Преобразователь напряжения 12-20В можно использовать в различных целях, для питания к примеру (ноутбука) от автомобиля с бортовой сетью 12В и других устройств, где нет возможности получить напряжения выше 12 вольт. Преобразователь включается как повышающий импульсный источник питания и отличается достаточно высоким КПД до 80%. Управление всем источником обеспечивает микросхема MC34063 хотя микросхема старенькая, но она не плохо справляется с возложенными на нее задачами. Включение микросхемы типовое, рекомендованном производителем. Выходное напряжение регулируется в диапазоне от 14 до 20В. Максимальный выходной ток составляет 2,5 А. Принципиальная схема преобразователь напряжения 12-20В представлена на рисунке.
Микросхема IO1 является основой всей схемы преобразователя. Микросхема поддерживает напряжение 1,25В на выводе 5. На этот вход напряжение подается от резистивного делителя R3, P1, R4, который включен на выходе преобразователя. Если напряжение на выводе 5 меньше 1,25В, транзистор Т1 открывается и закрывается поочередно. Когда транзистор Т1 открыт, ток течет через дроссель L1. Протекающий ток заряжает конденсаторы C3, C4 до напряжения, превышающего входное напряжение. Когда выходное напряжение достигает уровня 1,25В на выводе 5 микросхемы, транзистор T1 закрывается и конденсаторы C3, C4 не заряжаются. Как только нагрузка, подключенная к выходу инвертора, потребляет ток, напряжение на конденсаторах C3, C4 падает, и операция переключения транзистора T1 возобновляется.
Поскольку переключение транзистора происходит очень быстро, также возникают большие потери мощности. По этой причине необходимо охлаждать ключевой транзистор Т1 и выпрямительный диод D1. Рабочая частота преобразователя составляет около 70 кГц и задается конденсатором C2, который подключен к выводу 3 микросхемы. Максимальный выходной ток определяется резистивным шунтом R1, который включен к выводу 7 (Ipk). Ограничение тока начинает работать, когда падение напряжения на резисторе превышает 300 мВ.
Светодиод, подключенный к выходу, показывает работу всего инвертора. Предохранитель Po1, подключенный к источнику питания, защищает все устройство. Осторожно, инвертор не защищен от короткого замыкания! Входное напряжение питания может находиться в диапазоне от 8 до 12 В, а ток, потребляемый инвертором, составляет около 20 мА. Вся схема преобразователь напряжения 12-20В собрана на печатной плате представленной на рисунке.
Ну и как всегда при установке компонентов обращаем внимание на правильную полярность и расположение отдельных компонентов. Токовый шунт состоит из двух параллельно включенных резисторов 0,1 Ом, которые припаиваются перед монтажом. В качестве радиатора достаточно алюминиевой пластины толщиной от 2 до 3 мм и размером 3 x 10 см. Транзистор T1 и диод D1 должны быть изолированы от радиатора слюдяной прокладкой. Можно подключить светодиодный индикатор тонким проводом и разместить его на передней панели коробки, где будет установлен преобразователь.
Теперь можем приступить к настройке преобразователь напряжения 12-20В. Подключим 12В ко входу инвертора и вольтметр к выходу. Если все в порядке, загорится светодиодный индикатор. Вращение подстроечного резистора P1 должно изменить выходное напряжение в диапазоне от 14 до 20В. Наконец, вы можете подключить к инвертору нагрузку — например, резистор мощности 15 Ом / 20 Вт и проверить преобразователь под нагрузкой. Небольшой совет выбираем соединительные кабели с минимальным сечением 1,5 мм2, чтобы уменьшить падение напряжения. Ну и конечно подбираем подходящий корпус под преобразователь.