电子吧 关注:98,612贴子:475,856
  • 26回复贴,共1

给万用表重做一个升15v的升压电路

只看楼主收藏回复

以前因为买15v层叠电池困难,做了个升压电路把1.5v升到15v用,https://tieba.baidu.com/p/8183761673
该电路效率有点低,尤其空载电流比较大,而且还有个小问题,打到X10k档调零后,过一会又偏了,得重调,不知道是稳压管还是三极管微微发热后导通电压浮动引起的。
想重新弄一个升压电路,一开始想的是网购现成的升压模块,找来找去,只找到1.5v升5v的和3v以上能升更高的,各买了几个,先试试1.5v先升5v再用另一模块升15v,升压是没问题,问题是模块的空载损耗太大,比我那个电路大多了。
然后想把升5v的模块的电感改成自偶升压变压器,另加肖特基二极管整流,贴片电容滤波。
这是升压模块原电路

准备改成这样

原升压模块

用胶把肖特基二极管和贴片电容固定在电感上

电感上加绕一些线圈,接线

这样改完后,能实现升压,但加负载后电压下降太多,实际没用。


IP属地:广东1楼2025-01-12 10:33回复
    到网上找芯片,想自己做一个升压模块,找来找去,还是只有1.5v升5v的,不过看了资料,觉得可能有改进余地,先买了3片PW5100,5v的。



    看这个内部电路原理图,可以让自感升压多升一点,然后从15v用电阻连接到输出端提供取样电压。
    利用坏节能灯上拆的电路板

    设计零件布局

    电路板裁切加工

    电感修改





    IP属地:广东2楼2025-01-12 10:51
    回复
      把零件都焊上去。

      调试发现,通过自感升更高电压,电阻接到输出端提供5v取样电压,结果输出电压非常不稳定,无规则上下波动太大。看来,芯片内部的实际电路与原理图还是有区别,5v取样只能从内部取,强行从外部加入的话,只会干扰内部取样,导致输出电压不稳定。


      IP属地:广东3楼2025-01-12 10:58
      回复
        找到另一个芯片,原理差不多,1块钱买了5个。


        这次都不用电路板了,直接搭棚

        测试结果还是一样,外部加取样电压的话,输出电压波动太大。而且这个芯片的空载电流略大一点,需要的电感感值也更大一点,哪方面都不如PE5100,所以,这个芯片舍弃,还是试试PW5100有没有别的办法。


        IP属地:广东4楼2025-01-12 11:04
        回复
          又想到不全由外面提供取样,只从外面加一点取样电流来影响内部取样,是不是可以使输出电压的浮动小一点。
          再来个搭棚试试

          发现这样有一些效果,只是还不太够。然后又想到,那个电感磁芯是工字型,开口的,分别绕两组线圈的话,漏磁太大,互感不够大。于是重绕电感,把两组线圈交替绕,混到一起,效果果然好多了,还是有点不够。


          想到在工字型磁芯外加一块磁芯,减小漏磁试试,效果果然更好。

          外面加磁芯的话,相当于磁隙减小,如果电流足够大,会出现磁饱和,所以不敢一次多加,只能慢慢加看效果,再加大磁芯,满足要求了。

          最后基本达到要求,用黄蜡把磁芯固定,装上万用表。


          然后发现电压档测量值都明显不准了,再仔细看电路,发现测电压时,红表笔接这个电路电源负极,通过芯片再通过线圈和X10k档的224k电阻连到其它电路上了。


          IP属地:广东5楼2025-01-12 11:26
          回复
            自己动手更快乐原来应该是两个电池供电的吧?不知道指针表最大工作电流多大?


            IP属地:甘肃来自Android客户端6楼2025-01-12 13:59
            收起回复
              还是得初级次级分开。这次突然想到直接用磁环,漏磁更小,然后用节能灯小磁环绕了个小变压器,焊了个电路试,一开始发现电压有点不稳,怀疑是不是磁环的电感系数较大,导致电感太大,又重绕了一个,初级只用了7匝,次级一开始用了28匝,输出电压有点高,最后减到25匝差不多了。然后又发现一开始电压不稳是输出滤波电容虚焊导致的。


