Преобразователь 24/12 для автомобиля.
Понадобился мне как-то мощный преобразователь в машину с 24-х вольтовой борт-сетью для того, чтобы питать в этом автомобиле устройства, с напряжением питания 12 вольт.
В продаже есть подобные устройства, но я решил собрать его самостоятельно, потому что мне интересен сам процесс творчества, да и в наличии было под рукой большое количество деталей от безперебойников и прочей различной разобранной оргтехники, которым необходимо было найти какое либо применение.
В предыдущей статье я знакомил Вас с лабораторным блоком питания. Преобразователь для автомобиля собран по похожей схеме.
Так как в вышеупомянутом блоке питания, применяемый там дроссель под большой нагрузкой у меня жужжит — в этой схеме было сделано небольшое изменение, с применением устройств, которые будут формировать крутые фронты и в связи с этим в этой схеме можно будет применять дроссели меньшей индуктивности, а следовательно работать они будут на бОльших частотах коммутации. В частности для формирования крутых фронтов в этом преобразователе используется одна логическая микросхема К561ЛЕ5.
В итоге получилась вот такая схема.
Так же, как и со сборкой блока питания, выходные транзисторы MJ15004 для этого преобразователя были взяты от бесперебойника.
MOSFET с N-каналом был взят из какого то принтера, но там пойдёт практически любой транзистор, с примерно такими-же параметрами. Главное чтобы ток стока был не менее 1 Ампера (можно больше) и рабочее напряжение у него было не ниже входного напряжения. Можно даже попробовать поставить транзисторы с материнок.
Дроссель сделан из магнитопровода от импульсного блока питания монитора. Его хорошо видно ниже на фотографии монтажа преобразователя.
Можно для этого дросселя использовать любой подходящий сердечник, например сердечники импульсных трансформаторов от компьютерных блоков питания, или им подобные.
Под нагрузкой он тихонько шуршит.
Если будете применять для дросселя сердечник от компьютерных БП, то аккуратно его разбирайте. Чтобы он легче разбирался — нагреваем магнитопровод трансформатора, я это делаю термовоздушной станцией, клей размягчается и он прекрасно разбирается.
Ещё его, если нет термовоздушной станции (фена), можно варить несколько минут в воде.
Другими способами разборки он только ломается.
Разобрали, подождали пока остыл, и с родной катушки сматываем весь провод, а на его место наматываем новую обмотку, проводом 1,8 — 2,0 мм до заполнения каркаса (окна), это будет порядка 30-ти витков.
Собираем магнитопровод с зазором около 0,1мм, это, как мы знаем — один слой обычной писчей бумаги.
Внешний вид собранного преобразователя ниже на фотографии.
Да, на всякий случай добавил в схему и защиту, если вдруг пробьёт выходные транзисторы, или по каким то причинам выходное напряжение будет выше 14,5 Вольт — то к потребителям оно не попадёт.
Схема защиты выполнена на транзисторе VT6, стабилитроне VD4 и реле К1.
Реле в схеме применено обычное от автомобиля, на 12 Вольт, с нормально-замкнутыми контактами.
Но его (схему защиты) в принципе можно и не ставить, вот уже несколько лет работает, и пока не было неприятностей.
Ток нагрузки у этого преобразователя 10 Ампер, тянет он его без проблем. Выходные транзисторы установлены на радиаторе, площадью около 150 кв.см. Радиатор закреплён на наружней стенке устройства.
Источник
12 — 24 вольт преобразователь
Этот преобразователь работает благодаря индуктивной нагрузке. Несмотря на то, что он сделан с использованием традиционных элементов, его работа тем не менее безупречна. В схеме используется таймер NE555 в качестве генератора и транзисторы для управления. Это позволяет получить напряжение 24В на его выходе при токе 1,5 Ампер. Кроме того, он имеет контроль выходного напряжения.
Со всеми доступными на рынке компонентами, когда мы говорим о переключающем регуляторе, мы сразу же думаем о специализированной интегральной схеме, управляющей двумя полевыми транзисторами и трансформатором. Кажется трудным представить схему, состоящую из транзистора и некоторых других компонентов.
Что же, несмотря на наличие определенных компонентов (например, преобразователя постоянного тока LM2576 или драйверов для MOSFET SG3524, TL494, UC3842 и т. д.) которые упростили бы изучение и реализацию коммутативных редукторов или усилителей, мы можем показать вам, что все еще можно разработать хороший, надежный коммутационный преобразователь, используя только дискретные компоненты схема приведена на рисунке.
В этой статье, фактически, предлагается схема повышения напряжения, разработанного в соответствии с принципом нагрузки индуктивности, в котором мы приводим катушку, используя полевой МОП-транзистор, возбуждаемый импульсами, генерируемые нестабильным мультивибратором.
