Publicado por: odukec en 24 de Enero de 2006, 09:27:00
Quisiera que alguien me ayudara explicandome como podria elevar el voltaje de 5V a 14V por medio de alguna rutina en el pic, de forma similar que lo hace el GTP-USB, como es el funcionamiento basico de este? se que hay una secuencia en los pines del pic, pero no entiendo su funcionamiento.
Muchas gracias por la ayuda que me puedan prestar
Saludos
Publicado por: Chaly29 en 24 de Enero de 2006, 12:39:00
*Estando RA0 en O el condensador se carga con 5Vcc por medio del diodo que esta conectado a la alimentación, a todo esto RA1 esta en 1.
*Luego RA0 pasa a ser 1 o sea 5Vcc y como el condensador estaba cargado con otros 5Vcc, entre el + del condensador y masa del circuito se encuentran 10Vcc, como en este momento RA1 esta en 0, esta es la tensión que carga al segundo condensador por medio del diodo que se encuentra en directa ya que los 10Vcc no pueden regresar a la alimentación por el otro diodo.
*En este momento RA0 vuelve a 0 y carga nuevamente el primer condensador ya que está descargado por haber entregado la corriente al otro en el item anterior, RA1 se pone en 1 o sea 5Vcc y como el condensador que esta en este pin ya tenia 10Vcc la duma da 15 Vcc que cargan el condensador de salida donde se encuentran los 13.5Vcc.
En definitiva, la secuencia que realizan RA0-RA1 es que mientras uno esta en alto el otro se encuentra en bajo y viceversa, esta secuencia se cumple todo el tiempo que queramos tener la tensión de 13.5Vcc presente en la salida, la frecuencia de conmutado tendrá que ser considerable ya que este tipo de circuito poseen mucho rizado en baja frecuencia, la intensidad entregada en la salida no será mas de algunos cuantos mA y la tensión el la salida nunca será de 15Vcc ya que los 3 diodos por donde pasa la corriente tienen una caída de tensión.
La otra rama es idéntica en el funcionamiento.
También hay elevadores de tensión tipo swiching que poseen mas eficiencia y entregan una mejor intensidad, pero la teoría y cantidad de modelos de este tipo de fuente, es muy grande para explicarla en un foro. De todas formas si deseas conseguir información de este tipo de circuitos, en la WEB se encuentran esquemas y explicaciones.
Espero que la explicación te sea de utilidad.
Suerte
Atte. CARLOS
Publicado por: odukec en 24 de Enero de 2006, 19:24:00
Entendi perfectamente tu explicacion, me fue de muchisima ayuda.
, parece un buen metodo, e estado averiguando, y las tipo step up switching, son mas pequeñas y se pueden lograr mejores resultados, de igual forma sin tu ayuda, no hubiera encontrado un camino.Saludos
Publicado por: Chaly29 en 24 de Enero de 2006, 19:48:00
El tema de las switching mas que su tamaño es la complejidad de diseño y construcción, ya que estas poseen bobinas y transformadores especiales, hasta los condensadores son especiales (de bajo ESR) y diodos, necesitan un muy buen filtrado ya que su frecuencia de funcionamiento rara ves es inferior a los 30 KHz, si tu proyecto es un circuito que no consume mucha intensidad te recomiendo la de los condensadores, por otro laso si el mismo consume demasiada intensidad para la de condensadores, te recomiendo la de configuración push-pull que por medio de un trafo toroidal es capas de llegar asta unos 30 o 40V con mucha intensidad sin grandes complicaciones.
Suerte.
Atte. CARLOS
Publicado por: Veguepic en 24 de Agosto de 2006, 02:35:25
Cual es la frecuencia mas recomendable para hacer un elevador de tension como el que se usa en el GTP USB?
Estoy pensando hacerme uno a partir de un 555 y un inversor, para 13.5 voltios.