              既然匝数少一点正常,就按少的,重新好好绕,在初级与次级间加透明胶带提高初级与次级间的耐压。



              装上后测量发现,空载时,数字万用表20μA档超限,20mA档显示0.02mA,这数字万用表没有200μA和2mA档,所以没法直接精确测量20μA~200μA的电流,然后串一个100Ω电阻,测量100Ω电阻上电压为2.7mV,也就是电流27μA,不串电阻空载电流会略小一点,估计介于20μA~25μA。
              两表笔直接接触时,电流会在4mA左右做较大的浮动,这个有点意外,X10k档两表笔直接接触,15v电压60μA,如果1.5v效率100%,只需0.6mA,就算效率50%,也只需1.2mA。能调的只有电容了,经过几次实验,把5v输出端电容从4.7μ加到10μ,把13.5v(13.5v串电池的1.5v得到15v)输出的滤波电容减到1μ,20mA档测量工作电流基本稳定在3mA出头一点点,用200mA档测得电流1.2mA。为了看看是不是测量有问题,用充满电的锂电池接2.2k电阻,分别用20mA档和200mA档测量,电流都是接近2mA,可见两档测量电流差别不是表的问题,而是200mA档内阻大(约18Ω),20mA档内阻小(约10Ω),串入的电阻对电路影响较大,据此推测,如果不用表测,两表笔直接接触时,工作电流会小于1mA,很理想了。
              万用表原X10k档预留了电池内阻约1k,所以内部电阻是在X1k档约25k基础上加串了224k电阻,上次那个升压电路在增大电流时电压略下降,等效内阻1k多一点,基本上正好,这个电路发现输出电压很稳定,如果不加电阻,表内阻小于250k,用四个100k高精度低温漂电阻来测试,发现测得的阻值偏大一点,在224k电阻上加串了一个1k电阻后仍偏大,调整电容前,加串了2k电阻才测量精确。后来调整电容后,发现测量的阻值又微微偏小了,估计串的电阻应该减到1.5k左右。


              IP属地:广东7楼2025-01-12 16:12
              回复
                现在有个计划,想把电压升到150v,再加串2.25M电阻,里面用小开关切换,增加一个X100k档,只是这个的次级要绕270匝左右,纯手工绕,有点慢。如果升到150v还要最大输出60μA的话,输出功率要增大到10倍,今天中午就这个电路试了一下,加22k负载电阻,发现电压下降太多,还不知道能不能调出150v60μA的输出。
                如果能做到升到300v输出60μA,内阻5M,就是X200k档,差不多可以替代手摇的兆欧表。


                IP属地:广东8楼2025-01-12 16:27
                收起回复
                  分析一下,这种Boost升压电路,要将1.5v升压到5v,需要利用电感的自感升3.5v,串在1.5v的电源上得到5v,如果输入电压下降,自感升压就要升更多,芯片在输出端取样控制电路工作输出5v。因为芯片设计就是只输出固定值,所以要输出更高的电压,必须增加绕组,可以认为是线圈抽头自感升压,实际上还是两段线圈间的互感,所以工字型磁芯的磁芯太大,互感时漏磁严重,互感效果很差,而没有磁隙的磁芯又容易磁饱和,不适合做大功率的升压电路。我的这个电路,用可以输出较大功率的芯片做功率很小的升压电路,所以有余地,不必仔细计算来进行设计。得益于电池的稳压输出,电感上的电压也比较固定,不用额外的电路进行电压取样,只需调整匝数比来调整输出电压即可。如果不是恒压输出的电池,电池电压随电流增大而减小,电感的自感电压会增大,有可能导致输出电压反而升高。我的万用表理论上预留了1k的电池内阻,所以很好的稳压电路要加串1k电阻,实际加1k还偏小,可能是表本身就有误差,也可能有输出电压随电流增大而微微升高的原因。


                  IP属地:广东9楼2025-01-12 19:03
                  回复
                    学习了。


                    IP属地:山东来自Android客户端10楼2025-01-13 08:43
                    回复
                      打卡学习


                      IP属地:河南来自Android客户端11楼2025-01-13 09:56
                      回复
                        又绕了一个变压器,次级绕了200多匝,按比例估计能升到约150v,结果输出为0,而原本的5v输出端输出了6.4v电压,完全超出了原来的想象。
                        分析原因,可能是因为线圈匝间电容(分布电容)太大,频率太高,导致次级部分线圈间产生了谐振,以至于全部次级两端反而没有了电压,而芯片暂停工作后初级仍因次级的谐振而能输出较多电能,使得原本的5v并没有随芯片暂停工作而停止输出,导致了超高的电压,而测得的6.4v只是较高纹波时的平均电压,峰值电压可能达到8v左右。


                        下一步只能使用更细的导线绕次级,以减小分布电容,还可以用导磁率更高的磁芯来减少线圈匝数再试了。


                        IP属地:广东12楼2025-02-11 16:22
                        回复
                          12楼的电路原理图,因为25匝可以输出13.5v,所以估计270匝可以输出约150v,只是按绕一匝的导线长乘以270再适当留点余地,取了一段4m多的漆包线绕完了。原计划如果可行,可根据实际输出电压拆掉部分线圈使输出刚好满足要求,再绕另一组25匝的次级,结果失败。


                          IP属地:广东13楼2025-02-11 16:39
                          回复
                            现在万用表电路是这样


                            IP属地:广东15楼2025-02-13 08:51
                            回复