Разделы

В сети

Пользователей: 179
Из них просматривают:
Аналоги: 70. Даташиты: 59. Инструкции: 3. Карта сайта: 1. Новости: 8. Остальное: 9. Ошибки: 2. Программы: 2. Профиль пользователя: 1. Расчёты: 1. Форум: 23.
Участников: 2
Гостей: 177

Google , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

В настоящее время нет объявлений.

Повышающий преобразователь на MCP1640

Написал MACTEP 05.06.2012 20:00:00 (Просмотров: 23043)

Преобразователь позволяет эффективно использовать остаточную энергию даже глубоко разряженных аккумуляторов или батарей. Обычно используют стандартную батарею типа 2хАА с номинальным напряжением 3 В. Приборы могут работать только до тех пор, пока напряжение на ней составляет порядка 2 В, после чего элементы попросту выбрасывают.



Представленная схема дает возможность использовать остаточную энергию батареи. Например, приборы могут работать до тех пор, пока напряжение на ней снизится до 0,65 В.

Повышающий преобразователь на MCP1640

В таблице представлены результаты измерений для одной алкалиновой батареи АА в 1,5 В при выходном напряжении 5 В. Нагрузкой служил светодиод, соединенный последовательно с резистором R= 330 Ом, при этом выходной ток преобразователя составлял 8 мА. Только за 50 часов непрерывной работы напряжение батареи упало ниже минимального значения напряжения.

 

Время, час. Uвх, В Uвых, В Uсв, В
0 1,540 5,000 2,950
1,5 1,470 5,000 2,945
19 1,275 4,980 2,930
22 1,259 4,980 2,930
24 1,250 4,980 2,930
26 1,235 4,980 2,930
33 1,184 4,980 2,930
43 0,927 4,980 2,930
50 0,680 4,975 2,930
68 0,470 - -

 

 график


На графике представлена зависимость эффективности (КПД) преобразования от выходного тока для трех разных напряжений батареи.  

 

плата mcp1640

  

плата mcp1640

 

P. Witczak. Elektronika praktyczna. 2011, № 1, S. 43

14
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2077
не в сети
Что за колонка Uв, В в таблице?

 Повышающий преобразователь на MCP1640
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7024
не в сети
Напряжение на тестовом светодиоде. Щас напишу Uсв
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 09.06.2012
Откуда: Латвия
Сообщений: 109
не в сети
Ток слишком мал. Вот если б был как минимум 1 А и без катушки....
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7024
не в сети
Если бы да кабы....
Есть другие микросхемы.
Да и как вы повысите напряжение с током 1А без катушки?
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технолог
Технолог
Дата регистрации: 11.11.2011
Откуда: Moscow
Сообщений: 134
не в сети
Микросхема интересная. На мой взгляд, пример выходного напряжения 5В странный. Реально, практично, 3В для замены двух элементов с небольшим потреблением тока при нагрузке чувствительной к напряжению. Экономически возникают сомнения пока микросхема дефицитна и не дешева, конденсаторы обвязки тоже должны быть высококачественными..
Проблемы может вызвать высокая частота преобразования - 500кГц. Люди, повторившие эту схему, жалуются на необходимость тщательного подбора деталей и мотажа. При массовом производстве это решить проще, при любительском, когда делаются единичные экземпляры, трудоемкость может оказаться слишком высокой. Кроме того, здесь могут работать только гальванические элементы, аккумуляторы будут убиты из-за полной разрядки.
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Бывает нужно и 5-вольтовую нагрузку запитать от двух элементов, не обязательно от одного. Микросхема годится для питания и 3-вольтовой и 5-вольтовой нагрузки, как от одного, так и от двух элементов, при этом схема очень проста. Радует также высокий КПД (если, конечно, производитель не врёт).
Если эта микра даже в Москве дефицит, в Волгограде её найти будет практически невозможно. Интересно, сколько она стоит?
И вопрос ко всем москвичам, извиняюсь,.не в тему. Бывают ли в Москве транзисторы КП809А, КП931А и КП948? Реально ли их вообще найти?
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7024
не в сети
Цитата:
На мой взгляд, пример выходного напряжения 5В странный.

Резистором R2 можно выставить другое напряжение
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 09.06.2012
Откуда: Латвия
Сообщений: 109
не в сети
Цитата:
Нагрузкой служил светодиод, соединенный последовательно с резистором R= 330 Ом, при этом выходной ток преобразователя составлял 8 мА. Только за 50 часов непрерывной работы напряжение батареи упало ниже минимального значения напряжения.

