Hoy vamos a construir un circuito convertidor elevador de 6 V a 12 V. Imagina que tienes una batería de 6 V, pero necesitas usarla para una carga de 12 V, como los LED. Al examinar su almacenamiento, solo hay un transistor y piezas simples sin IC. ¿Qué puedes hacer?
Deja de pensar en comprar una batería nueva de 12V cuando podrías hacer uso de los componentes que tienes para solucionar este problema.
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Algunas personas pueden llamarlo circuito convertidor elevador de 6 V CC a 12 V CC. Sin embargo, la corriente de salida siempre es menor que la corriente de entrada.
Cómo funciona
Aquí hay un desglose paso a paso de cómo funciona.
La primera parte de este circuito incluye Q1, Q2, R1, R2, R3, R4, R5, D1, C1 y C2. Combinado en un multivibrador astable que genera una forma de onda cuadrada, es decir, una señal de pulso positiva a altas frecuencias.
Luego, la señal fluye a través de R6 para limitar una corriente de polarización que fluye a través de la base de Q3. Hace que Q3 funcione, por lo que fluye una corriente alta a través de L1; Q3 ahora actúa como un interruptor de encendido/apagado.
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Esta característica hace que se acumule energía en L1, y esta energía será liberada a través de D1 para rectificar la corriente. Sólo la potencia positiva se selecciona y almacena en C1, que a su vez es una salida. Esto hace que el voltaje de salida aumente gradualmente.
Pero cuando el voltaje de salida aumenta más allá de VZ de ZD1, que es 12 V, la corriente puede fluir a través de él y R7 hacia la base de Q4. Esto hace que Q4 conduzca corriente, como un interruptor de encendido.
Como resultado, la corriente que fluye a través de R6 pasa a través de las clavijas CE de Q4 hasta llegar a tierra. Deteniendo el funcionamiento del Q3. El nivel de voltaje en la salida se reduce a aproximadamente 6 V porque es la corriente que fluye a través de L1 y D1.
Cuando el nivel de voltaje es más bajo de esta manera, no fluye corriente a través de ZD1. El Q4 deja de funcionar. La corriente que fluye a través de R6 fluye nuevamente a través de la base de Q3. El circuito funciona en estos bucles de forma continua, manteniendo el voltaje de salida constante en 12 V todo el tiempo.
Con C3 actuando como un filtro suave y almacenando energía eléctrica para la carga de salida.
Piezas que necesitarás
Resistencias de 0,25 W, tolerancia: 5 %
R1, R4: 1,8K
R2, R3: 4,7K
R5: 1K
R6: 1,5K
R7: 33K
R8: 10K
C1, C2: 0,1 µF 50 V Cerámica o Mylar
C3: 470 µF 25 V electrolítico
D1: 1N4148, 75 V 150 mA, diodo de silicio
D2: 1N5819, 40 V 1 A, diodo de barrera Schottky
ZD1: Diodo Zener de 12V 0,5W
Q1, Q2, Q4: Transistores BC549 o BC547, 0,4 A y 40 V
P3: BD139 o BD679 o equivalente, transistor de 80 V 1,5 A,
L1: 100 µH a 220 µH
Creación y pruebas experimentales.
Mi hija montó todo el circuito en una placa y midió el voltaje de salida. Eran 11,6 V, o aproximadamente 12 V. Cuando se conectó una carga a este circuito, el nivel de voltaje de salida cayó.
Conclusión
En este experimento de circuito, podemos convertir el voltaje de 6 V a 12 V. Y también es fantástico aprender los conceptos básicos de un circuito regulador de conmutación elevador o, como algunos lo llaman, un convertidor de CC elevador. Utiliza sólo componentes electrónicos básicos, transistores, no circuitos integrados, circuitos familiares como el multivibrador astable y el principio de regulación de voltaje mediante el diodo Zener.
Y es bastante seguro que tendrá una baja eficiencia. Porque cuando se usa, solo se usan de 4 a 5 transistores. A diferencia de los circuitos integrados, que contienen cientos de transistores ensamblados para formar un circuito integrado que funciona perfectamente según el fabricante.
En la próxima oportunidad, nos gustaría intentar mejorarlo o hacer que los transistores funcionen con los circuitos integrados de la manera más perfecta posible.
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