Convertitore di tensione, 12-16/24 volt 3 ampere. Schema, descrizione

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Convertitore di tensione, 12-16/24 volt 3 ampere. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Convertitori di tensione, raddrizzatori, inverter

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Il circuito convertitore di tensione presentato consente di convertire una tensione di ingresso di 12-16 Volt in una tensione stabile di 24 Volt, corrente di carico fino a 3 ampere.

(clicca per ingrandire)

Come fonte di energia, si presume l'utilizzo di batterie agli ioni di litio con una capacità di 6-12 ampere-ora (4 pezzi collegati in serie), al piombo-acido 12 Djkn o una batteria per auto. È necessario tenere presente che quando si utilizza il dispositivo è necessario prestare attenzione a proteggere le batterie dallo scaricamento completo e ad indicare lo stato della batteria. Induttanza bobina 100-160 mkGn (52 kHz 5A).

La tensione di uscita viene regolata utilizzando il potenziometro R3. Sulle bobine L2-L3 è montato un filtro per ridurre il livello di interferenza proveniente dal generatore dell'auto. Se non è necessario limitare il livello di interferenza, non è possibile installare un filtro.

Il microcircuito deve essere installato sul radiatore.

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I ricercatori della Stanford University negli Stati Uniti sono stati in grado di creare una batteria anodica al litio efficiente e affidabile, risolvendo problemi che nessuno è stato in grado di risolvere per decenni. Il nuovo sviluppo consentirà in futuro di creare batterie più leggere, compatte e potenti per smartphone, laptop e veicoli elettrici.

Un tipico design della batteria include tre elementi principali: anodo (elettrodo positivo), elettrolita e catodo (elettrodo negativo). Oggi, le batterie agli ioni di litio più utilizzate, in cui lo ione di litio funge da portatore di carica. L'anodo è solitamente in grafite. Sebbene la grafite sia il materiale anodico più popolare, è tutt'altro che il più efficiente, afferma Yi Cui, scienziato dei materiali della Stanford University e leader del progetto. Il litio è più efficiente.

"Di tutti i materiali che possono essere utilizzati per produrre anodi, il litio ha il potenziale maggiore", spiega lo scienziato. "Ha un peso leggero e la più alta densità di energia. Con questo materiale, puoi ottenere più potenza per unità di peso e volume . batterie più leggere, più piccole e più potenti." Cui afferma anche che, secondo le sue ipotesi, un anodo al litio può teoricamente aumentare la capacità di una batteria di 3-4 volte.

Il problema sta nel fatto che, prima di tutto, il litio entra rapidamente in una reazione chimica con l'elettrolita e, inoltre, aumenta notevolmente di dimensioni quando gli ioni di litio si depositano sull'anodo di litio, causando il degrado della batteria.

Secondo il leader del progetto, molti scienziati hanno lottato per decenni per risolvere questi problemi, che il suo team è finalmente riuscito a risolvere applicando un elemento aggiuntivo: una specie di involucro protettivo che copre l'anodo e che è una griglia di cupole di carbonio spesse 20 nm . Tale griglia impedisce al litio di reagire con l'elettrolita ed è sufficientemente flessibile da allungarsi mentre l'anodo si espande senza rompersi.

Tipicamente, una batteria può essere prodotta in serie se la sua efficienza Coulomb (la quantità relativa di litio immagazzinata nell'anodo dopo un ciclo di carica-scarica) raggiunge il 99,9% o più, senza scendere al di sotto di questo valore per lungo tempo.

Finora, le batterie agli anodo di litio, create in laboratorio, hanno mostrato un'efficienza Coulomb di circa il 96%. E dopo soli 100 cicli di carica-scarica, è sceso al di sotto del 50%. Gli scienziati della Stanford University sono riusciti a raggiungere un valore del 99%, che è rimasto tale anche dopo 150 cicli.

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