Un saludo
Publicado por: Modulay en 24 de Agosto de 2006, 04:37:42
Aunque como bien apunta Carlos,la frecuencia de funcionamiento óptima anda seguramente por encima de los 30 kHz...yo al menos he probado con el medidor de hercios de mi polímetro,que tiene como escala máxima 20 kHz,y la medida se sale de rango :(
La tensión de salida VOUT la controlas mediante ancho de pulso con la señal PWM y responde a la expresión:
VOUT = 5V / ( 1 - Ton/Ts )
Ton = tiempo que el transistor conduce = tiempo que PWM permanece a 0
Ts = periodo de la señal
O sea,que si usamos por ejemplo una señal de 50 kHz y queremos una VOUT de 14V:
Ts = 1 / 50 kHz = 20 us
=> Ton = 20 us * (1 - 5/14) = 12.86 us
PWM a 0 --> 12.86 us
PWM a 1 --> 20 - 12.86 = 7.14 us
=> DUTY = 7.14 / 20 = 0.357 => 35.7 %
Es decir,se obtendrían 14V a la salida con una señal pwm de 50 kHz y un duty del 35.7%
Publicado por: Chaly29 en 24 de Agosto de 2006, 10:00:38
Un saludo.
Atte. CARLOS.
Publicado por: Veguepic en 24 de Agosto de 2006, 14:48:41
Habia visto el elevador de tension de Sisco en el GTP USB SUMMER, tenia planeado hacer uno similar con el 555, el uso es el mismo, para grabar pics. Yo supongo que las señales en ambos pines son complementarias y el ciclo es de 50%. Pero tenia la duda de la frecuencia, no queda otra mas que probar.
El del GTP USB + que posteaste Modulay no lo habia visto, pero esta muy interesante faciles los calculos, solo toca ver si consigo por aqui la bobina de 680 uH, a ver si hay suerte, por lo que entiendo este da mayor corriente que el del Summer?
Saludos
Publicado por: Modulay en 24 de Agosto de 2006, 19:20:41
El elevador que usa el summer y versiones anteriores del programador no es capaz de entregar la corriente que requieren algunos micros en su programación,por eso Sisco optó por usar el elevador boost (el que os puse) en el GTP-USB+.
He estado haciendo algunas simulaciones y parece que la frecuencia de trabajo óptima está entre los 30 y los 50 kHz...aunque también es verdad que el transitorio dura una barbaridad,por lo que ela tensión de salida no alcanza su valor definitivo hasta que no transcurre un tiempo considerable.
En cuanto al rizado de salida,analíticamente,responde a la expresión:
RIZADO(pico a pico) = (Ts*D*VOUT) / (R*C)
Por lo que depende de la frecuencia de trabajo (mayor frecuencia => menor rizado),del Duty(considerado en el transistor pnp...si lo consideramos en la señal PWM sería 1-D),del valor de la tensión de salida,del condensador y del valor de la carga que alimentes.
El producto R*C es la constante de tiempo del circuito:
tau = R*C
...cuanto mayor sea este producto,menor será el rizado a la salida...pero en contrapartida,aumentará la duración del régimen transitorio,es decir,más tiempo se tardará en conseguir un valor estable a la salida.
El transistor que he usado en la simulación es el del dibujo,aunque supongo que lo más apropiado sería un transistor con una Vce de saturación lo más pequeña posible
Publicado por: Veguepic en 25 de Agosto de 2006, 13:46:49
Pues tienes razon, he estado simulando con Proteus y segun mis calculos el circuito demorara un par de horas por lo menos en alcanzar los 14 voltios. :D :D
Supongo que este circuito no le cuadra muy bien a Proteus.
Ahora estoy saliendo a comprar las cosas para probar.
Un saludo
Publicado por: Veguepic en 27 de Agosto de 2006, 20:44:55
Saludos
Publicado por: Modulay en 27 de Agosto de 2006, 23:33:14
Publicado por: pikman en 29 de Agosto de 2006, 19:18:01
En el caso del ICD-1 tambien de microchip o el ICD-40 de CCS se utiliza un transistor como el circuito que esta mas arriba controlado por la salida de PWM del micro, obviamente que si tienen un micro aunque sea sin PWM puedes utilizar esto que es mas economico.
Aqui te dedo el link al DS.
http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/M/C/3/4/MC34063AP1.shtml
Espero que te sirva.
Publicado por: Veguepic en 30 de Agosto de 2006, 21:15:37
Entre tanto hoy he realizado las pruebas con el circuito que me paso Modulay. Luego de como media hora buscando porque no funcionaba y a punto de tirar todo, probe en no poner la resistencia de 1 k y todo al fin funciono.
