Простой преобразователь 24/12В 5A
Простой преобразователь напряжения для питания радиостанции от бортовой сети с напряжением 24В можно собрать довольно быстро. Схема легко повторяема и не содержит дефицитных и дорогих радиодеталей.
Схема представляет собой линейный стабилизатор напряжения собранный на LM7815. Для увеличения тока стабилизации на радиаторе устанавливается составной транзистор TIP142. Диоды VD1,2 установлены для защиты от не правильного подключения полярности на входе устройства. VD3,4 – защищают устройство при подаче 24V напряжения на выход устройства.
Печатная плата собрана на одностороннем фольгированном текстолите.
Детали устанавливаются на плату со стороны проводников. Транзистор VT1 устанавливается на теплоотводящий радиатор. Я использовал радиатор от старого преобразователя напряжения. Готовое устройство выглядит так:
Примерная стоимость преобразователя составляет 250 руб. Его мощности вполне хватает для питания Си-бишной радиостанции с мощностью передатчика до 15 Вт. Ток потребления данным устройством составляет 10 мА. Выходная мощность – 65Вт. Выходное напряжение – 13В.
Три источника питания для автомобиля с 24 на 12 вольт.
Напряжение бортовой сети большинства грузовых автомобилей 24 В; таково и номинальное напряжение аккумуляторных батарей. А большинство выпускаемых приборов-помощников, предназначенных для применения в автомобилях
(электрические кофеварки, нагреватели, телевизоры, магнитолы, СD-проигрыватели и др.), рассчитаны на напряжение питания 12 В ±20%. Для их питания используют преобразователи 24–12 В. Случается, что фирменные преобразователи напряжения не выдерживают перегрузки (особенно если в качестве потребителей используются одновременно несколько устройств).
Замена стабилизатора (как и ремонт руками квалифицированного профессионала) стоит ощутимых денег. И когда мне приходилось ремонтировать блоки преобразователей 24–12 В, устраняя одну и ту же неисправность, я установил в «фирменный» корпус небольшую схему, которая с тех пор работает безотказно.
Ремонт грузовых автомобилей — компьютерная диагностика и устранение поломок в электрооборудовании, ходовой части, двигателе, ходовой части.
На рис. 2.8 показана электрическая схема простого преобразователя-стабилизатора постоянного напряжения 24–12 В на микросхеме КР1180ЕН12В.
Рис. 2.8. Электрическая схема преобразователя напряжения на микросхеме КР1180ЕН12В
Микросхема КР1180ЕН12В представляет собой стабилизатор напряжения с фиксированным положительным выходным напряжением 12 В, имеет защиту от короткого замыкания и температурного перегрева. Микросхема D1 выдает фиксированное напряжение на выходе +12 В с максимально допустимым током нагрузки 2,2 А.
Особенность микросхемы КР1180ЕН12В в сравнении с близкими аналогами (по электрическим характеристикам) такова: максимальная рассеиваемая мощность Ptot (max) 15 Вт, а максимально допустимое входное напряжение 35 В. Реализованная в корпусе типа КТ-28-2, микросхема-стабилизатор имеет и большой запас по максимальной температурной устойчивости – темпеpатуpе пеpехода Тпер < 150 °C, что позволяет применять ее в различных конструкциях.
Хотя здесь же надо учитывать и то, что допустимая температура корпуса прибора КР1180ЕН12В Ткорп должна находиться в диапазоне –45…+70 °С. Для полного исключения возможного теплового «пробоя», что может стать актуальным при длительной эксплуатации устройства, микросхему и транзистор VT1 необходимо установить на разные изолированные от «массы» автомобиля радиаторы.
Погрешность выходного напряжения (в зависимости от колебаний входного напряжения и тока нагрузки, при соблюдении рекомендованного производителем диапазона рабочих температур) невелика и составляет у КР1180ЕН12А 2%, у КР1180ЕН12 (Б и В) – 4%, что можно считать хорошим результатом, если рассматривать его применительно к коэффициенту стабилизации всего устройства в зависимости от внешних условий воздействия.
Все эти основания и дали импульс к идее применения этой микросхемы в устройстве, схема которого представлена на рис. 2.8. Зарубежные аналоги микросхем серии КР1180ЕН12: А – 7812AC, Б – 7812C, В – 7812B. Резистор R1 в схеме на рис. 2.8 – с мощностью рассеяния 0,5 Вт. На рис. 2.9 представлен вариант преобразователя напряжения с использованием микросхемы – стабилизатора КРЕН8Б. Такой вариант не менее надежен и универсален.
