Ads_700x200

tme

sobota, 26 listopada 2011

Przetwornica zamiast stabilizatora 7805

Witam, 

Chciałbym dzisiaj przedstawić nowszą i udoskonaloną wersję przetwornicy jaką wykonałem po tym gdy sprawdziła się w 100% ta wcześniejsza: Link Jeśli chodzi o parametry pracy nie odbiega od poprzedniej. Jakość napięcia wyjściowego jest doskonała, tak doskonała jak mocno zadbała o to firma Allegro, producent układu przetwornicy A8498. Jest on bowiem jej sercem. Teraz po tym gdy minęło już sporo czasu od poprzedniej konstrukcji, mogę śmiało potwierdzić, że jest ona zdecydowanie lepszą alternatywą niż popularny stabilizator 7805 lub stabilizator LDO np> LM1117-3.3 

Można ją zastosować wszędzie do zasilania każdego układu z mikrokontrolerem, czy cyfrowego bez żadnych obaw o jakieś wyimaginowane zakłócenia itp. Bardzo dobrze się sprawdza w układach gdzie korzystamy z przetwornika ADC. 



Bardzo wysoka wydajność przetwornicy zapewnia nam to, że przetwornica nie nagrzewa się jak kaloryfer, tak jak to jest w przypadku stabilizatorów liniowych lub LDO. Mamy do tego szeroki zakres napięć wejściowych. W tym przypadku górna granica jest przeze mnie zawężona do 24V bo zastosowałem akurat na wejściu kondensator na 25V. Nie ma jednak problemu żeby zwiększyć jego napięcie np do 35V i już mamy szerszy zakres. 



Przetwornica IN 8-24V / OUT +3.3V/+5V zamiast 7805 + sterowanie 

Na wyjściu, dzięki jumperkowi mogę uzyskać swobodnie dwa różne napięcia wyjściowe, albo +3,3V albo +5V 

Prąd wyjściowy z zastosowanym dławikiem to 1A bez mrugnięcia oka i praktycznie zimny układ do momentu poboru prądu rzędu 600-700mA. Potem już robi się lekko ciepły do 1A. Ale zaznaczam lekko ciepły. 

Gabaryty przetwornicy są może o 2-3 mm większe niż sam scalak 7805 !!!! 

Nie byłoby w tym układzie nic dziwnego gdyby nie to, że dodałem teraz proste sterowanie przetwornicą. Zrealizowane jest ono za pomocą dwóch zwykłych tranzystorów NPN (SMD w obudowach SOT323!). Dzięki temu, mamy np dwa piny, które po chwilowym zwarciu pozwalają na piękny start przetwornicy, o ile oczywiście na drugie wejście (OFF) podane jest napięcie wyjściowe. No właśnie i tu jest ciekawie, ponieważ to wejście OFF możemy podłączyć do dowolnego pinu mikrokontrolera, który z kolei ma możliwość programowego wyłączenia zasilania Wink 


Przetwornica IN 8-24V / OUT +3.3V/+5V zamiast 7805 + sterowanie 

Działa to rewelacyjnie i bardzo fajnie sprawdza się w praktyce. Jednym micro-switchem (kliknięciem) włączamy zasilanie. Natomiast procesor może dalej już sam wystawić stan wysoki na pinie OFF przetwornicy i układ działa. 

Jeśli zajdzie taka potrzeba nie ma problemu aby logikę w prosty sposób przerobić na potrzeby WŁĄCZ/WYŁĄCZ za pomocą kliknięcia jednego klawisza. Wystarczy byle prosty przerzutnik czy cokolwiek w tym stylu. 

Oczywiście, jak widać na fotkach, bardzo łatwo przerobić przetwornicę do zwykłego trybu bez tego sterowania, żeby wprost działała jak 7805 albo LM1117, wystarczy kropelką cyny zewrzeć dwa małe pola lutownicze i na stałe mamy układ zawsze włączony. 

Schemat jest praktycznie identyczny jak w nocie PDF, tylko że jumperkiem zmieniam wartości rezystorów tak aby na wyjściu otrzymać dwa różne napięcia. 

Podobnie wejście ENABLE scalaka nie jest podłączone wprost do GND, tylko do kolektorów dwóch tranzystorów NPN. 

Reasumując można powiedzieć, że układ niesamowicie prosty a tysiąc razy lepszy niż stabilizatory liniowe. Dlatego zachęcam każdego do budowy we własnym zakresie takich przetworniczek, bo ich złożenie jest proste jak drut, a ze zdobyciem dławika np 100uH na prąd 1,3A czy większy także nie ma żadnych problemów na rynku. 

