Boost-Converter
Technische Daten
- Vin: 2V - 24V
- Vout: 5V - 28V
- Größe: 37D x 18W x 5H mm
- Max output current: 2A
- Im Originalzustand mit der Schraube am Poti. einstellbar
Unsere Problemstellung
Der ESP32 C6 wird mit einer Lithiumzelle (3,7V) betrieben. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass der ESP32 C6 einen integrierten Laderegler besitzt. Mit dem gleichen Akku soll auch die Pumpe betrieben werden. Um die Membranpumpe zu betreiben, wird eine Betriebsspannung von ca. 11V mit einem Stromfluss von ca. 300mA benötigt. Ermittlung der minimalen Spannung, welche hochgesetzt werden muss. Die minimale Akkuspannung beträgt 3,3V, da unter dieser Spannung der ESP nicht arbeitet. Unser Problemlösungsverlauf
Funktionsweise eines Boost-Converters
Die höhere Spannung kann man mit einem sogenannten Hochsetzsteller/Boost-Converter erzeugen. Dieser nutzt die Eigenschaft der Spule, dass der Strom, welcher durch diese fließt, stetig sein muss. Die Spule wird dann mit einer hohen Frequenz geschaltet und parallel zur Last ist noch ein Kondensator geschaltet, um die Spannung zu glätten.
By Marino108LFS - Own work, CC BY-SA 4.0, Link
Modifikationen an unserem Boost converter
- Zuerst haben wir den Enable-Pin von Vin abgetrennt, um ihn mit dem ESP schalten zu können. An den Pin haben wir dann einen dünnen Draht angelötet und mit Heißkleber befestigt.
- Wir haben die Referenzspannung, die der Boost-Converter-Controller braucht, mit einem hochohmigen Spannungsteiler erzeugt. Das haben wir gemacht, da das Potentiometer, das der Boost-Converter normalerweise benutzt, nur im 100k-Ohm-Bereich liegt. Diese Referenzspannung wird aber dauerhaft erzeugt und sollte somit einen möglichst kleinen Stromfluss haben. Deshalb haben wir im Datenblatt nachgelesen, was für eine Referenzspannung für 11V benötigt wird, und diese mit einem 11,62-MΩ-Spannungsteiler erzeugt. Damit erreichen wir einen Dauerstromverbrauch von ca. 0,3 µA.
