Двунаправленный инвертор постоянного тока

Texas Instruments LMC555

Если вы захотите обменяться зарядами в любом направлении между неравномерно нагруженными положительными и отрицательными шинами аккумуляторных батарей, вам понадобится инвертирующий трансформатор постоянного тока. Одна из возможных реализаций симметричного обратноходового преобразователя показана на Рисунке 1. Схема может вырабатывать отрицательное выходное напряжение из напряжения положительного источника питания или положительное напряжение из напряжения отрицательного источника питания. Когда схема запускается, паразитный диод выходного MOSFET повышает выходное напряжение до значения, при котором происходит синхронное переключение. Когда сигнал управления затвором симметричен, выходное напряжение составляет приблизительно –95% от входного напряжения, а КПД превышает 80%. Изменяя коэффициент заполнения, то есть, соотношение длительностей включенных состояний транзисторов, выходное напряжение можно как увеличивать, так и уменьшать.

Держим старые цены на MEAN WELL весь июль!

Схема инвертора обеспечивает обмен зарядами между батареями с противоположной полярностью подключения.
Рисунок 1. Схема инвертора обеспечивает обмен зарядами между батареями с противоположной
полярностью подключения.

Когда я включал эту схему между двумя 4-вольтовыми свинцово-кислотными батареями, компаратор регулировал коэффициент заполнения, устанавливая нужное направление заряда. Схема автоматически восстанавливает заряд, потерянный одной батареей, за счет использования заряда другой батареи. В приложениях с небольшим временем автономного питания от батарей ток 2.5 мА, забираемый от каждой батареи в режиме ожидания, может считаться незначительным. Уменьшить потери можно, используя MOSFET с низкой емкостью затвора. В качестве альтернативы можно добавить в схему управления логические элементы, чтобы отключать оба MOSFET всякий раз, когда напряжения батарей уравновешиваются. Минимальное входное напряжение зависит от пороговых напряжений затворов MOSFET. Максимальное напряжение ограничено допустимым напряжением питания КМОП таймера 555, равным ±9 В. Собранный мною макет схемы потребляет приблизительно 100 мА.

Материалы по теме

  1. Datasheet Texas Instruments LMC555
  2. Datasheet Vishay IRF520
  3. Datasheet Infineon IRF9530

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Power inverter is bidirectional

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

38 предложений от 23 поставщиков
Timer IC; Operating Mode:Monostable One-Shot; External Clock Input:No; Frequency Max:3MHz; Supply Voltage Min:15V; Termination Type:SMD; Package/Case:8-SO; No. of Pins:8; Operating Temperature...
ЗУМ-СМД
Россия
LMC555CN/NOPB
National Semiconductor
13 ₽
PL-1
Россия
LMC555CN
от 17 ₽
ЭИК
Россия
LMC555CMX/NOPB
Texas Instruments
от 27 ₽
LMC555CMXNS
Texas Instruments
по запросу
ADAR3000/3001 16-канальный формирователь диаграммы направленности для К/Ка диапазона частот от Analog Devices
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Прекрасный балансир заряда, однако! Прекрасно масштабируется.
  • где минус на затворе?
  • Обратите внимание, что питание LMC555 от минусового напряжения второго аккумулятора, а истоки транзисторов соединены вместе и находятся на «средней точке» питания. LMC на затворы по отношению к истокам подаёт питание +4 В, то -4 В (если питание как у автора от двух свинцовых аккумуляторов по 4 В). При +4 В открывается IRF520 (IRF9530 закрыт наглухо), а при -4 В открывается IRF9530 (IRF520 закрыт наглухо). Просто напряжение на входе при меандре будет 0.95 от входного и этого может быть не достаточно для того, что это был - немного нужно допилить...
  • блин, проводок земли-то и не заметил, с возрастом внимательность не та...