fuente elevadora de voltaje ( step up ) regulable desde 8.5 voltio hasta 40 voltio dc muy estables totalmente casera

hola a todos hoy les traigo un circuito elevador de voltaje ( step up ) que es capas de elevar el voltaje de un mínimo de entrada de 8.5 voltio hasta un máximo de 40 voltio  pero si se necesitase mas voltaje solo hay que calcular las resistencia del feedback para el nuevo voltaje

quien de ustedes no ha necesitado un circuito elevador de voltaje para algún proyecto que necesita un voltaje especifico o por ejemplo para cargar una computadora portátil en el carro  porque de por si no se puede porque en los carro hay solo 12 voltio y las computadoras portátil  requiere un voltaje de 19 voltio y con una corriente de 2.5 amperio para su correcta carga

pero podemos construir un pequeño circuito elevador de voltaje que sera capas de elevar el voltaje de un carro 12 voltio hasta   los 19 voltio de carga de la computadora portátil

el circuito es muy similar a un modulo comercial que hace esta misma función de elevar el voltaje pero solo a un máximo de 30 voltio regulable y con una potencia de 150w en este caso también es de 150w pero el voltaje máximo es de 40 voltio y regulable

el voltaje a la salida tiene un máximo de 40 voltio  que se puede regular con el reostato de 10k el voltaje mínimo que se puede obtener  a la salida es igual al voltaje de entrada que le estemos dando debido a la topo logia de esta fuente  ya que la entrada  de voltaje tiene un mínimo de 8.5 voltio y un máximo de 15 voltio
si por ejemplo le estamos dando a la entrada de la fuente 10 voltio el voltaje mínimo que se puede tener a la salida son esos mismo 10 voltio osea que la fuente va a tener un máximo de 40 voltio  y un mínimo de 10 voltio

diagrama del circuito elevador de voltaje

como ven el circuito no es tan complejo mas bien es fácil de realizar todos los componentes fueron reciclados de fuentes de pc que ya no funcionaban

el mosfet a usar 

ustedes se preguntaran algunas cosas como por ejemplo ese mosfet que esta  en el diagrama no lo consigo y entonces que otro mosfet puedo puedo usar para reemplazarlo
pues prácticamente pueden usar cualquier mosfet que soporte como mínimo 30 amperio y con un mínimo de voltaje de 55 voltio y con una resistencia RDS(ON ) muy baja porque si encojes uno una con esta resistencia muy alta el mosfet va a calentar muchísimo y vas  a necesitar un disipador muy grande para mantenerlo frió porque los mosfet son muy sensible a la  alta temperatura
aquí te dejo unos reemplazos del mosfet que son muy buenos y que superan por mucho al que yo e utilizado u son muy fácil de conseguir

primero el irfz44 que es de 55 voltio 49 amperio  rdson 0.032  ohm
segundo el irf3205 que es de 55 voltio 80 amperio rdson 0.8 mili ohm
tercero el irfz48 que es de 60 voltio 50 amperio rdson 0.018 ohm

esta son los mosfet que les recomiendo para reemplazar el mosfet como ven supera por mucho al que yo e utilizado pero era el único que tenia a la mano

pero hay muchísimo mas que pueden usar  les nombro estos porque son los que e usado y son fácil de conseguir

el diodo a usar 

ustedes se preguntara que diodo puedo utilizar no consigo el que esta en el diagrama con cual lo puedo reemplazar pues la verdad es que casi con cualquier diodo que sea doble que sea ultra rápido o shottky y que soporte un voltaje mínimo de 45 voltio y unos 15 amperio mínimos un 

reemplazo que es mas fácil de conseguir en fuentes de pc es un

mbr2045ct  que es de 20 amperio y 45 voltio  

pero ustedes pueden usar cualquier otro que soporte los parámetro que e mencionado  

el inductor    

 el inductor es un elemento critico en la fuente ya que este sera conmutada a alta frecuencia para elevar el voltaje la frecuencia a la que sera conmutada es aproximadamente 80 khz
para hacer el inductor necesitamos un toroide de ferrita pero en mi caso no tengo de ferrita  así que use uno de polvo de hierro

en principio use uno de los toroides mas comunes de conseguir los que vienen en las fuente de pc las que tiene topo logia half bridge que son amarillo con blanco como este