Estoy usando un 555 con un duty de 36%.
Como dije anteriormente he tenido que conectar directamente ls salida del 555 a la base del 2N3906, aunque luego probando solo acepta resistencias menores de 10 ohms por lo cual con esta es que lo tengo conectado en el protoboard.
Tambien tuve que cambiar la bobina por una de 820 uH pues es la unica que consegui.
Luego de varias pruebas me quede con la frecuencia de 30 KHz, con la cual la salida llega a 12 voltios a los 3 segundos, lo cual me parece bastante aceptable.
Solo un par de detalles que me han llamado la atencion, el transistor y la bobina se calientan ligeramente por lo cual supongo que con carga deben calentarse algo mas, no sera que el 2N3906 va un poco justo, en el caso de la bobina no se si sera porque no es el valor que deberia.
Me acabo de poner a revisar tambien la ecuacion y veo que supuestamente el voltaje no depende en si de la frecuencia sino del duty.
Vout = Vin / (1 - Ton/Ts)
De donde:
Ton / Ts = 1 - Vin/Vout
Pero cosa curiosa cuando bajo la frecuencia obtengo voltajes mas altos.
42 KHz 10.56v
30 KHz 11.60v
24 KHz 12.40v
Pero tambien supongo que a mayor voltaje menor corriente.
Que opinan?
Saludos
Publicado por: Veguepic en 30 de Agosto de 2006, 21:18:16
Podria conectar directamente la salida del 555 a la union de la bobina con el diodo, pues el 555 puede dar hasta 100 mA mas que suficientes para la aplicacion que tengo y es de esta manera que esta conectado en el GTP USB.
Publicado por: Modulay en 05 de Septiembre de 2006, 13:17:56
Ciertamente el voltaje de salida es función únicamente del duty,pero todo esto se basa en cálculos que,a mi entender,consideran todos los elementos del circuito ideales.Debido a que estos elementos,en la realidad,provocan "pérdidas" y responden de forma diferente según sea la frecuencia de trabajo,pues obtienes resultados diferentes.
Otro detalle bien importante es la carga que vayas a alimentar.Estuve probando y el valor de dicha carga va a ser determinante en los resultados que obtengas,ya no sé si por cuestiones de demanda de corriente que el circuito no pueda suplir ó por otros motivos que desconozco.
La relación entre las tensiones y las corrientes es esta:
Vout / Vd = Id / Iout
por lo que para una carga determinada,la corriente de entrada,que circulará por la bobina y el transistor,aumentará en la proporción que lo haga la tensión de salida.Vuelvo a repetir lo de antes...esta expresión que acabo de poner es considerando que ninguno de los componentes consume potencia,cosa que no se ajusta 100% a la realidad...tú mismo has comprobado cómo algunos se calientan...
La corriente que circula por la bobina y el transistor la deducirías estableciendo la tensión de salida y el valor de la carga que alimentes (pongamos 1k por ejemplo con 14V a la salida y 5V a la entrada):
Id = Vout * Iout / Vd = Vout^2 / (Vd*R) = 14*14 / (5*1000) = 39 mA
Hay que aclarar que dicho valor es un valor medio,por lo que para deducir el valor de la corriente que atraviesa el transistor cuando éste conduce hay que volver a echar mano del duty.Si no me equivoco sería algo así:
Con un duty del 36%...
Icolector = Id *100 / 36 = 39 mA * 100 / 36 = 108 mA
Aprximadamente esa es la corriente que está soportando el transistor cuando conduce.Según el data,esta corriente puede ser de hasta 200 mA...aunque para curarse en salud sería mejor escoger un transistor que vaya un poco mas sobrado.
En cuanto a no poner resistencia en la base del transistor,no veo que sea bueno ni para el transistor ni para el 555,aún a pesar de que te esté dando mejores resultados.
Chaly y yo estuvimos comentando sobre el tema.Ojeando la AN793 de microchip vimos que para estos circuitillos lo que se estila es usar mosfets como elementos de conmutación....si tienes la oportunidad de hacer la prueba con un mos posiblemente obtengas mejor resultado.
