O objetivo principal deste projeto é projetar e construir um conversor de 12V para 24V DC. Basicamente, este circuito é um conversor de tensão DC-DC do tipo Boost Converter. Uma das aplicações desse circuito é o sistema elétrico solar. Este sistema solar elétrico consiste em um painel solar de 12 V, a tensão de entrada de 12 V é proveniente do acumulador da bateria e a tensão de saída de 24 V será a entrada do inversor no sistema de energia solar. O circuito é um Conversor de tensão DC-DC construído com LM324 IC que é configurado como um oscilador para produzir a frequência de chaveamento e um transistor como o elemento de chaveamento semicondutor.
Conversor de 12 V para 24 V DC usando LM324
Antes de ir para a construção e operação do circuito, discutiremos os fundamentos do conversor DC-DC do tipo Boost e LM324 IC . O LM324 é um amplificador operacional quádruplo, o que significa que possui quatro amplificadores operacionais dentro dele, o circuito conversor de 12 V a 24 Vcc projetado usando apenas dois amplificadores operacionais do LM324.
Princípios básicos do Boost Converter (Step-Up)
O conversor de impulso é usado para intensificar / aumentar uma tensão de entrada em um nível mais elevado, exigido pela carga. O nível mais alto é obtido armazenando energia em um indutor e liberando-a para a carga em uma tensão mais alta. O circuito principal para um conversor elevador ou conversor de reforço compreende um indutor, diodo, capacitor, interruptor e amplificador de erro com circuito de controle de interruptor. O circuito básico do conversor elevador é mostrado abaixo.
Conversor 12V para 24V DC
Operação do conversor de reforço
Quando o interruptor está ligado, o indutor a saída é conectada ao aterramento e a tensão Vin é colocada nele. A corrente do indutor aumenta a uma taxa igual a Vin / L.
Quando a chave está desligada, a tensão no indutor muda e é igual a Vout-Vin. A corrente que estava fluindo no indutor decai a uma taxa igual a (Vout-Vin) / L.
Pela lei da conservação de energia, a potência de entrada deve ser igual à potência de saída (assumindo que não haja perdas no circuito). Potência de entrada (Pin) = potência de saída (Pout).
Desde Vin Portanto, no conversor de reforço Vin Iout O LM324 consiste em quatro amplificadores operacionais independentes de alto ganho em um único substrato monolítico. Para manter o ganho da unidade, cada um dos amplificadores é fornecido com um capacitor no chip que fornece compensação de frequência. LM324 IC O diagrama do circuito para o conversor de 12 V a 24 V CC é mostrado abaixo. IC1 LM324 é o núcleo deste circuito. O IC1-A, os resistores R1, R2, R3 e o capacitor C1 formam um oscilador que opera em torno de 500Hz. R2 e C1 são usados para ajustar a frequência do oscilador. IC1-B está conectado como um comparador que compara a tensão de saída com uma referência e realimenta uma tensão para o estágio do oscilador com a finalidade de controlar a tensão de saída. Conversor 12V para 24V DC-DC PARA Divisor potencial usando o preset R5 é conectado ao pino não inversor do IC1. A tensão de saída é conectada ao pino de entrada inversora por meio de um resistor de 100K. Uma saída deste estágio comparador é alimentada ao pino de entrada não inversora de IC1a por meio de outro resistor de 100K. A saída de o oscilador estágio é conectado à base do transistor Q1 e resistor R7 é usado para limitar a corrente de base de Q1. Quando a saída do oscilador é alta, o transistor Q1 será ligado e o indutor L1 será carregado (a corrente através do indutor L1 começa a aumentar). Quando o oscilador de saída fica baixo, o transistor Q1 será desligado e agora o único caminho para a corrente do indutor é através do diodo D2, capacitor C3 e a carga, se houver. O diodo flyback D2 será polarizado diretamente e a energia armazenada no indutor durante o estado LIGADO será despejada no capacitor. Diodo D1 atua como um diodo de roda livre . Um indutor sempre tentará se opor a qualquer variação na corrente que passa por ele e essa propriedade do indutor é utilizada aqui. Quando carregado, ele armazena energia e quando descarregado se comporta como uma fonte de energia. A tensão que ele produz durante a fase de descarga é proporcional à taxa de variação da corrente através dele. À medida que a frequência de comutação aumenta, o EMF (força eletro motriz) do indutor também aumenta. Espero que você tenha entendido claramente o tópico do conversor 12V para 24V DC. Se você tiver alguma dúvida sobre este assunto ou sobre os projetos elétricos e eletrônicos deixe os comentários abaixo.Amplificador operacional LM324
Pinagem
Características
Formulários
Circuito conversor de 12V para 24V DC usando LM324 e funcionando