Оригинальная цепь обратной связи (реализованная с дифференциальной цепью с биполярными транзисторами) способна регулировать выходное напряжение, делая его нечувствительным к изменениям нагрузки, приложенной к нему. Все это позволяет получать 24 В, начиная с 12 В постоянного тока и обеспечивая 1,5 А, то есть всего 36 Вт. Таким образом, это устройство адаптировано для многих применений, требующих стабилизированного источника питания 24 В.
Это на самом деле упрощенный метод и результат объединения элементарных цепей, полученных на традиционных компонентах. В сущности, это генератор прямоугольных импульсов, который управляет полевым МОП-транзистором через драйвер MOSFET периодически замыкает на землю, катушку, которая накапливает энергию и восстанавливает ее во время пауз, и на фильтр L/C, используемому для выравнивания выходного напряжения. Таким образом, можно восстановить хорошо отфильтрованное постоянное напряжение, амплитуда которого стабилизирована благодаря вмешательству конкретной цепи обратной связи.
Как видно на рисунке, NE555 смонтирован по типовой схеме, для генерации прямоугольных импульсов, имеющей рабочий цикл (отношение длительности положительного импульса к длительности полного периода), регулируемый с использованием потенциометра R7.
Точная установка рабочего цикла сигнала, генерируемого микросхемой и, следовательно, сигнала, который управляет дросселем L1 (фиг. 2) через МОП-транзистор, является основой для правильной работы схемы.
На самом деле, лучшая стабилизация выходного напряжения достигается при работе катушки на пределе «изгиба» кривой взаимной индукции. Таким образом, незначительные изменения амплитуды управляющих импульсов, обусловленные. Благодаря вмешательству обратной связи, можно получить дискретные изменения выходного напряжения.
Выходное напряжение регулируется, состоящая из усилителя очень специфической ошибки, это дифференциальный каскад, реализованный на двух PNP-транзисторах. Поскольку дифференциальный усилитель имеет характеристику обеспечения выхода напряжением, прямо пропорциональным разности потенциалов, приложенных к его входам, мы можем сделать вывод, что потенциал, который он обеспечивает, зависит от разности между частью выборочного напряжения выход и опорный потенциал.
Опорный потенциал фиксирован. Он снабжен 10-вольтовым стабилитроном (DZ1), поляризованным резистором R1. Делитель напряжения, состоящий из R3 и R5, принимает часть выходного напряжения. База транзистора T1 действует как инвертирующий вход, в то время как база T2 соответствует не инвертирующему входу. Если у вас есть какие-либо сомнения, учтите, что увеличение выходного напряжения увеличивает потенциал на T2, таким образом, ограничивает T2 блокировкой и заставляет уменьшить падение напряжения на резисторе R2.
Это определяет увеличение напряжения Vb T1, тем самым возрастает коллекторный ток. В результате падение напряжения на резисторе R4 изменяется соответственно. Таким образом, вы видите прямую пропорциональную связь между потенциалом обратной связи и потенциалом, выходящим из дифференциальной ступени.
Но какова цель последнего? Это очень просто, он воздействует на выходной каскад для динамического ограничения амплитуды импульсов, которые заряжают индуктивность L1, если выходное напряжение увеличивается слишком сильно, или для увеличения этой амплитуды, если напряжение падает под действием слишком большого заряда. Его работа проста: прямоугольные импульсы, которые управляют полевым МОП-транзистором, достигая этой точки с помощью простого драйвера с дополнительной симметрией на основе транзисторов T3 (NPN) и T4 (PNP).
Этот драйвер обладает хорошей характеристикой, он дает очень резкие положительные импульсы и подводит управляющий вывод MOSFET к земле во время пауз. Основания дополнительных транзисторов, в свою очередь, получают прямоугольные импульсы через резистор. R9, но он также подключен к коллектору T5, который, со своей стороны, управляется потенциалом ошибки.
Практическая реализация, я хотел бы успокоить вас, потому что, несмотря на наличие определенного разнообразия компонентов, реализация доступна всем. Только один потенциометр должен быть отрегулирован. Используя печатную плату, на рисунке.
Источник
Преобразователь напряжения с 24 на 12 вольт.
Грузовые машины, такие как грузовик, автобус, имеют бортовую сеть 24 вольт, и это дает проблемы при подключении устройств питающийся от 12 вольт. Чтобы решить эту проблему часто устройства подключают на один из аккумуляторов. Последние соединены последовательно, что и дает такое возможность, но это может привести к другой проблеме, снижает срок службы аккумуляторов, так как один будет вечно перезаряженным, а тот на которой есть подключенная устройства – недозаряженным.
Чтобы избежать от всех этих проблем и правильно подключить устройства от 12 вольт в 24, нужно использовать преобразователь напряжения 24 в 12.