Рис. 2.9. Электрическая схема стабилизатора напряжения в бортовой сети 12 В
Микросхему также необходимо установить на радиатор. КРЕН8Б в соответствии с электрическими характеристиками обеспечивает максимальный ток нагрузки в 1,5 А и имеет защиту от короткого замыкания на выходе. Однако в данной схеме она работает совместно с усилителем тока на КТ819БМ, поэтому максимальный ток нагрузки существенно выше того, что могла бы дать одна лишь микросхема.
Автовладельцам на практике хорошо известно, как важно обеспечить работу CD-проигрывателя без помех; и в этом помогает устройство, схема которого представлена на рис. 2.9. Помехи, воздействующие на находящихся в автомашине людей, можно условно разделить на две категории:
• помехи по питанию (НЧ-помехи);
• помехи по ВЧ (высокой частоте).
Помехи по ВЧ можно устранить применением качественной антенны и (или) применением тюнера с избирательным высокочастотным трактом. Помехи «по питанию» на моей практике устраняются применением низкочастотных фильтров и рекомендуемого на рис. 2.9 стабилизатора, специально разработанного и практически опробованного для этих целей.
Результаты применения этого электронного устройства таковы, что показанный на электрической схеме стабилизатор задерживает помехи по НЧ, создаваемые работой двигателя автомобиля во всех его режимах, а также дополнительным электрооборудованием. Штатный вентилятор печки и (или) дополнительный вентилятор для охлаждения салона, питающийся от разъема прикуривателя, до применения этой схемы создавали заметные помехи по низкой частоте (фон), воспринимаемые через акустическую систему CD-проигрывателя. Устройство локализует помехи от кондиционера салона и (или) вентилятора охлаждения радиатора автомобиля.
О деталях и монтаже Конденсаторы С1–С4, подключенные параллельно диодам выпрямительного моста, и конденсатор С3 на выходе устройства отсекают «фоновые» помехи при работе мощных потребителей в бортовой сети. Конденсаторы С2, С4 фильтруют питание, исключая всплески и кратковременные падения напряжения.
Транзистор VT1 управляется микросхемой-стабилизатором КР142ЕН8Б (усиливает ток) и обеспечивает выходное стабилизированное напряжение 12 В ± 5%. Транзистор VT1 необходимо установить на теплоотвод и заменить на КТ815, К817А–К817В. В таком варианте выходной ток несколько сократится. Транзистор VT1, «раскаченный» микросхемой-стабилизатором, способен выдавать ток в несколько ампер (на практике устройство испытано с нагрузкой с током 3,3 А).
Это следует учитывать при выборе режимов работы стабилизатора. Устройство прошло испытание в качестве адаптера по питанию CD-проигрывателей фирм Panasonic и Kenwood. Как базовую схему адаптер можно использовать в широком спектре других задач, стоящих перед радиолюбителем. Устройство может быть использовано для подзарядки аккумуляторных батарей портативной электронной и бытовой техники, в том числе мобильных телефонов.
Отличительные особенности предложенной схемы (рис. 2.9) – также в том, что при подаче «повышенного» постоянного напряжения питания на вход микросхема D1 способна выдавать стабилизированное регулируемое выходное напряжение 12 В. На рис. 2.10 представлен вариант электрической схемы с использованием микросхемы-стабилизатора КР142ЕН12А, позволяющий в широких пределах регулировать выходное напряжение.
Рис. 2.10. Электрическая схема стабилизатора с регулировкой выходного напряжения
Эта схема испытана в регулируемом стабилизаторе, источник питания которого – все та же аккумуляторная батарея с номинальным напряжением 24 В, взятая от грузового автомобиля Volvo FL6. Иллюстрированное на рис. 2.10 включение микросхемы КР142ЕН12А позволяет получить на выходе стабилизированное напряжение в диапазоне 1,2–21 В. Микросхему необходимо установить на теплоотвод. Устройство имеет защиту от короткого замыкания на выходе.
Его можно применять не только в автомобиле, но и в других радиолюбительских конструкциях. Так, при подаче постоянного напряжения на вход в пределах 36…40 В устройство способно выдавать стабилизированное выходное напряжение от 1,2 В до 37 В соответственно при токе нагрузки до 1 А. Когда потребуется установить на стабилизаторе фиксированное выходное напряжение, к примеру 12 В, регулировкой переменного резистора сопротивлением 5,6 кОм добиваются требуемого выходного напряжения, затем сопротивление резистора (выпаяв один вывод) измеряют омметром, и переменный резистор заменяют постоянным.
После ознакомления с этим разделом любой водитель, имеющий даже небольшие практические познания в электронике (но умеющий применять паяльник по назначению), может самостоятельно собрать схему преобразователя и снять для себя проблему надежности и ремонта этого электронного блока.
