¿Cómo funciona este convertidor de refuerzo de 4-transistores DC-DC de 1.5V a 9V?

Navega tus respuestas
6

Mientras buscaba convertidores de refuerzo de CC / CC para reemplazar las baterías 6F22 9V por 2 AA recargables de NiMH para mis multímetros baratos, encontré este circuito:

Elcircuitofuepublicadopor Popescu Marian en ElectroSchematics.com en el siguiente enlace:

Lamentablemente, el circuito se publicó sin ninguna explicación.

Como la mayoría de los convertidores de refuerzo, imagino que este funciona utilizando un oscilador (Q1 y Q2) junto con el inductor (L1) para almacenar y liberar energía con la sincronización correcta y regula la salida con la ayuda de D2 (la LED rojo), Q3 y Q4.

Pero estoy adivinando. Esperaba que alguien me diera una respuesta más autorizada con respecto al funcionamiento del circuito.

Mis preguntas son:

  1. ¿Cómo funciona este convertidor de refuerzo DC-DC?
  2. ¿Estas configuraciones de transistor tienen un nombre? ¿Qué son, para que pueda buscarlos y aprender más sobre ellos?

Construí el circuito en una placa de pruebas, pero aún no creo que esté funcionando correctamente. Usando algunas calculadoras de inductor, calculé que el valor del inductor es de aproximadamente 18uH. Lo reemplacé con un inductor de 10uH 20% 2.5A PANASONIC (ELC09D100F) (el valor más cercano que tenía a mano: el siguiente es 100uH). También he reemplazado el C1 con un condensador cerámico de 270pF.

Al alimentar el circuito con una fuente de alimentación de voltaje variable y sin carga, lo que obtengo es algún tipo de amplificación de voltaje, según la tabla a continuación (valores aproximados de la memoria): 

            +----------------+---------+
            |    Voltage     | Current |
            +----------------+---------+
            | input | output |  input  |
            +-------+--------+---------+
            |  1V   |   6V   |   50mA  |
            |  2V   |   8V   |  200mA  |
            |  3V   |  10V   |  450mA  |
            |  4V   |  12V   |  600mA  |
            +-------+--------+---------+

Bueno, eso no suena bien, por dos razones:

  1. La salida no regula 9V;
  2. La corriente de entrada parece un poco excesiva. Casi todo está pasando por el inductor, que se pone muy caliente al tacto.

¿Puedes decir qué puede estar mal con mi circuito de pruebas? Si eso no es suficiente detalle para la depuración, está bien, lo comprobaré yo mismo una vez que aprenda cómo funciona el circuito.

    
pregunta Ricardo

1 respuesta

10

Se supone que Q3 / Q4 junto con el divisor de voltaje R4 / R5 y el LED regulan la salida. El Q4 debería cambiar con aproximadamente 0.55-0.59V en la base, por lo que alrededor de 10-12V en la salida según mi estimación, asumiendo que el LED cae 2V en ~ 600uA.

Se supone que la oscilación es Q1 / Q2 y C1, con el tiempo de apagado controlado por \ $ R1 \ cdot C1 \ approx ~ 10us \ $. El tiempo en el diseño original podría estar limitado por la saturación del inductor más que cualquier otra cosa; la corriente aumenta linealmente hasta que el inductor se satura, la corriente aumenta y Q2 sale de la saturación, lo que hace que el par se rompa más o menos, o por la corriente suministrada por C1 que se apaga, causando que la corriente de colector Q1 / Q2 caiga y nuevamente Q2 salga de la saturación, o alguna combinación de los dos.

Editar: estos convertidores de transistor auto-oscilantes tienden a ser bastante decepcionantes en cuanto a rendimiento y eficiencia.

Considere usar un chip convertidor de refuerzo bien diseñado como un AP3015A (2 celdas) o LM2623 (funcionará con 1 o 2 celdas).

    
respondido por el Spehro Pefhany

Lea otras preguntas en las etiquetas

60Hz “clic” o ruido de recorte cuando el amplificador diferencial está rodeado de agua salada Huellas para capacitores electrolíticos SMD