このプロジェクトの主な目的は、12Vから24VのDCコンバーターを設計および構築することです。基本的に、この回路はブーストコンバータタイプのDC-DC電圧コンバータです。この回路の用途の1つは、太陽光発電システムです。この太陽光発電システムは、12Vのソーラーパネル、12Vの入力電圧はバッテリー貯蔵装置からのものであり、24Vの出力電圧は太陽光発電システムのインバーターの入力になります。回路は DC-DC電圧コンバータースイッチング周波数を生成する発振器として構成されたLM324ICと、半導体スイッチング素子としてのトランジスタで構築されています。

LM324を使用した12Vから24VのDCコンバータ

回路の構築と操作に進む前に、ブースト型DC-DCコンバータの基本と LM324 IC 。 LM324はクワッドオペアンプです。つまり、LM324の2つのオペアンプのみを使用して設計された12Vから24VのDCコンバータ回路内に4つのオペアンプがあります。

ブーストコンバーター（ステップアップ）の基本

ザ・ブーストコンバーター負荷に必要な入力電圧をある程度高いレベルにステップアップ/増加させるために使用されます。より高いレベルは、インダクターにエネルギーを蓄積し、より高い電圧で負荷に解放することによって達成されます。ステップアップコンバータまたはブーストコンバータの主な回路は、インダクタ、ダイオード、コンデンサ、スイッチ、およびスイッチ制御回路を備えたエラーアンプで構成されています。昇圧コンバータの基本回路を以下に示します。

12Vから24VのDCコンバーター

ブーストコンバーターの動作

スイッチがONのとき、インダクタ出力はグランドに接続され、電圧Vinがその両端に配置されます。インダクタ電流はVin / Lに等しい速度で増加します。

“ステップアップトランスはどのように機能しますか ”

スイッチがオフの場合、インダクタ両端の電圧が変化し、Vout-Vinに等しくなります。インダクタに流れていた電流は、（Vout-Vin）/ Lに等しい速度で減衰します。

エネルギー保存の法則により、入力電力は出力電力と等しくなければなりません（回路に損失がないと仮定）。入力電力（Pin）=出力電力（Pout）。

“pn接合ダイオードとは ”

ヴィン以来

したがって、ブーストコンバーターではVin Iout

LM324オペアンプ

LM324は、単一のモノリシック基板上の4つの独立した高ゲインオペアンプで構成されています。ユニティゲインを維持するために、周波数補償を提供するオンチップコンデンサを備えた各アンプ。

ピン配置

LM324 IC

特徴

シングルまたはデュアルサプライの操作
ユニティゲイン帯域幅-1MHz
DC電圧ゲイン-100dB
入力バイアス電流-45nA
入力オフセット電圧-2mV
入力オフセット電流-5nA

アプリケーション

加算増幅器
マルチバイブレーター
発振器
トランスデューサーアンプ
DCゲインブロック

LM324を使用した12Vから24VのDCコンバータ回路と動作

12V-24VDCコンバータの回路図を以下に示します。 IC1LM324はこの回路の中核です。 IC1-A、抵抗R1、R2、R3、およびコンデンサC1は、約500Hzで動作する発振器を形成します。 R2とC1は、発振器周波数を調整するために使用されます。 IC1-Bは次のように接続されていますコンパレータこれは、出力電圧をリファレンスと比較し、出力電圧を制御する目的で発振器ステージに電圧をフィードバックします。

12Vから24VのDC-DCコンバーター

に分圧器プリセットR5を使用して、IC1の非反転ピンに接続します。出力電圧は、100K抵抗を介して反転入力ピンに接続されています。このコンパレータ段の出力は、別の100K抵抗を介してIC1aの非反転入力ピンに供給されます。の出力オシレーターステージはトランジスタQ1のベースに接続され、抵抗R7はQ1のベース電流を制限するために使用されます。