повышающий dc-dc с полвольта

Запуск генерации от 0.25 вольт с обычным транзистором не германиевым.

https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=629167

Практическое применение есть.  (Хотя бы фонарик для сада на одном аккумуляторе и солнечном элементе.)

 

Преобразователь на биполярном транзисторе запускается при напряжении 250 мВ

13-10-2020

Diodes ZTX1047 ZTX869

Louis Vlemincq

Electronic Design

Описанный ниже преобразователь, основанный на кремниевом биполярном транзисторе, способен работать при напряжении всего 250 мВ, что, возможно, может считаться рекордом для преобразователей, в которых не используются германиевые или полевые транзисторы. Как же это возможно? Транзисторы не имеют четкого порогового значения напряжения база-эмиттер, поскольку оно зависит от плотности тока и других факторов. Но 250 мВ, уж точно, намного ниже минимальных допустимых значений. Значит, должна быть какая-то хитрость, и вроде как она есть.https://search.supplyframe.com/partner/17/searchAd728x90/

Самое сложное – запустить схему. Стартовав, преобразователь может легко поддерживать нужные напряжения, даже если напряжение питания упадет значительно ниже порога проводимости. Уловка состоит в том, чтобы в первый момент «подтолкнуть» колебания с помощью третьего провода, подключенного перед выключателем питания. Когда ключ закрыт, этот третий провод предварительно заряжает конденсатор C2 через резистор R3 (Рисунок 1).

Рисунок 1.В схеме этого преобразователя используется третий провод, подключенный перед выключателем
питания для первоначального «толчка», запускающего преобразователь при напряжении менее 250 мВ.
В схеме применен кремниевый биполярный транзистор, а не германиевый или полевой транзистор
с p-n переходом.

Схема шунтирована резистором R4, благодаря которому конденсатор C2 заряжается до напряжения питания. При замыкании переключателя потенциал отрицательной обкладки конденсатора C2 становится равным V+, что означает, что его положительный вывод теперь имеет потенциал, вдвое превышающий напряжение питания, то есть, 500 мВ. Этот потенциал смещает базу транзистора Q1 через трансформатор T1. 500 мВ – напряжение хотя и низкое, но достаточное для возникновения небольшого тока в транзисторе Q1, позволяющего колебаниям нарастать до тех пор, пока, наконец, не будет достигнут режим ограничения.

Второй важной особенностью этой схемы является использование трансформатора тока вместо обычной обратной связи по напряжению, получаемой от вспомогательной обмотки главного дросселя. Это гарантирует мощную и устойчивую генерацию за счет минимизации влияния нестабильности напряжения и увеличения положительной обратной связи при увеличении нагрузки.

Трансформатор тока можно намотать на небольшом насыщающемся тороидальном или бусинковом ферритовом сердечнике двумя витками на первичной стороне и 50 витками на вторичной. Количество витков некритично и может быть подобрано для достижения наилучших результатов при используемых в схеме компонентах.

Коэффициент передачи тока насыщенного транзистора Q1 в этом примере равен 25. Выходное напряжение снимается с основного дросселя L2 через диод Шоттки D2. Изображенная на рисунке схема питает белый светодиод, но, подобрав подходящий стабилитрон, ее можно использовать с другими напряжениями и для других приложений. Для напряжений выше 5 В лучше использовать дополнительную повышающую обмотку на L2, поскольку при фактическом коэффициенте повышения более 30 дроссель L2 должен быть весьма высококачественным.

Элементы C4 и D3 не являются обязательными, но могут повысить КПД схемы. C4 образует контур с дросселем L2, а диод D3 возвращает часть энергии, накопленной в трансформаторе T1, обеспечивая повышение КПД примерно на 5%. Однако эти компоненты могут затруднить запуск схемы.

Собранный макет схемы отдавал в нагрузку 8.85 мА при выходном напряжении 3.02 В и входном токе 269 мА. Частота генерации составляла 8.3 кГц. КПД изменялся от 30% до 50%, в зависимости от выбранных компонентов и вносимых изменений. После запуска колебания могут поддерживаться до напряжения 110 мВ. Однако при напряжении ниже 150 мВ извлечь полезную мощность невозможно.

