5v para 12v com 555

Voltei! Após algum tempinho sem voltar aqui, voltei com algo que pode  ser útil para muitos: um conversor de 5v para 12v, super eficiente e pequeno (se você se esforçar).

 Para começar, quero deixar claro que meu circuito tem feedback e deixa uma saída estável em 12v, mas eu, devido a fazer às cegas a  escolha dos componentes, não consegui tirar mais que 200ma em 12v.

 Enfim, o circuito é esse aqui:

 Notem que a saída do circuito alimenta o 555 primeiramente com a tensão de entrada e depois da oscilação com a tensão regulada. É importante ressaltar que esse circuito não deve passar de 16v, o CI 555 não tolera voltagens muito altas (use um 78l12).

 Mas falando do circuito em si, ele é como qualquer outro oscilador com 555, mas com um mosfet no pino 5 fazendo o papel de feedback, ele age diretamente na alimentação das tensões referenciais dos comparadores internos, isso deve afetar tanto a frequência quanto ciclo de trabalho, mas funciona perfeitamente nesse circuito. Notem que sem  o feedback  a tensão subirá indefinidamente ate alguma coisa queimar, nesse caso, o 555, após 16v não posso garantir que esse CI funcionará, então tenham cuidado com isso, deixem o potenciômetro com  resistência baixa e vá aumentando até chegar na tensão que vocês quiserem.

 O mosfet é dirigido com um resistor em série, nem pense em ligar sem esse resistor! Queimei dois 555 com isso, porque tava em frequências altas e meus mosfets tinham capacitância alta, 100 Ohms deve deixar passar 120ma em 12v, o que está dentro das especificações do oscilador (pode usar um de 47Ω também, o importante é evitar ligar diretamente). Meu circuio, segundo o cálculo, é para estar trabalhanfo a 70khz @51%, isso talvez seja muito alto para o 120ma carregar e descarregar o gate do mosfet totalmente, então recomendo trabalhar com frequência menores para menores perdas.

 Escolhi os meus componentes no que estava funcionando melhor, e ainda não funciona bem, mas em questão de eficiência, tudo funcionou relativamente bem, nada esquentou, em 12 com 200ma na saída, mas eu notei que sem um capacitor na entradas vai haver percas indutivas e, apesar de nada esquentar, vai puxar muita corrente na entrada e a saída vai haver queda de tensão, então tenha atenção a isso.

 Além disso, eu fiz um teste com uma carga maior, uns 500ma, a saída caiu para 9v, claramente meus componentes foram incapazes de gerar corrente suficiente, talvez se eu ajustar alguns componentes talvez eu consiga quem sabe 500ma a 12v, mas por enquanto é somente 200ma.

 Para finalizar, só quero que cada um experimente seu circuito, eu não coloquei muitos valores de componentes porque meu circuito não foi projetado corretamente, somente o feedback que funcionou bem, então o resto é com vocês.

 Atualização: consegui fazer o circuito ter uma saída de 600ma em 14v, para isso, eu tive que diminuir a frequência, para 48kHz, com ciclo de trabalho em 66% (1nF, e dois resistores de 10k nos pinos 8, 7 e 6) e mudei de indutor, pois estava esquentando. Mas uma coisa importante a se dizer é, que é crucial ter um capacitor de >0,5uF entre o pino 5, de feedback, e o gnd, que é o negativo, para ter um início suave (começar com ciclo de trabalho menor) senão, ao conectar aos 5v, vai haver um pico de corrente muito alto, fazendo a fonte entrar em proteção ou até mesmo danificando-a.

 Também fiz modificações para a operação do MOSFET, para ligar e desliga-lo mais rapidamente, coloquei um capacitor em paralelo ao resistor de gate, algo em torno de 50-100nf, o maior risco de danificar o 555 é quando o mosfet queima e o gate entra em curto.

 

 Sobre a operação, o que esquenta mais é o mosfet, trabalha bem quente, sem dissipador, eu diria uns 70° C, o Indutor, após a troca, só fica morno, fora isso nada a mais.

 Só acho uma pena o 555 só funcionar a partir de 4,5v, porque seria mais útil ele funcionar em uma bateria de lítio... pode até funcionar para carregar uma bateria de 12v, já que a saída vai para a alimentação do 555, então depois que ele começa a funcionar, a tensão de entrada não importa tanto.

 Aqui as fotos de como ficou no final de tudo:

 Eu realmente não sei planejar ao soldar os componentes, muito desorganizado... mas funciona!

 Que os eletricistas e técnicos chorem!!!  Eu nem queria postar pois não queria ter que sentir vergonha dessa soldagem porca e desorganizada... eu estava sem espaço então tive que improvisar.

 No fim das contas, a eficiência varia entre 65-80%, não é bom, e a única coisa que esquenta é o mosfet, talvez seja o mosfet errado, perdas por saturação do Indutor, ou o próprio 555 que é incapaz de dirigi-lo corretamente, mas com certeza deve haver alguém mais habilidoso que eu e que será capaz de aprimorar esse circuito e resolver esses problemas (se souber, comente e divulgue).

Finalizando, eu não quero mudar mais nada nele, só se eu fazer outro do zero, mas por enquanto está bom, funciona e agora consegue suprir basicamente todas as minhas necessidades para as quais eu o projetei.