กฎ Joule Thief: ทำไมมันถึงใช้ได้

โปรดอธิบายให้ฉันฟังว่าทำไมวงจรนี้สามารถให้ 5V ที่ได้รับการควบคุมได้ ฉันเข้าใจส่วน Joule Thief แต่ทำไมส่วนควบคุมทำงานได้อย่างไร

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหตุใด Zener diode D2 จึงมีความสำคัญในการป้องกัน 1117 และ MCU ไม่ให้ถูกทอดและทำไม cap C1 ไม่ควรชาร์จเต็มตลอดเวลา

- แก้ไข -

เนื่องจากพวกคุณกำลังแนะนำการออกแบบวงปิดนี่ดูดีกว่าไหม? (เตือนคุณว่า MCU จะไม่ใช้รางพลังการเต้นที่ดีเกินไปดังนั้นฉันแค่เก็บ LDO ไว้ที่นั่นด้วยส่วนที่เล็กที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อให้ได้กฎระเบียบที่เหมาะสม)

^{จำลองวงจรนี้}

schametic ข้างต้นมีการปรับเปลี่ยนเพื่อรวมตัวต้านทานแลงที่แนะนำ

- แก้ไข 2 -

มันจะทำงานด้วยการสูญเสียน้อยลง

^{จำลองวงจรนี้}

Tweak R2 ในแผนผังนี้เพื่อให้ JFET บีบออกเมื่อแรงดันไฟฟ้าข้าม C1 สูงกว่า 6V (มี headroom เพียงพอสำหรับ 1117 ที่นี่)

นั่นเป็นวงจรเส็งเคร็งสวย โปรดทราบว่าบูสเตอร์แปลงกำลังเรียกใช้ลูปเปิดที่สมบูรณ์ ไม่มีข้อเสนอแนะที่ปิดมันลงเมื่อผลผลิตสูงพอ คุณไม่ได้แสดงให้เห็นว่าแรงดันไฟฟ้าของซีเนอร์และตัวควบคุมเชิงเส้นคืออะไร แต่ส่วนใหญ่ซีเนอร์จะอยู่ตรงนั้นเพื่อให้แน่ใจว่าอินพุตไม่ได้เหนือสิ่งที่ฝาและตัวควบคุมเชิงเส้นสามารถจัดการได้ ตัวควบคุมเชิงเส้นจะสร้างแรงดันขาออกที่ดีและสม่ำเสมอ

เหตุผลที่ฉันพูดแบบนี้เป็นวงจรเส็งเคร็งเพราะมันค่อนข้างสิ้นเปลือง มักจะเป็นสิ่งที่ไม่ดีเมื่อใช้แบตเตอรี่ แทนที่จะเพิ่มการป้อนกลับไปยังตัวสลับบูสต์พลังงานพิเศษเพิ่งสูญเสียไปในซีเนอร์และตัวควบคุมเชิงเส้น จะใช้ทรานซิสเตอร์เพิ่มอีกหนึ่งตัวเท่านั้นที่จะเปิดใช้งานเมื่อตัวควบคุมมีแรงดันไฟฟ้ามากกว่าที่ต้องการเล็กน้อย ทรานซิสเตอร์นี้จะฆ่าออสซิลเลชันของ Q1 ดังนั้นจึงปิดตัวเพิ่มการแปลงจนกว่าแรงดันจะลดลงอีกครั้ง นี่คือการเพิ่มกฎระเบียบหลวม ๆ ให้กับเอาต์พุตของตัวสลับ

ที่เพิ่ม:

ฉันเห็นจากความคิดเห็นที่มีความสนใจในการหารือเกี่ยวกับวิธีการควบคุม switcher เพื่อที่จะไม่ใช้วงเปิด

ดังที่รัสเซลและฉันต่างพูดถึงในกรณีนี้ทรานซิสเตอร์ NPN ที่ดึงฐานของ Q1 ต่ำนั้นเป็นวิธีหนึ่งในการฆ่าออสซิลเลชัน ตอนนี้ปัญหาจะเปิดทรานซิสเตอร์นี้เมื่อเอาท์พุทสวิทของตัวรับสูงพอ ในบริบทของวงจรนี้ดังที่รัสเซลได้กล่าวไปแล้ววิธีที่ง่ายที่สุดคือให้ด้านล่างของซีเนอร์เข้าสู่ฐานของทรานซิสเตอร์ฆ่าการสั่นครั้งที่สอง ฉันยังใส่ตัวต้านทานจากฐานนั้นลงดินเพื่อให้แน่ใจว่าทรานซิสเตอร์ตัวนี้ไม่ได้เกิดจากการรั่ว เมื่อเอาต์พุตของตัวสลับมีค่าสูงพอซีเนอร์จะดำเนินการซึ่งจะเปิดทรานซิสเตอร์ตัวใหม่ซึ่งจะฆ่าออสซิลเลชั่นเพื่อให้ตัวสลับหยุดการสร้างแรงดันสูงจนกว่าแรงดันนั้นจะลดลงอีกเล็กน้อย

