenler için nominal değeri aşmamak koşuluyla C1 zarar görmeden tamamen şarj edilebilir.

Genel olarak bu iyi bir devre değildir. Konvertör çıkışının kaba kuvvet dağılımına bağlı olmayan önemli ölçüde daha iyi devreler mevcuttur. Ayrıca, bu devre özellikle "tasarlanabilir" değildir - dönüştürücünün performansının güç seviyesi veya verimliliği ne olacağını söylemek zordur (ancak her ikisi de muhtemelen küçüktür).


2
Belki de girişleri korumak için daha yüksek bir Zener'e ihtiyacım var. Ancak bana kapalı döngüsünü nasıl kontrol edeceğinizi söyleyebilir misiniz (eğer devre kendisini önyükleyebilirse, yani açık döngüyü başlatabilir ve MCU önyüklendiğinde bunu kapalı döngü haline gelirse MCU'yu kullanabilirim)
Maxthon Chan

1
Ayrıca LDO'yu orada tutardım, çünkü MCU nabız gibi atan bir güç rayını çok iyi almayacağı için bazı yerel düzenlemeler.
Maxthon Chan
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.