9zip.ru Ламповый звук hi-end и ретро электроника Повышающий преобразователь 5В - 180В на MAX1771 для питания неоновых индикаторов от USB

В прошлой схеме подобного преобразователя была применена микросхема UC3843, работающая от 8 вольт. Она содержит в себе драйвер внешнего полевого транзистора, который прекрасно и чётко открывается при напряжении питания 12 вольт. Казалось бы, схема всем хороша, но она не позволяет применить её в устройствах с низковольтным питанием - например, от USB. Конечно, и эту проблему можно решить, добавив дополнительный повышающий преобразователь 5В -> 12В.

Но можно спроектировать схему изначально на низковольтное питание. В этом случае нужно учесть ряд важных моментов:

ШИМ-контроллер должен быть низковольтным. те же UC38xx от 5 вольт просто не заведутся.
полевой транзистор должен быть Logic Level, т.е. его затвор должен управляться напряжением логического уровня. разумеется, сам транзистор должен выдерживать высокое напряжение и иметь малое сопротивление открытого канала, что важно в повышающих boost-преобразователях.
так как все повышающие преобразователи для питания неоновых индикаторов обычно делаются компактными, то важно иметь как можно меньше обвеса ключевых элементов схемы, в том числе и драйвер внешнего транзистора должен быть встроен в микросхему.

Реализовать всё это не так сложно, как может показаться. В качестве микросхемы ШИМ-контроллера очень хорошо подходит известная MAX1771. Она работает в диапазоне от 2 до 16,5 вольт, не имеет внешних частотозадающих элементов, работает на частоте "до 300 кГц", встроенный драйвер затвора также имеется.

С выбором транзистора немного сложнее. Высоковольтных, logic level и в smd-исполнении - не так уж и много на Aliexpress. Удалось найти FQD12N20L. Его заявленные параметры вполне удовлетворяют всем требованиям: 9 А, 200 В, 0.28 Ом. Под его видом пришло нечто со следами перемаркировки, но, по крайней мере, по сопротивлению очень похожее на то, что нужно.


Следуя традиции, кратко пройдёмся по схеме. Конденсаторы C1 и C2 предотвращают импульсную просадку напряжения питания, проще говоря - помехи. Конденсатор C3 установлен на выход Ref, следуя даташиту на микросхему MAX1771. Дроссель L1 запасает энергию, когда силовой ключ - транзистор Q1 - открыт. При этом ток протекает через низкоомный шунт RS, за напряжением на котором следит микросхема. При закрытии транзистора короткий высоковольтный всплеск ЭДС самоиндукции через ультрабыстрый диод D1 фильтруется, накапливаясь в конденсаторе C4 для питания неоновых индикаторов. Напряжение на средней точке делителя, образованного резисторами R1 и R3 должно составлять 1,5 вольт при нужном выходном напряжении. Этот делитель можно пересчитать под имеющиеся номиналы резисторов, но следует учесть, что напряжение нижнего резистора должно быть более 10 кОм.


Схема не требует настроек и при использовании исправных деталей прекрасно работает. Конечно, не следует ждать от неё чудес: 180 вольт от 2 она, конечно, не выдаст. Но в диапазоне от 4 до 6 - выдаёт стабильно, поэтому подходит для питания от USB.


Печатная плата имеет размер 2,5 * 3,5 см и рассчитана на установку электролитического конденсатора на выходе в горизонтальном положении. Его можно заменить на несколько высоковольтных керамических, соединённых параллельно, если немного доработать разводку. В качестве дросселя можно применить как SMD CD127 с шириной 12мм, так и выводной.

Печатная плата (Eagle): max1771.zip

PS: А на Али есть уже готовые модули.

Понравилась статья? Алиса Селезнёва говорит: поделись с друзьями!