Lo scopo principale di questo progetto è progettare e costruire un convertitore da 12V a 24V DC. Fondamentalmente, questo circuito è un convertitore di tensione CC-CC di tipo Boost Converter. Una delle applicazioni di questo circuito è il sistema elettrico solare. Questo sistema elettrico solare costituito da un pannello solare a 12V, la tensione di ingresso di 12 V proviene dall'attrezzatura di accumulo della batteria e la tensione di uscita di 24 V sarà l'ingresso dell'inverter nel sistema elettrico solare. Il circuito è un Convertitore di tensione DC-DC costruito con LM324 IC che è configurato come un oscillatore per produrre la frequenza di commutazione e un transistor come elemento di commutazione a semiconduttore.
Convertitore da 12V a 24V DC utilizzando LM324
Prima di passare alla costruzione e al funzionamento del circuito, discuteremo le basi del convertitore CC-CC di tipo Boost e LM324 IC . L'LM324 è un amplificatore operazionale quadruplo, il che significa che ha quattro amplificatori operazionali al suo interno e il circuito del convertitore da 12V a 24V CC progettato utilizzando solo due amplificatori operazionali di LM324.
Nozioni di base su Boost Converter (Step-Up)
Il convertitore boost viene utilizzato per aumentare / aumentare una tensione di ingresso a un livello superiore, richiesto dal carico. Il livello più alto si ottiene immagazzinando energia in un induttore e rilasciandola al carico a una tensione più alta. Il circuito principale per un convertitore elevatore o convertitore boost comprende un induttore, diodo, condensatore, interruttore e amplificatore di errore con circuiti di controllo dell'interruttore. Di seguito è mostrato il circuito di base del convertitore step-up.
Convertitore da 12V a 24V DC
Funzionamento del convertitore boost
Quando l'interruttore è su ON, l'induttore l'uscita è collegata a massa e la tensione Vin è posta ai suoi capi. La corrente dell'induttore aumenta ad una velocità pari a Vin / L.
Quando l'interruttore è su OFF, la tensione ai capi dell'induttore cambia ed è uguale a Vout-Vin. La corrente che scorreva nell'induttore decade a una velocità pari a (Vout-Vin) / L.
Per la legge di conservazione dell'energia, la potenza in ingresso deve essere uguale alla potenza in uscita (supponendo che non ci siano perdite nel circuito). Potenza in ingresso (Pin) = potenza in uscita (Pout).
Da quando Vin Quindi nel convertitore boost Vin Iout LM324 è costituito da quattro amplificatori operazionali indipendenti ad alto guadagno su un singolo substrato monolitico. Per mantenere il guadagno unitario, ciascuno degli amplificatori è dotato di un condensatore su chip che fornisce la compensazione di frequenza. LM324 IC Di seguito è mostrato lo schema del circuito per il convertitore da 12V a 24V CC. IC1 LM324 è il cuore di questo circuito. IC1-A, i resistori R1, R2, R3 e il condensatore C1 formano un oscillatore che opera a circa 500Hz. R2 e C1 vengono utilizzati per regolare la frequenza dell'oscillatore. IC1-B è collegato come un comparatore che confronta la tensione di uscita con un riferimento e restituisce una tensione allo stadio dell'oscillatore allo scopo di controllare la tensione di uscita. Convertitore CC-CC da 12V a 24V PER Potenziale divisore utilizzando il preset R5 è collegato al pin non invertente di IC1. La tensione di uscita è collegata al pin di ingresso invertente tramite un resistore da 100 K. Un'uscita di questo stadio del comparatore viene alimentata al pin di ingresso non invertente di IC1a attraverso un altro resistore da 100K. L'output di l'oscillatore lo stadio è collegato alla base del transistor Q1 e il resistore R7 viene utilizzato per limitare la corrente di base di Q1. Quando l'uscita dell'oscillatore è alta, il transistor Q1 si accende e l'induttore L1 si carica (la corrente attraverso l'induttore L1 inizia ad aumentare). Quando l'oscillatore di uscita diventa basso, il transistor Q1 verrà spento e ora l'unico percorso per la corrente dell'induttore è attraverso il diodo D2, il condensatore C3 e il carico se presente. Il diodo flyback D2 sarà polarizzato in avanti e l'energia immagazzinata nell'induttore durante lo stato ON verrà scaricata nel condensatore. Il diodo D1 funge da diodo a ruota libera . Un induttore cercherà sempre di opporsi a qualsiasi variazione della corrente che lo attraversa e questa proprietà dell'induttore viene utilizzata qui. Quando è carico immagazzina energia e quando viene scaricato si comporta come una fonte di energia. La tensione che emette durante la fase di scarica è proporzionale alla velocità di variazione della corrente attraverso di essa. All'aumentare della frequenza di commutazione quella indotta EMF (Electro Motive Force) dall'induttore aumenta anche. Spero che tu abbia capito chiaramente l'argomento del convertitore da 12V a 24V CC. Se hai domande su questo argomento o sui progetti elettrici ed elettronici lascia i commenti qui sotto.Amplificatore operazionale LM324
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Caratteristiche
Applicazioni
Circuito convertitore da 12V a 24V DC utilizzando LM324 e funzionante
