Повышающий DC-DC преобразователь 5..13В/19В 0,5А с внешним MOSFET
Ниже представлена схема повышающего DC-DC конвертера, построенного по топологии boost, который, при подаче на вход напряжения 5...13В, на выходе выдает стабильное напряжение 19В. Таким образом, с помощью данного преобразователя можно получить 19В из любого стандартного напряжения: 5В, 9В, 12В. Преобразователь рассчитан на максимальный выходной ток порядка 0,5 А, имеет небольшие размеры и очень удобен.
Для управления преобразователем используется широко распространённая микросхема MC34063 (или её аналоги: AP34063, KS34063 ...).
В качестве силового ключа используется мощный n-канальный MOSFET, как наиболее экономичное с точки зрения КПД решение. У этих транзисторов минимальное сопротивление в открытом состоянии и как следствие - минимальный нагрев (минимальная рассеиваемая мощность).
Поскольку микросхемы серии 34063 не приспособлены для управления полевыми транзисторами, то лучше применять их совместно со специальными драйверами (например, c драйвером верхнего плеча полумоста IR2117) - это позволит получить более крутые фронты при открытии и закрытии силового ключа. Однако, при отсутствии микросхем драйверов, можно вместо них использовать "альтернативу для бедных": биполярный pnp-транзистор с диодом и резистором. При включении MOSFET затвор заряжается через диод, биполярный транзистор при этом закрыт, а при отключении MOSFET биполярный транзистор открывается и затвор разряжается через него.
Схема:
L1, L2 - катушки индуктивности 35 мкГн и 1 мкГн, соответственно. Катушку L1 можно намотать толстым проводом на кольце с материнской платы, только найдите кольцо диаметром побольше, потому что родные индуктивности там всего по несколько микрогенри и мотать возможно придётся в пару слоёв. Катушку L2 (для фильтра) берём готовую с материнки.
С1 - входной фильтр, электролит 330 мкФ/25В
С2 - времязадающий конденсатор, керамика 100 пФ
С3 - выходной фильтр, электролит 220 мкФ/25В
С4, R4 - снаббер, номиналы 2,7 нФ, 10 Ом, соответственно.
С5 - фильтр по питанию микрухи, керамика на 0,1 мкФ
D1 - диод Шоттки S10S40C (с материнки).
D2 - диод Шоттки (подойдёт практически любой)
R1, R2 - делитель напряжения. Для выхода 19В резисторы имеют номиналы 14 кОм и 1 кОм, соответственно.
R3 - резистор 4,7 кОм
T1 - силовой транзистор MOSFET, 6035AL (с материнки)
T2 - pnp транзистор. Подойдут, например, наш КТ361, буржуйский 2PA733 или подобные.
Готовый девайс:
КПД данного устройства 85~90% , в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки.
То, что вы видите на фотографии - это экспериментальная модель, а вообще, для уменьшения габаритных размеров, катушки и электролитические конденсаторы лучше монтировать на плату не вертикально, а горизонтально.
Чтобы иметь возможность подстраивать выходное напряжение, можно в качестве R2 взять подстроечный резистор на 1,5 кОм.
Скачать печатную плату (DipTrace 2.0)
Описание принципов функционирования микросхем импульсных регуляторов серии 34063
P.S. Для нормального запуска, преобразователю необходим большой пусковой ток (при токе нагрузки 0,5А и входном напряжении 5В, необходим пусковой ток около 4,5А).