Характеристики:
Ток потребления-10 мА
Выходная мощность – 65Вт
Выходное напряжение – 13Вольт
Схема является линейным стабилизатором напряжения, который собран на микросхеме LM7815.
Схема защищена от переплюсовки, для этого использовались диоды VD1,2, а диоды VD 3, 4 защищают устройства, когда напряжения на выходе ниже 24 вольта.
Составной транзистор TIP142 поставлены на радиатор увеличивает ток стабилизации.
Транзистор VT1 желательно поставить на теплоотвод, так как сильно греется.
Данный преобразователь вполне может питать радиостанцию с мощностью до 15Вт. Затраты составляют примерно 250 руб, думаю это очень хороший и дешевый вариант.
Источник
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 24 В 12 ВОЛЬТ
Это схема понижающего 24 вольта в 12 вольт, на ток 20А и мощность 400 Ватт DC-DC преобразователя. При необходимости снизить напряжение до стандартных 12В некоторые применяют обычный понижающий стабилизатор. Возможно это и оправдано, если надо подключить небольшую автомагнитолу, но когда устройство работает с токами десятки ампер — это не вариант. В схеме обычного линейного регулятора на 20А, возникнут огромные потери, и так делать совсем не рекомендуется. Преобразователь же имеет гораздо более высокую производительность.
Принципиальная схема преобразователя 24-12В
Характеристики инвертора 24-12:
- Выходной ток: 20A на 12V (15A непрерывного и 30A мгновенного),
- Входное напряжение: 18-30В постоянного тока,
- Выходное напряжение: от 5 до 20В,
- Рабочая Частота: 70kHz,
- Эффективность: 95%,
- Максимальная мощность 400 Вт,
- Защита: 30А.
Схема разработана с целью повышения производительности и максимальной простоты. Она может использоваться в различных устройствах, таких как солнечные батареи или просто снижения напряжения у 24-вольтовых транспортных средств. Микросхема 7812 обеспечивает фиксированное напряжение +12 в для питания драйвера IR2111, ШИМ-модуля и контроллера температуры.
Принципиальная схема модуля генератора
Модуль PWM генерирует колебания с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на выходах S1, S2, этот сигнал пропорционален настоящего намерения в VSF точки выходной цепи (выходное напряжение источника) и запись модуля, эти точки находятся на положительной обратной связи модуля, определенное значение достигается путем изменения её значения резистором P1 в модуле PWM. Печатная плата — в архиве.
Модуль контроля температуры отвечает за поддержание температуры усилителя на транзисторах MOSFET. Можно его не использовать вообще, а подать питания на кулер напрямую.
Усилитель сигнала задающего генератора собран на драйвере для MOSFET — IR2111. ШИМ-колебания после смешения на диодах имеет результирующий сигнал — прямоугольную волну с фиксированной частотой 70kHz, ширина импульса от 0% до 98%. Далее выход прямоугольного сигнала усиливается каскадами на Т1, Т2, Т3, отфильтровается дросселем L2. После L2 он выпрямляется группой диодов D10 и D11 — это высокопроизводительные типа Шоттки, подходящие для применения в импульсных источниках питания. И, наконец, напряжение 12В фильтруется и стабилизируется двумя электролитическими конденсаторами С10, С11. В итоге напряжение питания получается очень стабильное.
Originally posted 2019-04-08 02:57:11. Republished by Blog Post Promoter
Источник
Простой адаптер 24/12 В
Нередко в автомобилях с бортовым напряжением 24 В требуется подключить тот или иной потребитель, рассчитанный на 12 В. При этом обычно КПД преобразователя особой роли не играет, поскольку в дороге бортовая сеть питается от генератора, здесь гораздо важнее простота и надежность. Предлагаемый адаптер содержит всего 4 детали и не требует особых знаний и навыков для повторения.
Адаптер собран на интегральном стабилизаторе серии КР1880, предназначенном для работы в бортовой сети автомобиля, потому особых мер защиты от помех и высоковольтных выбросов принимать не понадобилось. Поскольку микросхема способна отдать в нагрузку ток 1 А, а рассеиваемая кристаллом мощность не должна превышать 15 Вт, в качестве усилителя тока используется мощный транзистор VT1.
Если конструкция будет встраиваться в бортовую сеть «навечно», то от диода VD1 можно отказаться. Он служит для защиты устройства при переполюсовке (неправильном подключении к «+» и «-»). Единственный, пожалуй, недостаток подобной схемы – отсутствие защиты от короткого замыкания по выходу, но этот вопрос легко решается установкой в цепь питания предохранителя на 8-10 А.
Микросхема и транзистор устанавливаются на общий радиатор через изолирующие прокладки, в качестве радиатора при стационарной установке могут служить массивные металлические детали кузова автомобиля. При достаточных размерах радиатора (не менее 800 см 2 ) ток, отдаваемый схемой в нагрузку, может достигать 5 А.
Источник
