12Vdc til
5Vdc Omformer 6A
Switchmode step down regulator
Denne regulatoren
har jeg konstruert for å drive en liten PC med 12V driftspenning.
Regulatoren kan
også justeres til andre utgang spenninger ( 5 – 12V )
Jeg valgte å bygge
en switchmode regulator isteden for en vanlig lineær regulator, fordi en
switchmode regulator har
en
mye bedre virkningsgrad enn lineære regulatorer, dvs. den utvikler mindre varme
og den bruker mindre strøm.
En ulempe med
switchmode regulatorer er at de produserer støy, dette er vanligvis ikke noe
problem hvis den ikke
er
i nærheten av følsomme radiomottakere ell.
Man kan redusere
støyproblemet med å bygge regulatoren inn i en metall boks og montere et enkelt
LC filter på
utgangen
og inngangen.
Grunnen til at en switchmode regulator er så effektiv er at transistoren Q1 leder maksimalt eller sperrer maksimalt,
den
leder ikke halvveis som den ville gjort i en lineær regulatorer.
Når den leder så
går det en stor strøm i den, men spenningsfallet over den er meget liten og det
utvikles lite varme.
Når den sperrer så
går det ingen strøm igjennom den og den utvikler da ingen varme.
Energien som skal
slippes igjennom transistoren bestemmes av hvor lenge den leder i forhold til
hvor lenge den sperrer,
dette
gjøres ved å forandre bredden på pulsene til transistoren.
Korte pulser gir
liten energi (lav spenning)og lange pulser gir mer
energi (høy spenning).
Når transistoren
leder så går det en strøm igjennom L1, det bygges opp et magnetfelt i spolen,
kondensatorene C8 og C9
lades
opp, denne spenningen føres også ut av regulatoren og til belastningen.
Når transistoren
sperrer, vil magnetfeltet i spolen avta og det induseres en strøm i spolen,
spenningen over spolen
vil
forandre polaritet, dioden D1 vil lede og spenningen fra spolen vil lade opp
kondensatorene.
Dette prinsippet
gjør at man får en effektiv regulator.
Spolen L1 er
viklet på en ferrittkjerne (ringekjerne) ca. 25mm i diameter og ca. 30 turn med
lakkisolert kobbertråd
Ca. 2mm i
diameter, spolen er ikke kritisk og man kan bare prøve seg frem.
Dioden D1 er en
shotkey diode som har et lavt spenningsfall i lederetning, det er en fordel da
det går en relativt stor
strøm
den, man unngår unødig varmetap.
Det er fullt mulig
å bruke en vanlig diode isteden, men den blir varmere og krever mer kjøling.
Transistoren Q1 er
en P-MOSFET transistor, denne er heller ikke kritisk.
Regulatoren’s frekvens bestemmes med
trimmepotmeter RV1, den justeres til ca. 25 Khz.
Hvis man ikke har
et oscilloskop ell. så er det bare å justere frekvensen så høy at man ikke
hører
”pipe lyden” fra regulatoren.
Jeg har lagt
frekvensen like over det hørbare området for å unngå sjenerende lyder.
Utgangspenningen
justeres med trimmepotmeter RV2.
Hvis regulatoren
skal brukes til større belastninger så må man ha mer kjøling og kraftigere
komponenter.