Странно: выходит что ёмкость у Вашего щелочного элемента АА при токе 25 мА всего 1,25 Ач. Но согласно тестам самая худшая ёмкость для элемента АА ТРОФИ ALKALINE при токе даже в 100 мА и конечном напряжении в 0,7 В - 2,2 Ач - это энергия 8,75 кДж (максимум - 10,89 кДж ENERGIZER MAXIMUM) (ссылку не даю, ибо администрация считает это рекламным спамом). Выходит что кпд устройства чуть больше 50%?

Я вот тоже не понимаю зачем нужно 3,3 В да ещё при таком смешном токе? Питать пульты дистанционного управления? В походах более практично напряжение в 5 В и током чуть больше... на пару-тройку порядков...
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2077
не в сети
откуда значение 25 мА взялось?
По моим расчетам емкость батарейки 3Ач.

Откуда 3,3В ?
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 09.06.2012
Откуда: Латвия
Сообщений: 109
не в сети
Давайте посчитаем. Дано:
Uвх = 1,2 В Тест элементов АА
Uвых = 5 В
Iвых = 8 мА
t = 50 часов
u - кпд
_________________________

Pвх =u Pвых - мощность
Qвх =u Qвых - ёмкость
Pвых = Uвых Iвых = 5х8 = 40 (мВт)
Qвых = Pвых t = 40х50 = 2000 (мВтч)

Но я считал что Pвх = Pвых
1,2 В х 8 х 3 х 50 = 1440 (мВтч)
8 х 3 - потому что входное напряжение в три раза ниже выходного, а передаваемая мощность должна оставаться меньше входной! Так что с учётом кпд...


З,3 В отсюда
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технолог
Технолог
Дата регистрации: 11.11.2011
Откуда: Moscow
Сообщений: 134
не в сети
"И вопрос ко всем москвичам, извиняюсь,.не в тему. Бывают ли в Москве транзисторы КП809А, КП931А и КП948? Реально ли их вообще найти?"
На Митинском рынке сейчас КП931А, КП948А,Б,Г по 20руб, КП809А в Элеконт 236 руб, в Платане 230 руб.
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технолог
Технолог
Дата регистрации: 11.11.2011
Откуда: Moscow
Сообщений: 134
не в сети
Насколько я понимаю, эта микросхема подходит только для устройств с автономным питанием т.к. при питании от стационарной сети в ней смысла нет. Автономные же устройства, имеющие питание от гальванических элементов, практически не питаются от батарей 5 вольт, таких просто нет (если и есть, это уникум). Стандартный ряд для гальванических элементов 9, 6, 3, 1.5 В. 9 и 6 она не тянет, остаются 3 и 1,5 (редко бывает еще 4,5).
При токе в десятки мА и более разрядные кривые при истощении батареи уходят вертикально вниз и увеличение продолжительности работы будет очень мало - несколько процентов. Для малых токов кривые разрядки более пологие, поэтому выигрыш будет больше. Отсюда эта схема эффективна для маломощных устройств. По этой же причине невыгодно делать устройство в котором 1 элемент будет заменой двум или трём (3 или 4,5 В). Для 3 В будет удобнее просто поставить 2 элемента вместо 1 элемента и этой схемы. Места они займут одинаково, время работы будет больше, а стоимость гораздо меньше.
На мой взгляд, единственное выгодное применение этой схемы - это когда два гальванических элемента плюс эта схема заменяют два гальванических элемента. Выигрыш во времени работы для маломощных устройств. И только в том случае, когда замена элементов питания крайне затруднена по организационным причинам. Впрочем, возможно, проще, надежнее и дешевле в этом случае просто поставить более емкие элементы питания.

Аргументом в пользу этой схемы может являться случай, когда нагрузка очень чувствительна к напряжению питания и его изменение недопустимо.
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2077
не в сети
vladlat, расчет неправильный. Если хочешь видеть правильный, то отпишись в личку.
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7024
не в сети
Гром, пиши здесь, я тоже хочу.
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2077
не в сети
по просьбам трудящихся...проведем расчет емкости батареи.

