STEP UP CON USCITA A 12V

NE555   Schema di un DC-DC Converter Switching Step-Up con Tensione di Uscita a 12V e ingresso a Tensione Minore…

 

 

 

 




 

INTRO

Il seguente schema realizza un DC-DC converter switching step up con tensione di uscita a 12V e una corrente che va da pochi mA fino ad un massimo di 250mA. La tensione di ingresso deve essere di almeno di 5V e lo step up è in grado di elevare la tensione con una buona efficienza pari all’85% circa.

Il seguente schema è stato progettato con una tensione di ingresso che va da un minimo di 5V ad un massimo di 10V. La tensione in ingresso può essere prodotta da una batteria, da una dinamo, o da un trasformatore con ponte di diodi e condensatore di filtro, quindi deve essere tensione continua e filtrata.

Per lo schema viene utilizzato l’integrato MC34063 (simile al MC33063) in configurazione boost converter (o step-up), aumenta il valore di tensione. Come elemento di switching viene utilizzato l’elemento interno di switchig ovvero il BJT interno, se si vogliono correnti maggiori o si vuole aumentare l’efficienza si deve usare un mosfet esterno. Se la tensione è maggiore di 5V allora la corrente di uscita può essere maggiore di 250mA.

 




 

SCHEMA

Prima di introdurre lo schema, sul datasheet sono presenti tutte le equazioni per calcolare i componenti del DC-DC converter in configurazione step-up, quindi visto che si vuole far lavorare il circuito con una tensione minima di 5V e una tensione di uscita a 12V, inoltre si considera una caduta di tensione sul diodo dello step-up pari a 0.45V (Vf) essendo un diodo Schottky, e una caduta di 1V (Vsat) sul transistor interno. Il ripple viene scelto di circa 10mV picco picco. Le equazioni sono le seguenti:

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Quindi serve una capacità esterna al MC34063 da 820pF e una resistenza di sensing da 200mOhm, un induttore da 68uH e un condensatore da 470uF in uscita dallo stadio step-up. Lo schema è il seguente:

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La tensione di ingresso deve avere le specifiche illustrate in precedenza ed entra dai pin GND e + con C1 condensatore di filtraggio per questa tensione. R1 è la resistenza per la protezione da cortocircuito e deve avere una potenza di almeno 1W. Si può sostituire anche con un pezzo di filo oppure saldando insieme i pin 6, 7 e 8 ma si perderebbe questa protezione.

L’elemento switching è formato dal transistor interno al MC34063 e da R5, ovvero la resistenza che fornisce la corrente di collettore al primo transistor della coppia Darlington interna all’integrato. R5 serve per controllare la corrente di base del transistor di uscita, un valore troppo basso brucerebbe l’integrato, uno troppo alto non farebbe accendere bene lo switch. Se si vuole usare uno switch esterno, come un transistor più potente o un MOSFET bisogna usare la configurazione in Figure 10 prima immagine del datasheet presente nel file scaricabile.

Il circuito di feedback è formato da R2 e R3 che permettono un rapporto tale da avere in uscita 12V visto il riferimento interno di 1.25V del MC34063.

Il circuito si conclude con il filtro in configurazione step-up, con un diodo Schottky da 1A, un induttore anch’esso con corrente supportata di 1A, due condensatori in serie in modo tale da raggiungere 440uF e ridurre la resistenza serie e quindi anche il ripple.

La tensione di uscita a 12V si trova sulle boccole Vout e si possono prelevare 250mA se l’ingresso è 5V oppure 500mA se l’ingresso è 10V.

Lo schema montato su breadboard è il seguente:

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DOWNLOAD

Potete scaricare la simulazione del circuito con LTSPICE al seguente LINK!!!




 

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