Если требуется увеличить выходную мощность, очевидным решением является использование выходного напряжения для питания микросхемы контроллера импульсного преобразователя. Более простое решение – использовать импульсы преобразователя непосредственно для управления MOSFET Q2 с низким сопротивлением открытого канала. Схема ограничителя R1, R2, C1 и D1 сдвигает уровень управляющего сигнала, чтобы обеспечить надлежащее управление затвором Q2. При использовании подходящих компонентов возможно десятикратное увеличение мощности.

Для достижения максимального КПД необходимо снижать потери в соединениях и компонентах. Это, в первую очередь, сопротивления обмоток, контактное сопротивление ключа, эквивалентные последовательные сопротивления конденсаторов и напряжение насыщение транзистора Q1. Каждый миллиом влияет на конечный результат.

2SC1983 (Q1) – это ранняя модель супербета транзистора. Более новые типы, например, производимые компанией Diodes, позволят получить более хорошие результаты. Тесты, выполненные с рядом образцов от Diodes (ZTX1047, ZTX869), подтверждают этот факт. Выходная мощность была увеличена с 26.7 мВт до 102 мВт, а КПД от первоначального значения 39.7% вырос до 52%. Это означает, что многим приложениям дополнительный каскад преобразователя не потребуется.

Описанная схема может найти применение в широком спектре приложений сбора энергии, делая практичным использование таких источников, как одиночные солнечные элементы, термоэлектрические генераторы, электроосмотические элементы, топливные элементы и низковольтные электрохимические пары. Можно воткнуть в землю пару разнородных металлических стержней и получить полезную мощность. Схема не обеспечивает стабилизации напряжения, потому что чудесной особенностью устройств сбора энергии является возможность сбросить любую избыточную мощность, например, на стабилитроне.

Версия схемы на Рисунке 2 снимает любые возражения, что на самом деле схема не стартует с 250 мВ, и что третий провод является своего рода «обманом». На рисунке показан двухпроводный вариант схемы. L1 и C2 образуют резонансный контур, и при включении питания в точке соединения L1 и C2 возникают затухающие колебания. Через пол периода полярность напряжения относительно положительной шины меняется на противоположную, и на T1 подается 500 мВ.

Рисунок 2.Вариант схемы на Рисунке 1, из которой исключен третий провод. Характеристики не так хороши,
как у трехпроводной схемы.

Вторая схема является скорее подтверждающим возможность демонстратором, чем практическим предложением. Для правильной работы L1 и C2 должны иметь малые потери – диэлектрик C2 должен быть пленочным, а L1 должен иметь ферритовый сердечник, – что делает размеры каждого из этих компонентов соизмеримыми с размерами всей схемы. Но даже при использовании высококачественных компонентов характеристики схемы в этом случае хуже, чем у версии со «стартером»; для надежного запуска ей требуется 255 мВ по сравнению с 235 мВ для трехпроводной схемы.

Материалы по теме

  1. Datasheet Diodes ZTX869
  2. Datasheet Diodes ZTX1047

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Trick a BJT-based converter into starting at only 250 mV dc

вторая схема оказалась в архиве пришедшем из параллельного измерения

есть вторая сеть внутри интернета — которая еще с 1980-х работает, у нее несколько н азваний. В России мало распространена в отличии от последнего года в СССР, когда пользовалась успехом. Не Нидерланды. До 2000 года можно было отдельно у провайдеров подключиться — сервер новостей как то так, сейчас — ключевые слова nzbget usenet nntp trial account paypal crypto underground warez .. anime nnm-club / есть еще варианты edonkey gnutella irc shareaza все работает но зависит есть ли источники. Например известный электронщик и мастер по котловому оборудованию все свое выложил в Интернет, и компьютер несколько лет был включен. Отправленное в группу новостей будет там лежать не меньше 3 лет, не сотрется через неделю как на обменниках файлов.