   

aunque uno de los toroides e negro es del mimo material que el amarillo y se ve claramente que es de polvo de hierro porque en la parte de arriba de la foto esta oxidado

bueno utilice el amarillo y le di 30 vueltas porque no tengo inductometro pero  calcule a a 30 vueltas de alambre de cobre en el toroide me darían los 30uh necesarios para la fuente
entonces arme todo el circuito y coloque el toroide y le di voltaje de entrada en mi caso 12 voltio en principio elevo el voltaje bien hasta un máximo de 40 voltio parecía funcionar todo bien

pero cuando le doy una carga de 30w y empiezo a  subir el voltaje  y llego al máximo del reostato  de 10k y mido el voltaje la fuente no fue capas de elevarlo a mas de 27 voltio y de paso el inductor empezó a hacer un ruido de alta frecuencia y a la entrada de voltaje de 12 voltio había un consumo de 7 amperio lo cual era raro porque con una carga de 30w  debía tener un consumo de alrededor de 3 amperio el inductor calentó muchísimo y de pronto exploto el fusible de la entrada de voltaje a elevar
empece a revisar el circuito pensé que el mosfet se había quemado porque para quemarse el fusible tubo que haber pasado una corriente mayor a los 10 amperio pico del fusible que con una carga de 30w era imposible que fuera por eso porque para 30w el consumo en la entrada debería ser aproximadamente 3 amperio
probé el mosfet y funcionaba correctamente  y procedí a revisar  el chip de control en este caso el uc3843 y me doy de cuenta que este si se quemo le daba voltaje continuo positivo al gate de mosfet lo cual hacia que el mosfet estuviera en saturasion continua haciendo que conduciera  toda la corriente disponible  en la entada de voltaje de la fuente haciendo un pico de mas de 10 amperio por eso explotaba el fusible

pero es algo muy extraño que el uc3843 se quemara así de la nada  pero creo que ese tipo de cosas pasan

pero por suerte solo cambiando el uc3843 la fuente volvió a vida pero con el mismo problema consumo muy elevado en la entrada de la fuente no eleva el voltaje con carga el inductor produce un ruido molesto de alta frecuencia y se calienta muchísimo al punto de quemar

por lo que decidí cambiar el inductor porque eran signos inequibocos del que inductor no estaba funcionando bien y se saturaba así que conseguí un nuevo toroide para hacer un nuevo inductor  pero que no se saturara para tener la mayor eficiencia posible

así que el nuevo toroide elegido es este

   este es el nuevo toroide a utilizar  también fue extraído de una fuente de pc pero de topo logia flyback  por lo que me pareció adecuado ya que esta diseñado para trabajar a una mas hasta frecuencia que las de topo logia half bridge
así que empece a bobinar lo  le 30 vueltas de alambre de cabré sacado de un relet amperometrico de un congelador de 1/3 de hp
y así me quedo

    

   
 el alambre para el inductor lo saque  relet amperometrico de un congelador de un 1/3 de hp  parecido a este

después que termine de embobinar lo procedí a probarlo y
este inductor si que funciono excelente el consumo sin carga era prácticamente nulo y con carga consumía solo lo necesario y el inductor no calentó ni empezó a  hacer ruidos de alta frecuencia

el chip de control 

el chip de control es un uc3843 que es el encargado de suministrar los pulsos de alta frecuencia al gate del mosfet y del mosfet al inductor 

también es el encargado de mantener la frecuencia de trabajo de la fuente en este caso aproximadamente 80khz

también es el encargado de mantener el voltaje fijado a la salida muy estable mediante un feedback 

también tiene otro feedback encargado en medir la caída de voltaje sobre la resistencia de bajo valor que esta en el sourse del mosfet esto es para que el circuito se proteja en caso de un corto a la salida de la fuente o en caso que le queramos dar un limite a la fuente por ejemplo podemos calcular esta resistencia para que cuando hayan 2 amperio circulando sobre ella tengamos una caída de 1.25 voltio que el feedback del chip detectara y dejara de oscilar hasta que el consumo baje después que el consumo a bajado y el voltaje sobre la resistencia a bajado de los 1.25 voltio el chip volverá a  oscilar nuevamente 

este es el chip uc3843 utilizado es igual a este 

este chip es muy utilizado en fuentes de televisión o en fuentes de pc en mi caso los chip fueron reciclados de fuentes de pc          

fotos del circuito y armado