После преобразователя имеем мощность 5*0,008=0,04 ВА.
До преобразователя мощность 0,05 ВА, потому что КПД=0,8 (из графика в статье).
Теперь определяем средний ток I=E/U
А вот тут то и облом! Напряжения то мы не знаем! Люблю я математику...
Домножаем числитель и знаменатель на Δt.
I=E*Δt/(U*Δt).(1)
U*Δt считаем по площади фигуры под разрядной кривой. Получаем 77 Вч.
Подставляем в формулу (1):
I=0.05*50/77=0.032 А

Емкость батарейки С=I*Δt=0.032*50=1.6 Ач
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 09.06.2012
Откуда: Латвия
Сообщений: 109
не в сети
Цитата:
А вот тут то и облом! Напряжения то мы не знаем! Люблю я математику...
Домножаем числитель и знаменатель на Δt.
I=E*Δt/(U*Δt).(1)
U*Δt считаем по площади фигуры под разрядной кривой. Получаем 77 Вч.
Подставляем в формулу (1):
I=0.05*50/77=0.032 А

Откуда эти данные?

Самое смешное что элементы LR06 (АА) имеют ёмкость при токе менее 100 мА БОЛЕЕ 2,2 Ач. Вот результаты теста http://www.yarst.org/AA_Bat_Test.htm


Цитата:
Автономные же устройства, имеющие питание от гальванических элементов, практически не питаются от батарей 5 вольт, таких просто нет (если и есть, это уникум). Стандартный ряд для гальванических элементов 9, 6, 3, 1.5 В. 9 и 6 она не тянет, остаются 3 и 1,5 (редко бывает еще 4,5)

Смотрю на свой КПК iPAQ214 и говорю ему: "Извини брат, Gruffi ни от комплектного зарядника 5 В 2А, ни от USB порта не разрешает твой аккумулятор заряжать!"
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Микросхему можно использовать и как стабилизатор в сетевом БП вместо линейного. Во-первых выигрыш в КПД, во-вторых - отличный "автовольтаж", недостижимый с линейником (или достижимый, если линейник превратится в утюг).
Прикинем для выхода 5В: выходной ток по даташиту 350 мА при выходе 5В и входе 3,3В, пределы входного напряжения 0,65 - 5В. Это соответствует изменению сетевого напряжения 50 - 389В. Конечно, из-за потерь на сопротивлении обмоток трансформатора и диодах этот интервал будет гораздо более узким, но, тем не менее, достаточным.

Цитата: " На Митинском рынке сейчас КП931А, КП948А,Б,Г по 20руб, КП809А в Элеконт 236 руб, в Платане 230 руб. "
Спасибо за инфу, значит, всё-таки есть, это хорошо. У нас о них и не слышалиОткрыть изображение в новом окне. Интересно, чем объясняется такая высокая цена 809-х? Больше, чем на порядок в сравнении с остальными...
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2077
не в сети
Цитата:
I=E*Δt/(U*Δt).(1)
U*Δt считаем по площади фигуры под разрядной кривой. Получаем 77 Вч.
Подставляем в формулу (1):
I=0.05*50/77=0.032 А

Емкость батарейки С=I*Δt=0.032*50=1.6 Ач

Упс...ошибочка вышла...
Получаем 55,5 Вч
I=0.05*50/55,5=0.045 А

Емкость батарейки С=I*Δt=0.045*50=2,25 Ач
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 09.06.2012
Откуда: Латвия
Сообщений: 109
не в сети
Ну вот и правильно: кпд всего лишь 80%...
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7024
не в сети
Всего лишь? В низковольтных устройствах очень трудно добиться КПД даже 70%
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 09.06.2012
Откуда: Латвия
Сообщений: 109
не в сети
Да? А я был уверен что кпд для ИИП не может быть ниже 90%, и в данном устройстве причина столь низкого кпд обусловлена применением в качестве ключа биполярного транзистора и неудачного диода Шоттки...Кстати, почти во всех статьях данного сайта фамилия Шоттки почему то пишется с одним "т"...
ссылка
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3868
не в сети
The Schottky diode named after German physicist Walter H. Schottky; also known as hot carrier diode.

Чем ниже входное, тем сложнее получить высокий КПД. Но с современной элементной базой вполне достижима величина 97-98%.
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 09.06.2012
Откуда: Латвия
Сообщений: 109
не в сети
Ну так я ничего не имею против диодов Шоттки... Оооо... Я понял почему низок кпд: при низком уровне напряжения источника (менее 2-3 В) огромную роль играют токи, и потери возрастают потери от нагрева проводников при более высоких токах... Всё, согласен что кпд для таких ИИП много меньше 90%.... Так что нужно большее сечение проводников...
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7024
не в сети
В низковольтных преобразователях (1-2В) Очень сложно получить высокий КПД просто потому, что большие потери на переходах.

