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Generador CC a CC
Générateur CC à CC
DC to DC Generator

Ing - Eng : Hugo Gutiérrez Salazar

Ultima Actualización : 10 de Mayo 2005

Dificultad - Difficulté - Difficulty :
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Chile.gif Francia.gif Inglaterra.gif

DCaDC1.jpg DCaDC2.jpg

Introducción

Obtener 9 [Voltios] a partir de una pila de 1.5 [Voltios], puede parecer algo imposible, pero no lo es. Uno puede pensar en transformar los 1.5 [voltios] en corriente alterna, mediante un oscilador, luego pasar la señal obtenida por un transformador, conectando la corriente alterna en la bobina de menos espiras del transformador y sacar un voltaje más alto del otro lado del transformador. Luego lo rectificamos y listo.

Si, es posible, pero esa solución es cara, pesada y voluminosa. Ya que el transformador tiene un núcleo de fierro (o ferrita) que es voluminoso, pesado y caro. Y si necesitamos poca corriente es además ineficiente.

La primera prueba que hice fue tratar de encender un Led con una pila de 1.5 [V]. No se puede , ya que un led enciende con un minimo de 1.7 [Voltios]. Una pila nueva podría generar 1.6 [Voltios]. Además el led prende, con un consumo de 10 a 20 [mA] de tal forma que se puede considerar una carga adecuada para este experimento.

Aplicaciones

Siempre encontramos circuitos que funcionan con baterias de 9 [Voltios], las que actualmente son caras y se consumen rápidamente. Este diseño podria ser una solución a este problema, sin embargo debo advertir, que la corriente entregada por este circuito, es solamente de algunas decenas de miliamperios.

Introduction

Obtenir 9 [Volts] a partir d'une pile de 1.5 [Volts], peut paraître quelque chose d'imposible, mais il ne l'ait pas. On peut penser en transformer les 1.5 [volts] en courrant alternante, avec un oscileur, après passer la signale obtenue par un transformateur, connectant la courrant alternante sur la bobine de moins spires du transformateur, et obtenir un voltage plus haut, de l'autre côté du transformateur. Après on le rectifie et ça-y-est.

Si, il est possible, mais cette solution est chère, lourde et volumineuse. Dépuis le transformateur a un nucle de fer (ou ferrite) qui est volumineux, lourd et chère. Et si nous avons besoin seulement d'un peu de courrant, il est aussi innéficient.

La première éprueve à été éssayer d'allumer un Del avec une pile de 1.5 [V]. On ne peut pas, puisqu'un Del allume avec un minimum de 1.7 [Volts]. Une pile nouvelle pourrait générer 1.6 [Volts]. En autre le Del allume, avec une consomation de 10 à 20 [mA], de forme qu'on peut considerer un Del comme une charge adéquate pour cet expériment.

Applications

Toujours on trouve des circuits qui fonctionent avec petites bateries de 9 [Volts], celles qu'actuellement sont chères et se consomment rapidement. Cet dessin pourraît être une solution à ce problème, néanmoins il faut que je vous previens, que la courrant livrée par cet circuit, est seulement de quelques dizaines de milliampères.

Preliminar

To obtain 9 [Volts] from a 1.5 [Volts] battery, could seems to us something impossible, but it doesn't. We could think to transform the 1.5 [volts] in an alternate courrent, by the means of an oscilator, then pass the signal obtained by a transformator, connecting the altern current in the transformer choke with the minor spires, and obtain a higher voltage in the other side of the transformer. Then we rectifie it and that's it.

Yes, it's possible, but that solution is too expensive, bulky and voluminous. Since the transformer has an iron (or ferrite) nucleus wich is voluminous, bulky and expensive. Also, if we need only a few current, furthermore it will be inneficient.

The first experiment I made, was to try to light a Led with a 1.5 [V] battery. This itsn't possible, since a Led lights with a minimum of 1.7 [Volts]. A new battery can generate 1.6 [Volts]. A led lights with a 10 to 20 [mA] consume, so we can consider an adecuate charge for this experiment.

Applications

Everytime we found circuits that works with a little 9 [Volts] batterie, wich today they are expensives and die rapidly. This design could be a solution to that problem, nevertheless, I have to advertise you that de current delivered by this circuit is only about some milliamperes decenes.

