Un piccolo convertitore DC-DC.

A volte nella realizzazione di qualche progettino capita la necessità di dover disporre di una tensione di alimentazione continua al di fuori dei valori standard e separata dall’alimentazione principale per rendere autonomo un dispositivo esterno al progetto; o semplicemente avere una tensione di alimentazione di ampiezza non disponibile fra gli alimentatori che in quel momento si hanno sul banco di lavoro .. ed ecco che in questo caso ci viene in aiuto un dispositivo noto con il nome di convertitore DC-DC.

Si può pensare ad un convertitore DC-DC come un circuito che non fa altro che convertire un valore di tensione in ingresso in un altro valore diverso di tensione in uscita; oppure una definizione tecnica, ed info utili si può avere dalla ben nota fonte Wikipedia :

“In ingegneria elettronica, un convertitore DC-DC è un circuito che converte una sorgente di corrente continua da una tensione a un’altra. Costituisce una classe di convertitori di potenza.”

Per ottenere un dispositivo convertitore DC-DC con un miglior rendimento si utilizza il circuito di tipo switching, dove il componente fondamentale è un transistor in tecnologia BJT o MOS che svolge la funzione di interruttore in condizioni di funzionamento estreme, ed alla frequenza compresa 10kHz..300kHz.:

  • Saturo, ovvero interruttore chiuso, in questo caso la corrente di saturazione ICSAT che attraversa il transistor è massima, ma la tensione VCESAT è praticamente nulla, quindi la potenza dissipata vale PD = VCE x IC  è trascurabile.
  • Interdetto, ovvero interruttore aperto, in questo caso il transistor risulta interdetto quindi IC = 0 ed anche in questo caso la potenza dissipata vale PD=0.

I convertitori DC-DC di tipo switching si distinguono in tre tipi:

  • Convertitore DC-DC step-up, o elevatore di tensione V0> Vi
  • Convertitore DC-DC step-down, o riduttore di tensione V0<Vi
  • Convertitore DC-DC inverter, o invertitore V0 = -KVi con k>0

Il Convertitore DC-DC step-up, o elevatore di tensione (V0 > Vi) è il convertitore che mi è stato necessario per una mia piccola realizzazione pratica, ovvero la necessità di ottenere una tensione continua di 24 Vdc con una tensione in ingresso di circa 9 Vdc. Pertanto nulla di eccezionale.

Ho optato per un piccolo convertitore che oltre ad avere dimensioni ridotte idonee al caso, è disponibile nel web ed a basso costo ovvero l’ MT3608 :

nella prima immagine è stato evidenziato l’ingresso e l’uscita,nella seconda i riferimenti per ottenere eventuali info e reperibilità.

Infatti l’utilizzo del convertitore dc-dc è molto semplice, in quanto ha due terminali di ingresso polarizzati e due terminali di uscita anch’essi polarizzati, nulla di più semplice. Quello che occorre considerare è l’intensità di corrente che richiede il carico, o circuito a valle del convertitore. Nel  mio caso le intensità di corrente in gioco saranno dell’ordine di decine di mA, pertanto i 2 A  che supporta il convertitore dc-dc che ho scelto mi fornisce un largo margine di lavoro. Per la prova su bread board è stato necessario inserire dei terminali adatti allo scopo,senza alcuna difficoltà essendo questo circuito previsto per questo tipo di applicazioni presenta già i fori di sezione idonea e prestagnati..

Ovviamente, una volta fornita tensione in ingresso al convertitore, si dovrà agire sul trimmer multigiro presente sul circuito per regolare al valore di tensione voluto in uscita dello stesso convertitore, misurandola con un multimetro settato in portata per volt.

e poi provarlo sotto carico, nel mio caso l’ho verificato collegando in uscita una ventola da 100mm con tensione nominale di 12 Vdc..

ulteriore step è stato poi quello di settare la tensione di uscita a 24 V valore necessario poi per la successiva realizzazione..

Il convertitore scelto è uno Step-up DC-DC converter ed utilizza l’integrato MT3608 in grado di elevare la tensione in ingresso fino a 28V ed è regolabile attraverso il trimmer multigiro. E’ particolarmente compatto e di ridotte dimensioni.

Lo schema elettrico a titolo di informazione didattica è reperibile dal datasheet relativo ..

un circuito integrato ed una manciata di componenti passivi, ed il gioco è fatto … 🙂

Caratteristiche tecniche:

Tensione d’ingresso: 2-24V, Tensione d’uscita: 4-28V, Corrente: 2A max,Efficienza: 94%, Temperatura d’esercizio: -40°C / +85°C, Dimensioni: 35x16x5mm. Ed è facilmente reperibile sul web ed a basso costo, pertanto l’ideale per realizzazioni hobbystiche e non. 😉

 

 

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