Lorsqu’on travaille avec l’électronique, on se retrouve souvent dans des situations où il devient nécessaire d’augmenter la tension de sortie alors que la tension d’entrée reste faible, c’est un type de situation où l’on peut s’appuyer sur un circuit communément appelé le convertisseur boost (convertisseur élévateur). Un convertisseur élévateur est un convertisseur à découpage de type DC-DC qui augmente la tension tout en maintenant un équilibre de puissance constant. La principale caractéristique d’un convertisseur boost est l’efficacité, ce qui signifie que nous pouvons nous attendre à une longue durée de vie de la batterie et à une réduction des problèmes de chaleur. Nous avons précédemment réalisé un circuit convertisseur élévateur simple et expliqué son efficacité de conception de base.
Régulateur de référence 5 V :
Oscillateur:
Comparateur de contrôle de temps mort :
Amplificateurs d’erreur :
Entrée de contrôle de sortie :
Transistors de sortie:
Composants requis
- TL494 CI-1
- IRFP250 MOSFET-1
- Borne à vis 5X2 mm – 2
- Condensateur 1000uF, 35V – 1
- Condensateur 1000uF, 63V – 1
- 50K, 1% de résistance – 1
- Résistance 560R – 1
- Résistance 10K, 1% – 4
- 3,3K, 1% de résistance – 1
- Résistance 330R – 1
- Condensateur 0,1uF – 1
- Diode Schottky MBR20100CT – 1
- Inducteur 150uH (27 x 11 x 14) mm – 1
- Potentiomètre (10K) Trim Pot – 1
- Résistance de détection de courant 0,22R – 2
- Panneau plaqué générique 50x 50mm – 1
- Dissipateur thermique du bloc d’alimentation générique – 1
- Fils de connexion génériques – 15
Condensateur d’entrée
La boucle de rétroaction et de contrôle
Sélection de la fréquence de commutation
PCB fait à la main :
Outils utilisés pour tester le circuit :
Consommation de puissance de sortie du circuit convertisseur élévateur haute puissance :
Convertisseur Boost TL494 – FAQ
1. Pourquoi TL494 et pas un module DC-DC prêt à l’emploi ?
Parce que le TL494 vous permet de contrôler le PWM, le rapport cyclique et les boucles de rétroaction. Il est flexible, puissant et parfait si vous souhaitez modifier ou apprendre les composants internes.
2. Comment choisir un MOSFET ?
Regardez la tension supérieure à la tension de sortie, le courant supérieur à la charge et le RDS (on) faible. L’IRFP250 est solide pour notre conception 19A max.
3. Pourquoi l’inductance limite-t-elle le courant ?
L’inducteur stocke l’énergie à chaque cycle. Trop petit, il sature, la tension chute, l’ondulation augmente et le MOSFET chauffe. Un noyau plus gros équivaut à une plus grande capacité de courant.
4. Boucle de rétroaction, quel est le problème ?
Il maintient la tension de sortie stable en ajustant le PWM en temps réel. Sans cela, la sortie sauterait.
5. Puis-je obtenir une tension ou un courant plus élevé ?
Tension : oui, augmentez le cycle de service tout en surveillant les valeurs nominales des MOSFET et des diodes.
Courant : uniquement si l’inductance, les traces du PCB et le MOSFET peuvent le gérer.
6. Le contrôle des temps morts, pourquoi est-ce important ?
Parce que cela empêche le MOSFET de court-circuiter l’alimentation pendant la commutation. Épargne votre MOSFET de la friture.
7. Les condensateurs, sont-ils importants ?
Un grand moment. Les capuchons d’entrée fournissent des rafales de courant. La sortie limite la tension douce. Les types à faible ESR maintiennent la chaleur et les ondulations.
8. Un fonctionnement continu, possible ?
Oui, mais surveillez le chauffage des traces du PCB et la température du MOSFET. Assurez-vous que les traces du PCB sont solides et appliquez les dissipateurs de chaleur si vous utilisez un courant élevé.
9. Comment puis-je tester en toute sécurité ?
Vous pouvez commencer petit, vérifier la tension avec un multimètre, vérifier la température du MOSFET et des diodes et utiliser un oscilloscope pour PWM. Augmentez lentement la charge.
10. Puis-je le rendre plus puissant ?
Améliorez l’inductance, utilisez des MOSFET parallèles et renforcez les traces du PCB. C’est votre véritable goulot d’étranglement.
Projets de convertisseur Boost associés
Circuit de convertisseur boost utilisant MC34063
Dans ce projet, nous utilisons le circuit intégré MC34063 pour construire un circuit convertisseur élévateur CC à CC qui peut convertir une petite tension comme 3 V en une tension plus élevée jusqu’à 40 V.
Convertisseur Boost DC DC basé sur une minuterie 555
Dans ce projet, nous construisons un circuit convertisseur élévateur simple utilisant un circuit intégré de minuterie 555. Le convertisseur Boost est un type d’alimentation à découpage non isolé utilisé pour augmenter la tension.
Retrouvez l’histoire de Raspberry Pi dans cette vidéo :