Этот сайт без дурацкой рекламы. Если открывать напрямую . Заполняется весь экран прыгающими картинками и там не найти то что нужно. Заразился интернет пандемией надо лечить или останемся без www переходитть придется на ftp или usenet — и ничего в глазах не мелькает.

DC/DC преобразователь запускается от единственного фотогальванического элемента

03-12-2013

Texas Instruments bq25504

Журнал РАДИОЛОЦМАН, июнь 2013

Marian Stofka

EDNhttps://search.supplyframe.com/partner/17/searchAd728x90/

Среди предназначенных для сбора энергии приборов своими уникальными возможностями выделяется производимая Texas Instruments микросхема bq25504. Ее характерной особенностью является сверхнизкое напряжение холодного старта. Справочные данные гарантируют, что устройство может запускаться при напряжении питания 450 мВ, причем типовое значение этого порога еще ниже – 330 мВ. Добавив к микросхеме индуктивность и несколько резисторов и конденсаторов, можно сделать DC/DC преобразователь с беспрецедентной эффективностью, особенно в области сверхмалых мощностей.

Технических подробностей, касающихся этой микросхемы, изготовитель не раскрывает. Возможно, что столь замечательные характеристики прибора объясняются использованием внутреннего генератора на МОП-транзисторах с субмикронной шириной канала. Как известно, чем уже канал МОП транзистора, тем ниже пороговое напряжение затвор-исток. Можно предположить, что пороговое напряжение транзисторов, из которых сформирован внутренний генератор bq25504, имеет порядок 200 мВ.

 DC/DC преобразователь запускается от единственного фотогальванического элемента
Рисунок 1.Используя равное 2/3:1 соотношение напряжений VBAT_UV и VBAT_OV, во многих приложениях можно сэкономить, по крайней мере, два прецизионных резистора.

Показанная на Рисунке 1 схема несколько отличается от типовой схемы включения, приведенной в справочных данных на bq25504. Опорное напряжение VBAT_OV (порог отключения при повышенном входном напряжении) внутренне умножается на 3/2 относительно опорного напряжения VBAT_UV (порог отключения при пониженном входном напряжении). Если вас устраивает ограничение напряжения батареи диапазоном от VBAT_UV до (3/2)×VBAT_UV, входы VBAT_UV и VBAT_OV можно включить так, как показано на схеме, используя единственный резистивный делитель для двух входов, вместо отдельного делителя на каждый вход.

Это позволяет не только сэкономить на компонентах, но и, не ухудшив общей эффективности схемы, выбрать резисторы с меньшим суммарным сопротивлением RUV1 + RUV2 = 4.67 МОм. В результате улучшится помехозащищенность входов VBAT_UV и VBAT_OV.

С помощью микросхемы bq25504 можно забирать от входного источника максимально возможную мощность. Из-за своего нелинейного характера фотогальванический элемент отдает наибольшую мощность при напряжении, составляющем примерно 80% от напряжения холостого хода. Соответствующую рабочую точку фотоэлемента PD задают резисторы ROC1 и ROC2. Эта микросхема даже может корректировать положение рабочей точки, отслеживая медленные изменения параметров источника.

Были проведены эксперименты с использованием солнечного элемента диаметром 7.5 см, расположенного горизонтально на поверхности стола в одном метре от окна. Несмотря на то, что за окном был солнечный день, через окно прямые солнечные лучи практически не проходили. В этих условиях измеренный ток короткого замыкания солнечного элемента равнялся 16.27 мА. Заметим, что при прямой ориентации фотоэлемента на солнце ток достигал 300 мА. При отсутствии нагрузки преобразователя выходные напряжения VBAT и VSTOR менялось от 4.396 В до 4.404 В. Эта вариация в 0.1% может быть связана с тем, что для компенсации саморазряда конденсаторов CBAT и CSTOR повышающий преобразователь работает в прерывистом режиме, сравнительно долгое время оставаясь в выключенном состоянии. Напряжение на выводах солнечного элемента в отсутствие нагрузки преобразователя равнялось 0.441 В.