Sisco usa en el gtp un buffer a colector abierto para esta tarea,y no hace falta decir que cumple perfectamente con su misión...
A lo que comentas de conectar la salida del integrado directamente al nodo...eso no se puede hacer.Entre el nodo y masa lo que debe haber es un "interruptor" que abra o cierre en los momentos precisos...no se trata de imponer unos o ceros.Se trata de llevar el nodo a masa (interruptor cerrado) ó de imponer una alta impedancia (interruptor abierto)
Entre todas las opciones la más sencilla sería la de usar un integrado como el que comenta pikman,aunque eso si,la poca experiencia que yo tengo con estos integrados es que,ó le haces una pcb medianamente en condiciones ó te dará mas tormento que alegrías.
Publicado por: Veguepic en 05 de Septiembre de 2006, 15:02:24
Voy a probar con los datos que has puesto.
Un saludo.
Publicado por: Modulay en 05 de Septiembre de 2006, 16:11:27
He hecho unas pruebecillas en protel y me ha tirado lo que se ve en la imagen.Según las ecuaciones de las que hemos hablado,con el duty del 36% la salida no debería llegar a los 8V (esta vez el duty se corresponde con el tiempo de conduccion del transistor --> PWM en alto)...sin embargo,según la simulación la cosa cambia un poco :? Sería cuestión de probar,pero hay que gastar cuidado porque jugando con la frecuencia y los valores de los componentes he visto voltajes de hasta 100V.
Bueno,al menos parece que rinde bastante más que con el transistor bipolar
Publicado por: Veguepic en 05 de Septiembre de 2006, 20:01:22
(http://img62.imageshack.us/img62/9931/frankylr3.gif) (http://imageshack.us)
Todavia no me toca mi dosis mensual de corriente. :D :D
Ahora me queda claro por que no me funciono al conectar el 555 directamente a la union de la bobina y el diodo.
Aun quiero insistir un poco con el circuito anterior, pues no me rindo facilmente.
Un favor, sacame de una duda, el tiempo a considerar en el Duty es el tiempo en el cual el transistor conduce, osea:
Duty = Ton / Ts
Pues es en ese momento en que el transistor esta trabajando no??
En el circuito anterior lo considere como el tiempo en el cual el transistor no conduce.
Ya tengo todo armado para seguir intentando a ver que sale.
Un saludo.
Publicado por: Modulay en 06 de Septiembre de 2006, 10:01:39
Ton = tiempo que el transistor está conduciendo
La diferencia que hay entre los dos circuitos es que,si usamos el mosfet de canal N (conduce con un 1),Ton coincide con el tiempo que la señal PWM está en alto,o sea que un duty del 36% coincide con un ancho de pulso del 36%
En cambio,como el bipolar pnp que estás usando conduce cuando tiene un 0 en su base,conducirá cuando la señal PWM esté en bajo,por lo que un duty del 36% se corresponde con un ancho de pulso del 64%
También podrías usar un bipolar npn,con el colector al nodo y el emisor a masa,así te coincidiría el tiempo de ancho de pulso con Ton,al excitarse el transistor con un 1 en su base.
¿Qué carga vas a alimentar?
Publicado por: Veguepic en 06 de Septiembre de 2006, 20:19:18
De momento ya he podido programar y borrar un pic, usando voltaje externo de 13v, pero quisiera que genere los 13v a partir de los 5v del propio circuito del pic.
He seguido haciendo pruebas con el 2N3906, consigo los 13 voltios pero le conecto una carga de 100k y baja un voltio, ni hablar creo que no va a ser posible con este, aun me queda probar usando el ULN2003 tal como esta en el GTP USB PLUS.
Pero por si acaso ya compre el IRF540 para probar con el nuevo esquema que me pasaste. :-)
Un saludo
Publicado por: Modulay en 06 de Septiembre de 2006, 21:03:02
Comienza con un bajo porcentaje de duty y ve subiéndolo hasta que obtengas el voltaje que necesitas
Publicado por: Veguepic en 08 de Septiembre de 2006, 15:08:01
Revisando el esquema del GTP creo que queria matar moscas con una escopeta para elefantes. :2]
(http://img392.imageshack.us/img392/6994/vppgtpusbpluskn1.th.jpg) (http://img392.imageshack.us/my.php?image=vppgtpusbpluskn1.jpg)
El condensador es de 47uF y 35v, suponiendo que por seguridad el voltaje no llega a 2/3 de su voltaje maximo, esto es unos 24v.
