投稿では、効率的な電力処理要件を含むさまざまなアプリケーションに使用できるユニバーサルIC555ベースの昇降圧回路について説明しています。

昇降圧にIC555を使用

ワークホースIC555を使用したこの非常に効率的で効果的な昇降圧回路により、入力ソース電圧を、必要に応じて、降圧または昇圧のいずれかで必要な程度に変換できます。

これの多様性について議論した以前の記事の1つを通じて、この概念をすでに包括的に学びました。昇降圧タイプのトポロジー。

下の回路図（クリックして拡大）に示すように、構成は基本的に2つの異なるステージ、つまり上部の昇降圧コンバータステージと下部のIC 555PWMコントローラステージの組み合わせです。

昇降圧段は、スイッチのように機能するMOSFET、主な電力変換コンポーネントであるインダクタ、MOSFETのように相補的なスイッチを形成するダイオード、およびインダクタのように相補的な電力変換デバイスを形成するコンデンサで構成されます。。

MOSFETは、ゲート電圧に応じてインダクタの入力電圧を交互にオンとオフに切り替えるように、パルストリガーを介して動作する必要があります。

したがって、ゲート電圧もパルス形式である必要があります。これは、IC555PWMジェネレータステージを介して実現されます。

回路動作

関連するIC555PWMジェネレータは、上記の操作を実行するためにMOSFETに統合されています。

MOSFETのオン時間中、入力電圧はMOSFETを通過することが許可され、インダクタの両端に印加されます。

インダクタは、その固有の特性により、電力を吸収して蓄積することにより、この突然の電流の流入に対抗しようとします。

その後のMOSFETのオフ期間中、入力電圧はMOSFETによって遮断され、インダクタはピークからゼロへの電流の突然の変化を経験します。それに応じて、インダクタは、順方向バイアス状態で動作するダイオードを介して出力端子間で蓄積された電力を反転させることにより、これに対抗します。

インダクタからの上記の電力は、目的の負荷が接続されている出力の両端に反対の極性で現れます。

コンデンサは、電力の一部を蓄積するように配置されているため、ダイオードが逆バイアスされて負荷の両端で電力が遮断されるMOSFETのオン時間中に負荷が使用できます。

これは、MOSFETのオンサイクルとオフサイクルの両方で、負荷の両端に安定した安定した電圧を維持するために役立ちます。

ブースト電圧であるかバック電圧であるかにかかわらず、電圧のレベルは、MOSFETがPWMジェネレータによってどのように制御されるかによって異なります。

MOSFETがオフ時間よりも長いオン時間で最適化されている場合、出力はブースト電圧を生成し、その逆も同様です。

ただし、これには制限がある場合があり、インダクタの完全飽和時間を超えてオン時間を超えないように注意する必要があります。また、オフ時間はインダクタの最小飽和時間を下回ってはなりません。

たとえば、インダクタが完全に飽和するまでに3ミリ秒かかるとすると、この場合のオン時間は0〜3ミリ秒以内に設定でき、それを超えることはできません。これにより、選択した値に応じて最小から最大にブーストされます。インダクタ。

“シェイク懐中電灯の作り方 ”

IC555 PWMジェネレーターを備えた関連ポットは、出力で任意の昇降圧電圧を取得するために効果的に調整できます。

インダクタの値は試行錯誤の問題です。より良い効率的な結果と多様な範囲を取得するために、できるだけ多くの巻線を組み込むようにしてください。

上記の設計は、次の変更を使用して、自動出力電圧補正を実装するために適切にアップグレードできます。

1Kプリセットは、最初に適切に設定して、目的の制御点を決定できます。

IC555ピン配列