In diesem Beitrag wird eine Spannungs-Hochstrom-Verdopplerschaltung erläutert, die die am Eingang angelegte Spannung (bis zu maximal 15 V) nahezu verdoppelt. Außerdem ist sie besonders nützlich, da am Ausgang höhere Strombelastungen in der angegebenen Reihenfolge verwendet werden können 10 Ampere.
Da die hier erläuterte Spannungsverdopplerschaltung in der Lage ist, hohe Stromlasten zu bewältigen, eignet sich das Design ideal zum Erhöhen der Spannungen von Solarmodulen, wenn keine ausreichende Menge an Sonnenlicht auf die Module einfällt.
Schaltungsbetrieb
Nehmen wir an, wir legen am Eingang der Schaltung 12 V an, der Ausgang würde ein Potential von etwa 22 V erzeugen.
Die Schaltung beginnt ihre Funktion, wenn IC1a, R2 und C2 beginnen, rechteckige Wellen zu erzeugen.
Dieses Signal erreicht auch den Ausgang von IC1d, wenn auch in einem invertierten Modus.
Das Vorhandensein von R2, C2 verzögert den Ausgang von IC1a, wodurch der Ausgang von IC1b einen Tastverhältnis von weniger als 0,5 erreicht, was zu einer Wellenform führt, bei der die negative Hälfte kürzer als die positive Hälfte sein kann.
Dies gilt auch für den Ausgang von IC1c, wenn die Eingangsdaten mit Hilfe von C7, R5 verzögert werden.
Die Ausgabe von IC1c, die in invertierter Form vorliegt, wird dreimal über IC3f, IC3a und die Gates parallel IC3b ----- IC3c weiter gepuffert.
Die Ausgabe von oben wird schließlich zum Ansteuern der Leistungsmosfets verwendet.
Der Transistor T1 wird vom Ausgang von IC1b angesteuert. Wenn T1 eingeschaltet ist, erreicht der Punkt zwischen R6 und R7 ein 2-V-Potential. Da IC2a jedoch einen 11- bis 22-V-Eingang benötigt, wird das negative Potential für diesen Chip gezupft das Positive der Eingangsspannung, da die Versorgungsspannung und der Kollektor von T1 bereits der doppelten Spannung ausgesetzt sind.
D1 wird eingeführt, um sicherzustellen, dass der Eingang zu IC2a niemals unter 10,5 V fällt.
Während der Leitungsperioden von T1 leiten T2, T3 und T3 abwechselnd.
Wenn T2 eingeschaltet ist, wird C10 mit einer Spannung aufgeladen, die der Eingangsversorgungsspannung über T3 und D3 entspricht.
Wenn T2 ausgeschaltet ist und T3 eingeschaltet wird, durchläuft C9 den gleichen Prozess wie C10 oben. C10 hält jedoch die Ladung aufgrund des Vorhandenseins von D3, wodurch die Entladung verhindert wird.
Da die beiden Kondensatoren in Reihe geschaltet sind, erreicht die Nettospannung jetzt einen Pegel, der fast doppelt so hoch ist wie die angelegte Eingangsspannung.
Eine interessante Sache hier ist, da die Schaltung viele invertierende Stufen und auch einige Verzögerungsnetzwerke umfasst, können die Ausgangsmosfets NIEMALS zusammen leiten, was die Schaltung bei den Operationen extrem sicher macht.
C1 puffert die angelegte Eingangsspannung, um den Eingang unabhängig von den variierenden Stromparametern am Ausgang mit konstanter Leistung zu laden.
Die mit gestrichelten Kreisen gekennzeichneten Komponenten müssen durch Hinzufügen großer Kühlkörper entsprechend gekühlt werden.
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