Entonces 24v - 13v del zener, daria 11 voltios que seria el voltaje en la resistenca de 2.2k, osea unos 5 miliamperios en el mejor de los casos, que deben ser mas que suficientes para alimentar el pic.
Supongo correctos mis calculos, si no por favor avisar. :mrgreen:
Voy a revisar bien lo hecho y probablemente cambien para este integrado.
Un saludo.
Publicado por: Modulay en 08 de Septiembre de 2006, 16:26:04
Tus deducciones son correctas y esa que has calculado es la corriente que proporcionará el elevador.
He medido a la salida del elevador del gtp cuando programa el micro y entrega 25V exactos,por lo que la corriente que suministra al pic es de valor similar a la que has calculado con tus valores.En el caso de que el pic precise de más corriente,si no me equivoco es el caso de los 16Cx,el uln2003 (el driver U2 en tu caso) se encarga de darle toda la que necesite,ya que cada salida de este integrado es capaz de entregar hasta 500 mA según el datasheet.
Recuerda que el pin 9 del ULN se debe dejar sin conectar a nada o se chafará el invento
Hemorragia de placer :mrgreen: :-/
Publicado por: Veguepic en 08 de Septiembre de 2006, 17:50:12
Acabo de probarlo y me da 12.7v con una resistencia de 2200 en paralelo con el zener, casi 6 mA para el pin de programacion del Pic.
Pues para mis necesidades es mas que suficiente, ahora debo ajustar un par de detalles en la etapa de entrada y me lanzo con el prototipo. Espero pronto tener novedades.
Un abrazo. :-)
Publicado por: Modulay en 08 de Septiembre de 2006, 18:10:57
Para lo que necesites andaremos por acá
Suerte
Publicado por: LABmouse en 30 de Marzo de 2007, 00:38:05
Usando un PIC, Usando el LM555, Usando el MC34063, o cual otra me recomiendan?. Por precio, tamaño y capacidad de corriente para un programador.
De antemano muchas gracias!
Publicado por: Modulay en 30 de Marzo de 2007, 03:30:49
Si optas por un conversor "casero",como elemento oscilador puede valerte un 555 mientras éste te permita controlar el ancho de pulso de salida,y para resolver la circuitería restante del convertidor,el último esquema del uln2003 que puso veguepic es garantía de éxito ;)
Publicado por: LABmouse en 30 de Marzo de 2007, 14:21:52
Saludos!
Publicado por: dragondgold en 02 de Agosto de 2012, 19:51:14
Justo encontre que tenia un ULN2003 y me puse a probar con este antes del IRF540 y veo que funciona. En la primera prueba llegue a unos 66v. :shock:
Revisando el esquema del GTP creo que queria matar moscas con una escopeta para elefantes. :2]
(http://img392.imageshack.us/img392/6994/vppgtpusbpluskn1.th.jpg) (http://img392.imageshack.us/my.php?image=vppgtpusbpluskn1.jpg)
El condensador es de 47uF y 35v, suponiendo que por seguridad el voltaje no llega a 2/3 de su voltaje maximo, esto es unos 24v.
Entonces 24v - 13v del zener, daria 11 voltios que seria el voltaje en la resistenca de 2.2k, osea unos 5 miliamperios en el mejor de los casos, que deben ser mas que suficientes para alimentar el pic.
Supongo correctos mis calculos, si no por favor avisar. :mrgreen:
Voy a revisar bien lo hecho y probablemente cambien para este integrado.
Un saludo.
Se que es un tema viejo pero fue el que más se adapto a lo que necesito :-/ Veguepic podrías decirme (si recuerdas porque es viejo el post) a que frecuencia, duty cicle y tensión en la entrada hiciste trabajar al ULN2003 para que te de 63V ?? Yo con 3.3V de alimentación y tensión de entrada a 40KHz, 70% de duty y una carga de 30mA llego a los 10V.
Si se invierte el sentido del diodo la tensión debería ser negativa o no es tan sencillo como eso ?