วิธีที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงในการรับสัญญาณ "แรงดันไฟฟ้าสูงพอ" คือสิ่งที่รัสเซลพูดถึงในความคิดเห็น นี่คือการใส่ทรานซิสเตอร์ PNP รอบ ๆ เครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าซึ่งจะเปิดขึ้นเมื่ออินพุตของเครื่องควบคุมเป็น BE ที่ลดลงของทรานซิสเตอร์เหนือเอาท์พุทเครื่องควบคุม ทรานซิสเตอร์ที่ตรวจจับตามเกณฑ์นั้นจะถูกใช้เพื่อเปิดทรานซิสเตอร์ออสซิลเลชัน - คิลลิ่ง ฉันเข้าไปดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการตรวจหาขีด จำกัด นี้เป็นข้อเสนอแนะต่อตัวสลับที่/electronics//a/149990/4512 /electronics//a/149990/4512

เพิ่ม 2:

ฉันเห็นว่าคุณได้เพิ่มแผนผังที่อัปเดตแล้ว ใช่นั่นคือสิ่งที่รัสเซลกับฉันกำลังพูดถึง

ฉันจะทำการปรับแต่งเพียงเล็กน้อยเท่านั้นโดยการเพิ่มตัวต้านทานจากฐาน Q2 สู่พื้น สิ่งนี้รับประกันขั้นต่ำปัจจุบันถึง D2 ก่อนสวิตช์จะปิด หากคุณไม่ทำเช่นนี้แรงดันไฟฟ้าใน D2 อาจน้อยกว่าค่า zener อย่างมาก ดูแผ่นข้อมูลสำหรับ D2 มันจะรับประกันแรงดันไฟฟ้าข้างต้นกระแสไฟฟ้าขั้นต่ำเพียงบางส่วนเท่านั้น โดยไม่ต้องรู้อะไรเกี่ยวกับซีเนอร์นั้นฉันจะตั้งเป้าหมายประมาณ 500 .A รูปที่แรงดันไฟฟ้าพื้นฐาน Q2 จะเป็น 600 mV เพื่อให้ตัวต้านทาน 1.2 kΩ

คุณสามารถโพสต์ลิงก์ไปยังที่ที่คุณได้รับการเรียกร้องจาก ความคิดเห็นอีกครั้ง C1 ไม่สมเหตุสมผล

วงจร JT (ขโมย Joule) มักจะได้รับการออกแบบไม่ดีหรือไม่ได้รับการออกแบบจริงๆหรือแสดงสัญญาณว่าคนที่ผลิตพวกเขาไม่เข้าใจในสิ่งที่พวกเขาทำ วงจรนี้อยู่ในคลาสนั้น

LD1117 มีแรงดันไฟฟ้าอินพุทสูงสุด 15V สูงกว่านั้นจะฆ่ามัน
แผ่นข้อมูล LM1117 ไดโอดถูกออกแบบมาเพื่อปกป้องตัวควบคุม แต่มันคือระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าที่ควรจะเป็น

1N4734A เป็น 5.6V 1 วัตต์ซีเนอร์ แรงดันซีเนอร์ต่ำเกินไปที่จะให้ตัวควบคุม LM1117 มีพื้นที่ว่างเพียงพอที่กระแสเต็ม อาจเป็นไปได้ว่า "จูลโจร" จะไม่ทำให้มีพลังงานเพียงพอที่จะให้ LM1117 ถึงกระแสไฟเต็มพิกัด

JT รัน "openloop" ถ้ามันทำมากกว่า 1 วัตต์มันจะพยายามทำลายซีเนอร์และจากนั้นควบคุมและจากนั้น mcu หากไม่มีซีเนอร์เนื่องจาก JT เป็นตัวแปลง flyback แรงดันเอาต์พุตจะมีค่าจนกว่าพลังงานที่มีอยู่จะลดลง หากโหลดไม่ยอมรับพลังงานที่มีอยู่แรงดันจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่ง LM1117 เริ่มรับพลังงานโดยไม่ตั้งใจ (เช่น Vin_max เกิน)

ความหมายของคำถาม C1 นั้นไม่ชัดเจน C1 อาจชาร์จเต็มโดยไม่มีอันตรายหากแรงดันไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องไม่เกินค่าที่กำหนดในระบบปฏิบัติการอื่น ๆ ที่เชื่อมต่ออยู่

โดยรวมนี่ไม่ใช่วงจรที่ดี มีวงจรที่ดีกว่าอย่างมากที่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการกระจายแรงเดรัจฉานของเอาต์พุตของตัวแปลง นอกจากนี้วงจรนี้ไม่ได้ "ออกแบบได้" โดยเฉพาะ - เป็นการยากที่จะพูดว่าประสิทธิภาพของตัวแปลงจะเป็นระดับพลังงานหรือประสิทธิภาพของ wrt (แต่ทั้งคู่อาจมีขนาดเล็ก)