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12.1.1 Step Up Wandler

Erstellt ab Sommer 2006 © Jürgen Blumenkamp

Step-Up-DC-DC- Wandler (Hochsetzsteller), programmierbar z.B. 1V auf 9 V.

Anbei eine kurze Anleitung zum "Programmieren" des Wandlers:

Im Lieferzustand ist der Wandler auf eine 1,2V-Akkuzelle (ca. 1 V bis 1,5 V am Eingang) eingestellt und bringt eine Ausgangsspannung von knapp 9 V. Somit können alle gängigen Kleingeräte versorgt werden, die eine 9V-Blockbatterie benötigen.


Ein Verändern von Bauteilwerten geschieht auf eigene Gefahr.

Einstellen der Eingangsspannung: Wenn die Eingangsspannung höher als 1,5 V sein soll, so MUSS der Wandler entsprechend angepasst werden. Das geschieht durch Änderung der Widerstände R1 und R2 (obere Reihe, ganz rechts und dritter von rechts)

Verwenden Sie bitte folgende Werte:

  • Originaler Lieferzustand = Eingang 1 V bis 1,5 V = beide Widerstände 47 Ohm.
  • Höhere Eingangsspannung = Eingang ca. 2 V bis 3,5 V = beide Widerstände auf 120 Ohm.
  • Bei Eingang ca. 4 V bis 5 V = beide Widerstände auf 260 Ohm.

 


Einstellen der Ausgangsspannung:

Sie sehen auf der Abb. der Leiterplatte oben direkt links neben den 5 erwähnten Widerständen eine kleine Diode. Es handelt sich um eine Zenerdiode. Achten Sie auf die richtige Polarität der Diode! Der Ring am Gehäuse der Diode markiert die Kathode. Sie muss oben liegen, also in Richtung des Akkus zeigen. Die Zenerspannung der Zenerdiode bestimmt die Ausgangsspannung des Wandlers: Eine 12-V-Zenerdiode bewirkt eine Ausgangsspannung von ca. 12 V. Die Ausgangsspannung kann ohne weiteres 50 Volt und mehr betragen - auch bei nur 1 Volt Eingangsspannung.

Achtung:

Die Ausgangsspannung kann nicht kleiner sein als die Eingangsspannung. Sie muss größer sein.

Die Ausgangsleistung ist von vielen Faktoren und Bauteilen abhängig, ganz erheblich von der Eingangsspannung. Sehr kleine Eingangsspannungen führen zu recht kleinen Ausgangsleistungen. 1/2 Watt Ausgangsleistung ist recht einfach zu erzielen. Bei mehr muss man mehr Aufwand treiben. Die Stabilisierung der Uo wird erreicht durch ein "Totschalten" des Multivibrators beim Erreichen der Zehnerspannung am Ausgang - einfach und gut.

Hinweis:

Die Schaltung kann mit entsprechendem Wissen noch erheblich verbessert werden. Entscheidend sind die Eigenschaften des Schalttransistors T1 und die Werte von Spulen. Dies ist nur ein Prototyp, der auf die Schnelle entwickelt wurde. Die Schaltung ist nicht kurzschlussfest, was auch schwierig zu erreichen wäre, denn selbst, wenn der Multivibrator (T2 und T3) ausgeschaltet ist, liegt am Ausgang noch die Akkuspannung abzüglich des Spannungsabfalles (schnell schaltenden) Diode D2 an.

Tip:

Verwenden Sie anstelle von R3 und R4 einen Trimmer von ca. 10 kOhm, so können Sie mit diesem Trimmer den optimalen Wirkungsgrad bezogen auf eine Eingangsspannung bzw. bezogen auf eine Ausgangsspannung einstellen. Sie stellen hiermit also das optimale Tastverhältnis ein. Je nach verwendeter Spule L1 kann es erforderlich sein, mit anderen Frequenzen zu arbeiten (hier ca. 20 khz). Die Frequenz wird mit den beiden Widerständen R3 und R4 bestimmt, deren Verhältnis das Tastverhältnis bestimmt. Die Frequenz kann aber auch mit den beiden Kondensatoren C2 und C3 (gleiche Werte) bestimmt werden. Eine einstellbare Frequenz, und damit einen Abgleich auf den Schalttransistor und die Speicherdrossel könnte mit einem weiteren Trimmer erreicht werden. Hierzu würde man den weiter oben erwähnten 10 kOhm Trimmer auf ca. 6k8 verkleinern, und an der Anzapfung dieses Trimmers (der Pol, der zum Pluspol des Akkus geht) einen weiteren Trimmer von ca. 3 kOhm dazwischenschalten. Nun kann man das Tastverhältnis und die Frequenz ganz einfach (einmalig) abgleichen.

Anschlüsse:


Auf der Platine sind zwei unterschiedlich große Elkos. Oben auf dem Bild ist das zu sehen. Der obere Elko, unter dem violetten Akku ist der Eingangsspannungs-Elko. Der untere, kleinere Elko ist der Ausgangsspannungs-Elko, an dem die Ausgangsspannung entnommen wird. Die Schaltung hat einen gemeinsamen Minuspol, somit ist Minus = Masse.

 


Vielen Dank für die Aufmerksamkeit,

2006, Jürgen Blumenkamp

 


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