Недорогой импульсный преобразователь 5 В в 24 В

Дешевый трехтранзисторный повышающий импульсный регулятор на Рисунке 1а представляет собой модифицированный автоколебательный мультивибратор, содержащий транзисторы Q₁, Q₂ и дроссель L₁, включенный нагрузкой в коллектор Q₂. При полной выходной мощности частота генерации равна примерно 60 кГц. КПД составляет 65% при выходном напряжении V_OUT, равном 24 В, и токе нагрузки 8 мА.

Рисунок 1.	Выходное напряжение этого простого трехтранзисторного повышающего импульсного регулятора (а) равно 24 В при токе 8 мА. Схема может быть полезной для получения напряжения настройки ГУН от 0 до 20 В из управляющего напряжения 0 … 5 В (б).

При высоком напряжении на базе Q₂ энергия накапливается в магнитном поле дросселя L₁. Когда напряжение на базе Q₂ становится низким, напряжение, индуцированное магнитным полем L₁, уменьшается, добавляясь к напряжению питания. Этот всплеск напряжения заряжает конденсатор C₂ через диод D₁. Когда заряд конденсатора C₂ достигнет значения, при котором напряжение на нем станет равным напряжению стабилизации D₂ плюс 0.6 В, транзистор Q₃ притянет базу Q₂ к земле, сокращая время включенного состояния Q₂ в последующих периодах колебаний, и тем самым, уменьшая энергию, передаваемую в C₂. Обратная связь через D₂ стабилизирует выходное напряжение на уровне 24.6 В с точностью, определяемой разбросом напряжений стабилизации D₂. Чтобы изменить выходное напряжение схемы, нужно просто выбрать D₂ с другим напряжением стабилизации. Для многих генераторов, управляемых напряжением (ГУН), требуется напряжение настройки до 20 В, и этот импульсный стабилизатор можно использовать для получения напряжения настройки от 0 до 20 В из управляющего напряжения 0 … 5 В (Рисунок 1б). В схеме использована половина микросхемы LM358N, сконфигурированная неинвертирующим усилителем с коэффициентом усиления 4. C₁ подавляет усиление помех, приходящих от источника питания 24 В. Напряжение настройки можно регулировать вручную с помощью потенциометра R₁ или использовать напряжение обратной связи от схемы ФАПЧ.

Материалы по теме

1. Datasheet Texas Instruments LM358-N
2. Datasheet onsemi 1N4933
3. Datasheet onsemi 1N5252B