Poniżej kilka fotek przetwornicy. Wykonana w całości (poza goldpinami oczywiście) w SMD. Użyte rezystory są rozmiarów od 0402 do 0603) Wink 


Przetwornica IN 8-24V / OUT +3.3V/+5V zamiast 7805 + sterowanie Przetwornica IN 8-24V / OUT +3.3V/+5V zamiast 7805 + sterowanie 

Przetwornica IN 8-24V / OUT +3.3V/+5V zamiast 7805 + sterowanie Przetwornica IN 8-24V / OUT +3.3V/+5V zamiast 7805 + sterowanie



Poniżej filmik z porównaniem jakości zasilania z 3 różnych źródeł:

1. zasilanie USB
2. zasilanie z przetwornicy o której mowa
3. zasilanie ze stabilizatora 7805



Przy zasilaniu z przetwornicy pomiar stoi w miejscu jak zaczarowany. Stała wartość i się nie zmienia w ogóle. Czas pomiaru to 1ms.

Natomiast w przypadku zasilania z USB to musiałem zrobić opóźnienie i pomiar co 20ms żeby było widać jak szaleje wynik ;)

Dziwne rzeczy dzieją się natomiast z 7805.... jak widać pomiar powolutku pływa raz w górę a raz w dół (chociaż na filmie widać tylko w górę)

18 komentarzy:

  1. No najwyższy czas by propagować inne rozwiazania niż 78xx i 1117 chyba że ktoś lubi frytki piec na nich... ja osobiście używam najchętniej LM2576 w swoich układach.

    OdpowiedzUsuń
  2. Ja z kolei używałem też często ostatnio LM2675 do 1A, bo są na wyższe częstotliwości i dławik może być mniejszy, a teraz kupiłem kilka sztuk do testów przetworniczek Microchipa ST1S10 pracujących na 900kHz i dodatkowo zawierających diodę shottky w sobie. Też do 3A a obudowa SMD i dodatkowo dławik jedynie o indukcyjności 3uH !!! ;) jak zrobię i potestuję to też dam znać.

    OdpowiedzUsuń
  3. Allegro jest producentem układu?
    Przetwornice na pewno zbuduje biorąc pod uwagę jak wzbudzał mi się LM7805 przy PWM na 150W

    OdpowiedzUsuń
  4. ST1S10 to raczej ST Microelectronis ;)

    OdpowiedzUsuń
  5. Tak tak, oczywiście, że ST1S10 jest ze stajni ST Micro. a nie Microchip, i zdążyłem to już poprawić w tekście ;)

    OdpowiedzUsuń
  6. Polecam też LM2576HTV-ADJ/3A; 1,23V-37V, regulowany impulsowy stabilizator napięcia.
    Bez radiatora spokojnie, nie grzeje się przy ok. 2A/5V.

    OdpowiedzUsuń
  7. elsat1 --> dokładnie, zresztą chyba nawet wspominałem także o tym przyjemnym scalaczku. Tak więc potwierdzam jego fajne możliwości i także z niego korzystam często w praktyce.

    OdpowiedzUsuń
  8. No nie zawsze przetworniczka jest najlepsza bo sieje zakloceniami. Przekonalem sie o tym jak chcialem uruchomic zegar DCF77 ,7805 dzialal bezblednie !!!

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Przede wszystkim to polecałbym nie przyczepiać się do słowa "najlepsza" .... Każde narzędzie trzeba używać z głową. To że koledze nie udało się to nie oznacza że tak nie można. A przepraszam, lecz określeń o sianiu zakłóceniami przez przetwornice już nie mogę słuchać po moich tematach na elektrodzie. Więc polecam tam wejść i dołączyć do grona pogromców przetwornic.

      Przykro mi ale takie zdanie wyrwane z kontekstu i oderwane od rzeczywistości (nawet nie ma schematu czy kszty informacji jaką przetwornicę użyłeś, jak ją zbudowałeś.... jak wykonałeś cały układ itp) .... nie jest w najmniejszym stopniu miarodajne.

      A ja pisząc to wcale nie mam zamiaru przekonywać że przetwornice są dobre do KAŻDEGO zastosowania - bo to też jest bzdura i nigdy nic takiego nie mówiłem. Raczej spora część osób dopisuje sobie w głowach własne scenariusze i siejące trwogę i zgorszenie plotki o SIANIU wszechobecnych zakłóceń.

      Reasumując - pewnie, że mogłoby się okazać, że do takiego projektu być może przetwornica się nie nadaje - czemu nie .... ale czego to ma dowodzić ? Bez podania szczegółów to może dowodzić być może tylko tego że - ty nie potrafiłeś sobie z tym poradzić. A dziesięciu innych sobie poradziło.

      Na zakończenie podpowiem ci, że w niejednym chińskim tanim zegarku z DCF'em na pokładzie jest zastosowana przetwornica. Więc na drugi raz przemyśl czy gdzieś błędu nie zrobiłeś zanim zaczniesz wyciągać zbyt pochopne wnioski.

