Schakeling: Spanningsomvormer met één transistor
Heeft u zich ooit afgevraagd hoe in een lamp op zonne-energie een LED van stroom wordt voorzien met slechts één enkele 1,2 V cel? Een nadere blik onthult een slimme spanningsomvormerschakeling met één transistor.
Benieuwd hoe in een lamp op zonne-energie een LED van stroom wordt voorzien met slechts één enkele 1,2 V cel? In ee 2012 editie, presenteerde Elektor een slimme spanningsomvormerschakeling met slechts één transistor beschreven door Burkhard Kainka. Laten we hier eens naar kijken.
De compacte opstelling oscilleert met een frequentie van ongeveer 500 kHz en verbruikt slechts 11 mA bij 1,4 V, terwijl de LED met een indrukwekkende helderheid wordt aangestuurd - en dat blijft zo, zelfs als de celspanning daalt tot 0,8 V. Het ontwerp werkt als volgt: Een spoel en condensator vormen een serie resonantiekring, bekrachtigd door de collector van de transistor. Terwijl de transistor afwisselend geleidt en blokkeert, slaat de spoel energie op en geeft deze weer af. Wanneer de transistor uitschakelt, verhoogt de opgeslagen energie van de spoel de collectorspanning tot ongeveer het dubbele van de celspanning.
Met een oscilloscoop ziet men een schommeling van 3 Vpp bij de LED en een verrassende 35 Vpp over de resonantiecondensator. De faseverschuivingen in de schakeling – dankzij de resonantie en de Miller condensator van de transistor – zorgen ervoor dat het soepel blijft oscilleren.
Maar deze schakeling is niet alleen voor LED's. Voeg een paar diodes en condensatoren toe en het wordt een bipolaire spanningsomvormer. Met ±4,5 V bij 0,2 mA is hij perfect voor opamps met een laagvermogen. Het eenvoudige en efficiënte ontwerp van Kainka laat de schoonheid van minimalistische elektronicatechniek zien.
Noot van de redactie: Het artikel is voor het eerst gepubliceerd in een editie van ElektorMag uit 2012. Sommige onderdelen, producten en/of links zijn mogelijk niet meer beschikbaar. Toch vinden we dat de educatieve inhoud waardevol blijft en we denken dat het u zal inspireren om zelf met nieuwe projecten te beginnen.
De compacte opstelling oscilleert met een frequentie van ongeveer 500 kHz en verbruikt slechts 11 mA bij 1,4 V, terwijl de LED met een indrukwekkende helderheid wordt aangestuurd - en dat blijft zo, zelfs als de celspanning daalt tot 0,8 V. Het ontwerp werkt als volgt: Een spoel en condensator vormen een serie resonantiekring, bekrachtigd door de collector van de transistor. Terwijl de transistor afwisselend geleidt en blokkeert, slaat de spoel energie op en geeft deze weer af. Wanneer de transistor uitschakelt, verhoogt de opgeslagen energie van de spoel de collectorspanning tot ongeveer het dubbele van de celspanning.
Met een oscilloscoop ziet men een schommeling van 3 Vpp bij de LED en een verrassende 35 Vpp over de resonantiecondensator. De faseverschuivingen in de schakeling – dankzij de resonantie en de Miller condensator van de transistor – zorgen ervoor dat het soepel blijft oscilleren.
Maar deze schakeling is niet alleen voor LED's. Voeg een paar diodes en condensatoren toe en het wordt een bipolaire spanningsomvormer. Met ±4,5 V bij 0,2 mA is hij perfect voor opamps met een laagvermogen. Het eenvoudige en efficiënte ontwerp van Kainka laat de schoonheid van minimalistische elektronicatechniek zien.
Het originele spanningsomvormerproject
Het artikel "Spanningsomvormer met één transistor" verscheen in Elektor juli/augustus 2012. U kunt het artikel gratis downloaden gedurende de twee weken die volgen op de publicatie van dit nieuwsbericht. Veel plezier!Noot van de redactie: Het artikel is voor het eerst gepubliceerd in een editie van ElektorMag uit 2012. Sommige onderdelen, producten en/of links zijn mogelijk niet meer beschikbaar. Toch vinden we dat de educatieve inhoud waardevol blijft en we denken dat het u zal inspireren om zelf met nieuwe projecten te beginnen.
Inschrijven
Schrijf u in voor tag alert e-mails over Circuits & Circuit Design! 