После того, как к выходу VBAT был подключен нагрузочный резистор 10 кОм, «флуктуации» VBAT и VSTOR исчезли, и оба напряжения стали равными 4.4 В. Постоянная составляющая входного напряжения упала до 0.4073 В. Дополнительно затенив солнечный элемент металлической пластиной, я сумел получить рабочую точку, в которой выходное напряжение по прежнему равнялось 4.4 В, в то время, как среднее значение напряжение на контактах фотоэлемента снизилось до 0.336 В. Вероятно, в этой точке преобразователь перешел в режим непрерывной проводимости. (Отметим, что хотя в справочных данных на bq25504 VSTOR обозначен, как вывод для подключения нагрузки, в нашем случае в качестве выхода используется VBAT, поскольку даже низкое выходное напряжение зачастую лучше, чем полное отсутствие энергии).

Простой, но достаточно мощный инвертор

19-01-2011

Внимание! Данная статья на основе мнений сообщества форум РЛ переведена в раздел «Вредные рецепты». Рекомендуем ознакомиться с комментариями к данной статье.

Этот DC/AC конвертор очень прост и содержит не более 12 компонентов. Микросхема CD4047 генерирует сигнал частотой 50/60 Гц, который с парафазных выходов 10 и 11 подается на затворы MOSFET транзисторов IRFZ44. Транзисторы поочередно коммутируют первичные полуобмотки трансформатора, и на вторичной обмотке появляется переменное напряжение 220 В. Конечно, это напряжение имеет прямоугольную форму, но подключением конденсатора С3 220 нФ оно сглаживается и становится похожим на синусоиду.https://search.supplyframe.com/partner/17/searchAd728x90/

Простой, но достаточно мощный инвертор

Для повышения выходной мощности необходимо использовать сдвоенные полевые транзисторы, и, конечно же, аккумуляторную батарею, способную обеспечить соответствующий ток. Например, чтобы получить на выходе 240 Вт, аккумулятор должен отдавать более 20 A. Если используется 24 В трансформатор, можно задействовать аккумулятор на 24 В, и ток потребления в этом случае будет чуть более 10 А. Для практической реализации схемы лучше подойдет трансформатор с 9-вольтовыми обмотками, так как в трансформаторах с обмотками на 12 В выше потери.

technosains.com

Перевод: Андрей Гаврилюк по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Simple but Powerful DC to AC Converter

Santosha — очень часто от 12 вольт в машине надо что то электрическое запустить на 220 вольт. Только если это чайник на 220 вольт или 3- киловаттная болгарка то инвертор не поможет, искать надо генератор на 3 .. 5 киловатт. А для меньшей мощности например ноутбука бритвы или даже светодиодных лампочек или музыкальной системы подойдет. 100 ватт примерное ограничение на полчаса работы. Монитор от компа потянет и музыку на 60 ватт а системник уже сложнее -300 ватт, ноутбук включится.

На все случаи подойдет блок бесперебойного питания например APC 500 вольт ампер, он как раз по этой схеме примерно. (самый недорогой) .На большую мощность от 24 вольт уже. Делать самим надо большой радиатор для транзисторов и довольно большой и дорогой трансформатор — намотать на рынке лучше (на заводе) и рассчитать правильно. Включить наоборот обмотки у заводского — если они именно такие — 2 по 12 вольт и 220, на выходе будет вольт 190, этого скорее всего достаточно.

Строгое предупреждение — если аккумулятор обычный от машины — свинцовый — то его разряжать сильно нельзя, на треть самое большое. Завести мотор и подзарядить. Аккумулятор выдерживает 500 неполных разрядов на треть примерно или 2 всего до нуля, то есть в третий раз полностью севший зарядить не получится, надо новый покупать. А вот литиевые можно сильно разряжать.

Перейти к верхней панели