      Poza tym przetwornic też trzeba nauczyć się używać w niektórych projektach. Ale moim nadrzędnym celem było i jest przybliżenie przetwornic każdemu początkującemu jako alternatywy dla KOCICH 7805. To tak samo zresztą jak wielu płakało że np przetwornic nie można użyć gdy się korzysta z ADC w procesorze .... BZDURA!. .... można i to z powodzeniem.

      Usuń
  9. Mirek i jak Twoje doświadczenia z ST1S10? Sam chętnie bym je stosował w swoich urządzeniach. Proszę podziel się doświadczeniem, bo nie ma sensu bym również kupował dla testów, skoro już sam to zrobiłeś. Z góry dzięki za jakaś krótką opinię na temat tych układów.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Niestety, jak na razie te kilka kupionych przetworniczek do testów, leży jeszcze i czeka na realizację :( ..... jeszcze nie miałem czasu się za nie zabrać - więc nie będę tu nic wymyślał. Ale na prawdę sam czekam z niecierpliwością kiedy się za nie wezmę i przyznam, że jestem przekonany że będzie SUPER ;) .... ale jak mówiłem - dopiero jak zrobię to coś napiszę.

      Usuń
  10. Niestety 7805 do precyzyjnych zastosowań nie nadaję się wcale, ma na tyle duży dryf temperaturowy, oraz jest mało stabilny, że nie ma bata, napięcie będzie pływać. Idealną alternatywą jako liniowego oczywiście jest L4940V5, po pierwsze jest lo_drop, po drugie jest bardzo stabilny w czasie, oraz bardzo szybko osiąga stabilne napięcie.

    OdpowiedzUsuń
  11. Hej, świetne rozwiązanie z tą przetwornicą. Sam mam w planie kiedyś jej użyć przy bardziej wymagających projektach. Nie bez powodu teraz w ładowarkach usb znajdują sie przetwornica a nie transformatory + 7805. Nie do końca rozumiem ludzi, którzy sie czepiają (tu i na elektrodzie) tego, że ktoś wymyśla alternatywy.

    @mirekk36, czy mógłbym Cię prosić o jakieś wyjaśnienie albo szkic jak zrobić takie sterowanie z tranzystorami npn ? Bo jestem początkujący, a chciałem zrobić układ z procesorem, który się włącza przełącznikiem, a ten pracuje, a gdy już skończy i jest w stanie bezczynności to potrafi się sam wyłączyc. Nie do końca wiem jakie tranzystory wybrac BCcoś i rezystancje (dla 5v). Przewaliłem google, znalazłem 3 prjekty i każdy inny, a chciałem coś sprawdzonego zastosowac ( tam zazwyczaj użwywają mosfetów do tego).

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Ale chodzi ci o taki układ do tego typu przetwornic ?

      jeśli tak to jest to dosyć proste. One mają zwykle wejście ON/OFF. Ja mam przetworniczkę np która musi mieć to wejście zwarte do GND żeby ona się załączyła.

      Więc jeden tranzystor wykorzystuję do załączania przetwornicy klawiszem. Tzn jego baza jest normalnie podciągnięta do GND a klawisz zwiera bazę przez rezystor do napięcia wejściowego, wtedy tranzystor się otwiera i zwiera ON/OFF do GND - przetwornica się załącza ;)

      dodaję jednak jeszcze drugi tranzystor do tego samego ON/OFF tyle że drugiemu na bazę przez rezystor już trzeba podać napięcie VCC z procesora żeby pozostał otwarty i utrzymał włączoną przetwornicę po puszczeniu klawisza gdy pierwszy tranzystor się zatka.

      Wtedy wystarczy że procesor zdejmie z bazy drugiego tranzystora stan wysoki i ten przestanie przewodzić. Obydwa tranzystory będą zatkane i przetwornica się wyłączy ;)

      oczywiście obydwa najzwyklejsze jakieś NPN

      Usuń
    2. dzięki za odpowiedź. aa tak, nie zwróciłem uwagi, że ta przetwornica ma pin ENB do sterowania. Chodziło mi o taki układ ale nie koniecznie sterujący przetwornicą, np żeby uP mógł sam wyłączyć swoje zasilanie, czy z zasilaczy czy nawet z 7805. Znalazłem nawet kiedyś coś takiego http://www.picbasic.co.uk/forum/showthread.php?t=57 rozwiązania z ostatnich postów wyglądają podobnie do tego co opisałeś, tylko nie wiem po co jest ten rezystor pomiędzy jednym, a drugim tranzystorem.

      Usuń
  12. Panie Mirku, czy jest możliwość uzyskania równocześnie dwóch napięć wyjściowych ( 3.3 i 5V ) z tej przetworniczki ?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Nie ma takiej możliwości. Ale można ustawić ją na 5V i zastosować sobie dodatkowo stabilizator LM1117-3.3V

      Usuń