К примеру, если на переходе теряется 0.1В в схеме с 10В, то это будет всего лишь 1%
А если на переходе теряется те же 0.1В при питании 1В, то это уже будет 10%
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Более популярно:
Потери в проводниках, конечно, существуют и снижают КПД, но это поправимо - смотря как разведёшь плату, какие возьмёшь провода и т.д.
Однако, более существенные потери - на ключевом элементе преобразователя (это имел в виду МАСТЕР) - если это биполярник, то придётся искать такой, у которого наименьшее напряжение насыщения (например, КТ817Б2 - 0,1 В).
Но если преобразователь на микре без внешних транзюков (как в данном случае) и ключ внутри микры, то всё зависит от иженеров-разработчиков, мы здесь уже ничего не поделаем, увеличение сечения проводов мало что даст.
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 09.06.2012
Откуда: Латвия
Сообщений: 109
не в сети
Цитата:
КТ817Б2 - 0,1 В).


Это при каком же токе? Вообще то при токе коллектора в 1 А - 0,6 В
http://www.transistor.by/i/pdf/kt817.pdf

Ну так есть полевики с очень маленьким сопротивлением открытого канала...
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7024
не в сети
И что? Я привел пример, почему именно в низковольтных преобразователях КПД низкий.
И если в высоковольтных схемах КПД приближается к 100%, то в низковольтных этого никак не добиться.
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Цитата: " КТ817Б2 - 0,1 В).
==================================
Это при каком же токе? Вообще то при токе коллектора в 1 А - 0,6 В
http://www.transistor.by/i/pdf/kt817.pdf

Ну так есть полевики с очень маленьким сопротивлением открытого канала...

КТ817Б2 - 0,1 В).
==================================
Это при каком же токе? Вообще то при токе коллектора в 1 А - 0,6 В
http://www.transistor.by/i/pdf/kt817.pdf

Ну так есть полевики с очень маленьким сопротивлением открытого канала..."

Видимо, при малом токе. Не знаю, откуда автор эту информацию взял, я привёл то, что было написано в РАДИО. Это была статья про преобразователь для СИД, работающий от 1,5 В.
Так вот, заявленный КПД этого преобразователя - 80%. СИД на 20 мА, значит, ток транзистора 50 мА.
Следовательно, достижим неплохой КПД и при таком напряжении.

Цитата: "И что? Я привел пример, почему именно в низковольтных преобразователях КПД низкий.
И если в высоковольтных схемах КПД приближается к 100%, то в низковольтных этого никак не добиться."

Почему же в даташите на обсуждаемую микру заявлен КПД 96%?
Выходит, враньё и реклама?
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 09.06.2012
Откуда: Латвия
Сообщений: 109
не в сети
Цитата:
Почему же в даташите на обсуждаемую микру заявлен КПД 96%?
Выходит, враньё и реклама?

Видимо при постоянном входном напряжении в 3 В...
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2077
не в сети
filin, используй теги цитирования, а то непонятно, что ты сказать хочешь.
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Где они, эти теги? покажи, как, а то я сам уже задолбался...
кинь скриншот в личку
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7024
не в сети
Цитата:
текст цитаты

Тег
[quote]Текст цитаты[/quote]
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Спасибо, что объяснили.
МАСТЕР, а чего не сделаешь как на форуме? Воткнул в окошко - и готово...
Ты ж давно уже собирался переделать редактор?
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2077
не в сети
Это чтоб жизнь медом не казалась!
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7024
не в сети
Работы много. Есть дела поважнее редактора)))

Вот список всех тегов используемых на сайте.
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 09.06.2012
Откуда: Латвия
Сообщений: 109
не в сети
А у более мощных конкурентов фирмы MAXIM - MAX1708/1709 КПД ещё ниже...
 Повышающий преобразователь на MCP1640
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Есть светодиодные драйвера с КПД около 60% (из-за потерь на датчике тока, без него - 70% ), и это при питании 5В. То же самое, что питать через гасящий резистор. Преимуществ перед лампочкой-бареттером - никаких, зато есть недостатки: помехи, сложность, цена.
 Повышающий преобразователь на MCP1640
V.I.P.
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2576
не в сети
Тогда придётся ставить барретер, который можно подсветить самим светодиодом. Тёплый ламповый свет! )))

Разное

Если "ревёт" один из дросселей резонансного стабилизатора, забейте деревянный клин между его катушками.

Интересно

Чтобы защитить стержень от обгорания, его нужно обмазать тонким слоем смеси силикатного клея и сухой минеральной краски (окись железа, цинка и магния).

Похожие статьи