Fuente de 5 [Voltios]

En este caso, yo he utilizado a la salida del circuito un diodo zener de 5.1 [Voltios], lo que permitirá obtener un voltaje regulado de 5 [voltios]. Esta fuente se puede usar para alimentar circuitos integrados lógicos, que por lo general, funcionan con 5 [voltios]. Además la salida máxima teórica es de 35 [mA], lo que corresponde a la corriente máxima que puede entregar el diodo schottky.

Source de 5 [Volts]

En ce cas, j'ai utilissé a la sortie du circuit, un diode zener de 5.1 [Volts], ce qui permettra obtenir un voltage regulé de 5 [volts]. Cette source peut s'utilisser pour alimenter des circuits integrés logiques, ceux qui par règle générale, fonctionent avec 5 [volts]. De plus la sortie maximale teorique est de 35 [mA], ce qui correspond a la courrant maximale qui peut donner le diode schottky.

5 [Volts] power supply

In this case, I have used in the circuit output a 5.1 [Volts] zener diode, which allows to obtain a 5 regulated voltage. This power supply can be used to feed a (one or more)logic family integrated circuit, which by the general, work with 5 [volts]. In addition, the maximun theorical output current is 35 [mA], which corresponds to the maximum current delivered by the schottky diode.

esqccacc.jpg
Esquema del Circuito - Schèma du Circuit - Circuit Design.
Imprima para ver bien - Imprimez le circuit pour le voir bien - Print the circuit to see it ok

El Led

Debo aclarar, que el led y su resistencia de 330 [Ohmios], no forman parte del circuito, sino que solamente se han usado como una carga pequeña, para probar el circuito. Además el diodo zener se puede cambiar, por valor que se estime entre 2 y 18 [Voltios] (en mi caso, entre 2 y 13 [Voltios], debido a que usé otro diodo schottky).

Le Del

Je dois vous prevenir, que le del et sa resistance de 330 [Ohmios], ne formen pas part du circuit, mais qu'uniquement ils ont ete utilises comme une charge petite, pour tester le circuit. Aussi, vous pouvez changer le diode zener, par un valeur que vous desirez entre 2 et 18 [Volts] (en mon cas entre 2 et 13 [Volts], ceci puisque j'ai utilisé un autre diode schottky).

The Led

I have to clarify , that the led and is 330 [Ohms] resistor, don't take part of the circuit, but only I had used here as a little charge to test the circuit. Furthermore, be free to change the zener diode as you which, by a value between 2 and 18 [Volts] (In my case, between 2 and 13 [Volts], since I had changed the schottky diode).

Cómo funciona

Este circuito funciona usando un generador de alta frecuencia. Una vez construído se midió la frecuencia generada, midiéndose en promedio una señal de 178 [MHz]. Funcionando a estas frecuencias es recomendable utilizar fibra de vidrio, aunque mi primer prototipo lo hice con pertinax (fibra de neopreno) y funcionó. Posiblemente tenga menos perdidas y mejor rendimiento, usando fibra de vidrio.

Para el oscilador se utiliza una bobina de 100 a 200 [uH], un diodo scottky y dos transistores que realizan un switcheo de alta velocidad. La bobina además aprovecha el efecto Lenz para generar una descarga de "alto voltaje", de hasta 20 [Voltios] con una fuente de 1,5 [Volts], que depende del voltaje inverso máximo soportado por diodo schottky (ECG584). Yo realicé el prototipo con un diodo Schottky BAT-45, cuyo voltaje inverso máximo es de 15 [Voltios], de manera que ese es el máximo voltaje, que puede entregar mi prototipo. Si no dispone del diodo exácto use cualquier diodo schottky.

Comment fonctione

Cet circuit functione utilissant un générateur d'haute frequence. Une fois construit j'ai mésuré la frequence généré, ayant mésuré en moyène une signale de 178 [MHz]. Fonctionant a cettes frequences est récomendable utiliser de la fivre de verre, quoi que mon premier prototype lo hice con pertinax (fibra de neopreno) y funcionó. Posiblemente tenga menos pérdidas y mejor rendimiento, usando fibra de vidrio.

Pour l'oscilateur on utilise une bobine de 100 à 200 [uH], un diode scottky et deux transistors qui réalissent un process de interruption de haute vitesse. La bobine aussi en profite du effet Lenz pour générer une decharge un "haut voltage", de jusque 20 [Volts] avec une source de 1,5 [Volts], qui dépends du voltage inverse maximum supporté par un diode schottky (ECG584). J'ai realissé le prototype avec un diode Schottky BAT-45, dont le voltage inverse maximum est de 15 [Volts], de forme que celui-ci est le voltage maximum, qui peut deliverer mon prototype. Si vous ne disposés pas du diode exacte, utilisés quelconque, mais assurez-vous qu'il soit un diode schottky.

