Guía Paso a Paso para Construir un Circuito Elevador de Voltaje DC Confiable

Dispositivo elevador de voltaje DC

Fuente: Flickr

¿Buscas un dispositivo que pueda mejorar una señal eléctrica de bajo nivel a un nivel significativamente alto? Entonces, considera obtener un circuito elevador de voltaje. Por ejemplo, si planeas mover tu voltaje DC de 1.5 voltios a 3 voltios, o de 60 voltios a 80 voltios, este dispositivo será la opción perfecta.

En última instancia, este elevador de voltaje es específicamente para circuitos electrónicos basados en DC. Por lo tanto, es una opción ideal para subir y bajar el voltaje DC a tu nivel de voltaje preferido.

Aquí, en este artículo, discutiremos extensamente su principio de funcionamiento, los componentes requeridos para construir el circuito y más.

Si estás listo, ¡comencemos!

Diseño del Circuito Elevador de Voltaje

Diagrama de Circuito Elevador de Voltaje

Fuente: Researchgate

Esta configuración es un circuito simple que recibe una entrada de voltaje bajo de aproximadamente (3 a 9 voltios) y produce 100 a 200 voltios.

Pero es crucial tener en cuenta que no puedes usar este circuito para alimentar nada. Y eso es porque el voltaje está a través del capacitor. Como resultado, el voltaje disminuye rápidamente con la carga y el circuito produce descargas.

Así, los componentes que necesitas para este diseño de circuito incluyen los siguientes:

• Inductor/bobina de choque (L1) – 1

Bobinas de inductor

• Cinta – (1)

Cinta

• Perfboard – (1)

Perfboard

• Protoboard – (1)

Protoboard

Fuente: Pixabay

• 2N6292 NPN Power BJT (Q1) – 1

2N6292 NPN Power BJT

Fuente: Pixabay

• NE555 (U1) – 1

NE555

Fuente: Wikimedia Commons

• Diodo 1N4007 (D1) – 1

Diodo 1N4007

Fuente: Wikimedia Commons

Resistencias

• 1KΩ (R1) – 1
• 100Ω (R2) – 1
• 1KΩ (R3) – 1

Capacitores

• Capacitor electrolítico 100µF (C1) – 1
• Capacitor electrolítico 10µF (C2) – 1
• Capacitor electrolítico 10µF (C3) – 1
• Capacitor electrolítico 2.5µF (C4) – 1

Paso 1 – Entender la Teoría

Curiosamente, este diseño de circuito elevador de voltaje tiene dos circuitos.

El primero es un circuito boost que consiste en un diodo, capacitor, inductor e interruptor. Entonces, cuando el botón hace que el inductor cambie de corriente rápidamente, resulta en un voltaje significativo a través de él.

Consecuentemente, el voltaje genera flujos de corriente grandes, que cargan el capacitor. Pero el diodo detiene la descarga del capacitor. Por lo tanto, el voltaje sigue acumulándose.

El segundo circuito es el interruptor. Y puedes usar un transistor de potencia BJT 2N6292 junto con un temporizador 555. Entonces, el temporizador 555 funciona para producir una onda cuadrada que enciende y apaga el transistor.

Paso 2 – Medir los Componentes de tu Circuito

Si tienes alguna bobina de choque por ahí, serán útiles para el circuito. Pero antes de usarla, mide la resistencia interna con un multímetro. Y tu valor debería ser de aproximadamente 120 ohmios.

Alternativamente, puedes obtener un capacitor de alto voltaje de un ventilador de techo.

También, es parte del circuito del motor de inducción monofásico.

Así, el capacitor tiene una clasificación de 440v, y el diodo sigue siendo el estándar 1N4007.

Paso 3 – Obtener tus Parámetros

Puedes usar el transistor BC547 para el interruptor. Pero es posible que no obtengas una buena acción de conmutación. Así que puedes usar el transistor de potencia NPN 2N6292 en su lugar. Consecuentemente, tu generador de onda cuadrada debería tener los siguientes parámetros:

• Frecuencia – 4.85Hz
• Cb – 10µF
• Ciclo de trabajo – 66.74%
• Ra – 1K
• Toff – 69.53ms
• Ca – 100µF
• Ton – 69.22ms
• Rb – 1K

Si estás usando una bobina de choque para producir tu alto voltaje, asegúrate de que tu frecuencia nominal sea aproximadamente 50Hz. Pero si el alto voltaje no se está acumulando, puedes intentar encenderlo y apagarlo manualmente.

Con esto, deberías tener un excelente alto voltaje de aproximadamente 200V acumulado. Y puedes configurar tus temporizadores 555 para imitar la velocidad de tu conmutación manual.

Paso 4 – Construir tu Circuito en una Protoboard

Configura el circuito en la protoboard primero para asegurarte de que todo funcione. Y si el circuito no funciona, puedes solucionar problemas.

La mayoría de las veces, la falla puede ser del circuito de conmutación. Así que si ese es el problema, comienza cambiando tu transistor. Luego, también puedes ajustar la frecuencia de tu temporizador 555 hasta obtener el alto voltaje preferido.

Paso 5 – Haz tu Diseño y Suelda

Mientras estás en ello, asegúrate de soldar los componentes cuidadosamente. Puedes usar un eagle cad para fijar tus detalles en este paso. De esa manera, sabrás dónde poner los jumpers. Así que puedes referirte a las imágenes mientras sueldas.

Después de soldar, coloca tu perfboard en la bobina de choque y sujétalo con cinta. Luego, coloca el capacitor en la bobina de choque también. Y conecta los cables con tornillos a la bobina. Curiosamente, la forma y el peso central del circuito provienen solo de la bobina de choque.

Paso 6 – Prueba tu Circuito

Puedes probar tu circuito configurando un multímetro. Mientras lo haces, prueba tu fuente de alimentación para medir su voltaje de salida. Luego, enciende tu circuito. Así que, si no oyes ningún sonido, algo está mal.

Pero si oyes un sonido tenue de un péndulo (tic-tac), significa que tu bobina de choque funciona. Así que puedes conectar tu multímetro y configurarlo a 200V. Consecuentemente; deberías tener una corriente de salida de más de 190V.

Y también puedes notar una fluctuación salvaje, pero tu voltaje debería permanecer alto. Con esto, puedes descargar tu capacitor cortocircuitando los terminales de salida. Como resultado, puedes ver una chispa.

Aplicaciones del Circuito Elevador de Voltaje

• Aplicaciones de control adaptativo
• Fuentes de alimentación autorreguladas
• Hornos de microondas
• Sistemas de iluminación
• Vehículos eléctricos híbridos
• Cargadores solares
• Smartphones
• Carteles de neón
• Sistemas de audio de alta potencia
• Transmisores de broadcast

Palabras Finales

La construcción o diseño de un circuito elevador de voltaje no es ciencia espacial. Todo lo que necesitas hacer es obtener los componentes requeridos. Luego, sigue el principio de funcionamiento que te hemos mostrado en este artículo, ¡y todo debería funcionar! Puedes usar el circuito elevador de voltaje en las siguientes aplicaciones:

También, nos gustaría señalar que un convertidor DC es equivalente a un transformador AC. Además, tiene una relación de vueltas adaptable constante. Así que funciona como un transformador que igualmente eleva o reduce una fuente de voltaje.

Además, el convertidor elevador DC también funciona como un regulador de modo conmutado.

¿Necesitas ayuda para construir o conseguir un elevador de voltaje adecuado para tus proyectos? Por favor, siéntete libre de contactarnos.