Stabilisierter Spannungswandler auf dem YX8018-Chip. Schema, Beschreibung

ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
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Stabilisierter Spannungswandler auf dem YX8018-Chip. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter

Der YX8018-Chip wird häufig in preiswerten LED-Rasenleuchten verwendet, auf denen ein unstabilisierter Aufwärtsspannungswandler aufgebaut ist. Die Stromversorgung der Beleuchtungs-LED(s) erfolgt über einen Ni-Cd-Akku. Der Strom durch die LED (von Bruchteilen bis zu mehreren Milliampere) wird durch die Induktivität der Speicherdrossel im Konverter eingestellt. Daher besteht keine Notwendigkeit, die Spannung zu stabilisieren.

Eine Besonderheit des YX8018 und ähnlicher Mikroschaltungen ist das Vorhandensein eines Steuereingangs, mit dem Sie auch den Spannungswandlerschalter einschalten können. Dieser Eingang wird bei LED-Rasenleuchten verwendet, um sie nach Einbruch der Dunkelheit automatisch einzuschalten. Der gleiche Eingang kann zum Aufbau eines stabilisierten Boost-Spannungswandlers verwendet werden.

Stabilisierter Spannungswandler auf dem YX8018-Chip
Fig. 1

Die Schaltung eines solchen Wandlers auf dem YX8018-Chip ist in Abb. dargestellt. 1. Es kann zur Stromversorgung verschiedener radioelektronischer Geräte mit einer Ni-Cd-, Ni-Mh-Batterie oder galvanischen Zelle verwendet werden, die eine Versorgungsspannung von 2 bis 5 V benötigen. Im Ausgangszustand liegt eine Spannung nahe der Spannung vor am CE-Eingang (Pin 3) der Mikroschaltungsernährung. Dies ist auf das Vorhandensein eines eingebauten Widerstands zurückzuführen, der diesen Pin mit dem Pluspol der Stromversorgung verbindet. Daher schaltet sich der Wandler ein, die Spannungsimpulse an seinem Ausgang L (Pin 1) werden durch die Diode VD1 gleichgerichtet und die Glättungskondensatoren C2 und C3 werden geladen – die Ausgangsspannung steigt.

Wenn die Gate-Spannung des Transistors VT1 einen Schwellenwert (ca. 2 V) erreicht, nimmt der Widerstand des Transistorkanals ab und auch die Spannung an seiner Quelle (und am CE-Eingang der Mikroschaltung) nimmt ab – der Wandler schaltet sich aus. Die Ausgangsspannung sinkt, was dazu führt, dass der Feldeffekttransistor schließt und der Wandler einschaltet.

Stabilisierter Spannungswandler auf dem YX8018-Chip
Fig. 2

Somit schaltet sich der Wandler periodisch ein und aus und behält dabei die durch den Trimmwiderstand R1 eingestellte Ausgangsspannung bei. Die Betriebsfrequenz des Wandlers beträgt etwa 200 kHz, und die Ein-/Aus-Frequenz hängt vom Ausgangsstrom und der Kapazität des Kondensators C2 ab (je höher der Strom und je niedriger die Kapazität des Kondensators, desto höher die Frequenz) und kann variieren von mehreren Hertz bis zu mehreren zehn Kilohertz. Die Abhängigkeiten der Wandlerausgangsspannung (2,7 V) von der Eingangsspannung für verschiedene Laststromwerte sind in Abb. dargestellt. 2.

Die Welligkeitsamplitude beträgt etwa 10 mV, bleibt praktisch unverändert und hängt in geringen Grenzen von der Ausgangsspannung und den Parametern des Feldeffekttransistors ab. Die Welligkeitsfrequenz hängt von der Betriebsfrequenz des Wandlers und der Ein-/Ausschalthäufigkeit des Wandlers ab und kann in weiten Grenzen schwanken. Die thermische Stabilität wird hauptsächlich durch die Parameter des Feldeffekttransistors bestimmt. In diesem Fall ist der Temperaturkoeffizient der Spannung negativ und beträgt mehrere Millivolt pro Grad Celsius.

Stabilisierter Spannungswandler auf dem YX8018-Chip
Fig. 3

Alle Elemente können auf einer einseitigen Leiterplatte aus Glasfaserfolie montiert werden, deren Zeichnung in Abb. dargestellt ist. 3. Es wurde ein Abstimmwiderstand SP3-19 verwendet, der Oxidkondensator wurde importiert, der Rest war K10-17. Anstelle der 1N5817-Diode können Sie gepulste oder Detektor-Germaniumdioden oder Schottky-Dioden mit geringer Leistung verwenden. Der Induktor ist auf einen Ferritring mit einem Durchmesser von 6...9 mm vom elektronischen Vorschalttransformator einer Kompaktleuchtstofflampe gewickelt und enthält 5 Windungen PEV-2 0,4-Draht.

Die Ausgangsspannung im Bereich von 2,2.5 V wird mit einem Trimmwiderstand eingestellt, dieser kann durch einen Widerstandsteiler mit einem Gesamtwiderstand von mindestens 1 MOhm ersetzt werden. Um die Welligkeit mit einer Frequenz von 200 kHz zwischen den Kondensatoren C2 und C3 zu reduzieren, müssen Sie in der positiven Stromleitung eine Drossel, zum Beispiel EC24, mit einer Induktivität von 470...1000 μH installieren.

Autor: I. Nechaev

Siehe andere Artikel Abschnitt Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter.

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