How it works

This circuit works using a high frequency generator. Once made I mesured the generated frequency, reading in average a signal of 178 [MHz]. Running at this frequencies is recomendable to use a glass fiber board, althought my first prototype was made with pertinax (neoprene fiber) and it works fine. Possibly using a glass fiber board, the performance will increment and the leakages will be reduced.

For the oscilator we use a choke from 100 to 200 [uH], Scottky diode and two transistors wich do a high speed switching. In addition the choke profit the Lenz Effect to generate a "high voltage" discharge, up to 20 [Volts] with s source supply of 1,5 [Volts], wich depends on the maximum reverse voltage supported by the schottky diode (ECG584) used. I have do the prototypo with a Schottky diode BAT-45, which is maximum reverse voltage of 15 [Volts], so this is the maximum voltage, my prototype can deliver. If you don't have the exact diode, use any schottky diode.

El diodo Schottky

Estos diodos son utilizados en aplicaciones donde es necesario un voltaje de polarización directa y pequeño. El voltaje de bloque se limita a un rango 50 a 100 [Voltios], son de bajo valor de conducción y con un sólo tipo de semiconductor. Sus pérdidas en conducción son menores que las de un diodo de juntura. El almacenamiento de carga es despreciable. Son utilizados en conmutación de alta velocidad.

Le diode Schottky

Ces diodes sont utilisés en aplications où est nécésaire un voltage de polarisation directe et petit. Le voltage de blockage se limite à un rang 50 à 100 [Volts], sont d'un valeur bas de conduction et avec un seul type de semiconducteur. Ses pértes en conduction sont moins que celles d'un diode d'union. Le magasin de charge est despreciable. Ils sont utilisés en conmutation de haute vitesse.

The Schottky diode

This diodes are used in applications where is necesary a direct and little polarization voltage. The blocking voltage is limited to a range between 50 to 100 [Volts], they have a little conduction value and with only one semicoductor type. His conduction leakage is minor of that in a junction diode. The charge stocking is despicable. They are common used in high speed conmutation applications.

Lista de Componentes - Liste de Composants - Component List

Cuantas
Quantité
How many
ID Descripción - Description Imágen - Image - Picture
1   Soporte para pila tamaño AA
Support pour pile type AA
Support for battery type AA
.jpg
1 B1 Pila tipo
Baterie type
Battery type AA 1.5 [V])
PilaAA.jpg
1 L1 Bobina
Bobine
Choke 100 to 200 [uH]
.jpg
1 Q1 Transistor
Transistor
Transistor BC556 (PNP)
2N2222.jpg
1 Q2 Transistor
Transistor
Transistor BC546 (NPN)
2N2222.jpg
1 R1 Resistencia Carbón
Resistance Charbon
Carbon Resistor 240 [KOhms] 1/4 [W] 5[%]
Resistencia.jpg
1 D3 Led Rojo
DEL Rouge
Red Led
LedRojos.jpg
1 R2 Resistencia Carbón
Resistance Charbon
Carbon Resistor 100 [KOhms] 1/4 [W] 5[%]
Resistencia.jpg
1 D1 Diodo Schottky
Diode Schottky
Schottky Diode ECG-584 ,BAT-45 or any scottky diode
BAT-45.jpg
1   Fibra de Vidro Virgen 1 cara 5 x 10 [cms]
Pertinax Vierge 1 face 5 x 10 [cms]
Virgin Pertinax 1 face 2 x 4 [inches]
Pertinax.jpg
1 C1 Condensador Electrolítico
Condenseur Electrolitique
Electrolitic Capacitor 250 [uF]/25[V]
C470-25.jpg
1 D2 Diodo Zener
Diode Zener
Zener Diode 1N4733A (5.1 [Volts])
Zener43.jpg
1 R4 Resistencia de Carbón
Resistance de Charbon
Carbon Resistance 330[Ohms] 1/4 [W] 5[%]
Resistencia.jpg
1   Pegamento en base a cianocrilato
Colle en base a cyanocrilate
Cyanocrilate based glue
Loctite.jpg