Делаем преобразователь 24-12в самостоятельно
Итак, в прошлый раз за 600руб я купил коробку с дерьмом, человек ждёт от меня коробочку выдающую 12в 20 ампер, а у меня на руках хренотень китайская. Ну чтож, будем ваять.
Нам нужно уместить в этот китайский корпус схему способную превратить 24 вольта в 12 вольт при токе 20 ампер.
Схему выкладывать не буду, если кому нужно могу в личку, подобных схем я переделал много, и ради спортивного интереса я их делал, на словах объясню примерную структуру:
На входе ставлю небольшой линейный стабилизатор на 12в (LM7812) в качестве сервисного питания внутренней начинки. Начинка это силовой полумост на двух полевиках, я использовал мощные и дешёвые IRFZ34, они выдерживают 30 ампер постоянки и до 120 ампер в импульсе. Для управления ими я применяю старые добрые дрова IR2104, это драйвер управления полумостом из верхнего и нижнего ключа. Ну и для управления использую ШИМ, обычно это LM2576 или LM2596 или UL3842 или нечто подобное, но не в этот раз, в этот раз просто из-за спортивного интереса я решил применить ШИМ скважность которого жёстко зафиксирована на значении 50%. т.е. на выходе преобразователя будет не определённое напряжение как это было бы в случае применения задающего ШИМ стабилизатора, а напряжение ровно в два раза ниже чем входное, т.е. на входе 24в на выходе будет 12в, если на входе 26,2в на выходе будет 13,1в и так далее.
Плату как обычно делаю при помощи утюга, в народе этот способ называется ЛУТ (Лазерно-Утюжная Технология) :), развожу как обычно максимально удобно и технологично с моей стороны, т.е. раз уж было место то развёл дорожки сразу для двух ШИМов, ну и прочие удобства:)
вот моя разводка:
прошу прощения за "размазы пальцем", но у меня там контактная информация, а-ля реклама 🙂
А вот сравните с дерьмом из китая:
согласен выглядит не так круто как "зелёная заводская", но нам главное чтобы работало надёжно и эффективно. Наш Т-72 тоже не эталон красоты, зато аппарат безотказный 🙂
Дросель я намотал на колечке Micrometals зелёно-синем, это хороший материал, работает с низкими потерями до 100кГц, для обмотки использовал сложенный во много слоёв более мелкий провод, этим я уменьшил поверхностное выталкивание тока из центра проводника магнитным полем, да и проще мотать чем если бы взять провод толщиной 1,5 мм. Дроссель получился шикарным, мощным. для надёжности залил эго эпоксидкой (обычной отечественной ЭДП20).
Распаиваю мелкие компоненты и покрываю их лаком:
резисторы, драйвер 2104, а для шима я взял старый добрый таймер 555 в корпусе soic8
Распаиваю выводные компоненты:
Размеры корпуса очень малы поэтому пришлось очень плотную компоновку делать, в частности дроссель монтировать уже навесом в приготовленное ему пространство.
Два ключа рядышком и максимально близко к силовой части преобразователя:
Монтирую плату к корпус:
Впаиваю дроссель и на всякий случай немного изоленты т.к. крышка корпуса из алюминия:
Итог и сравнение:
Начинка: Китай завод vs Наша самоделка
Обратная сторона:
Наша самоделка vs Китай завод
Итоговое сравнение характеристик:
Китай, заводской
вход 24в (по факту 15…40в)
выход 12в (по факту 11,4…12,6в)
ток выхода 3а (по факту 5,8а с перегревом и последующим падением до 0 ампер)
эффективность 77%
Наша самоделка
вход 24в (по факту 14…35в)
выход 12в (по факту Uвх/2)
выход до 25а (зависит от ключей и предохранителя)
эффективность 75…95 % (чем больше ток тем больше КПД)
Единственная защита имеющаяся в Китайском преобразователе это ограничение выходного тока реализованная внутри микросхемы LM2576 происходящее как по току так и по температуре кристалла что в принципе вещи взаимосвязанные.
В самопальном преобразователе защиты по току я решил сделать на предохранителях, это просто, надёжно и эффективно, и человек самом может использовать нужное ему значение предохранителя.
Заменив транзисторы например на 3205 легко повысить выходной ток до 50.70ампер, но такого корпуса дял охлаждения уже будет маловато 🙂
Диод на входе защищает преобразователь от "дурака", а то некоторые имеют привычку подключить чёрный провод на плюс, а красный на массу 🙂 проходили мы уже через это 🙂
В китайском преобразователе на выходе стоит конденсатор на 220мкФ 16вnoname, у нас 2200мкФ 25в samwha, на входе у Китая 100мкф 25в noname, у нас 1000мкф 50в samwha.
Китайцы даже поленились защитить плату от конденсации влаги, что будет с приличной автомагнитолой питаемой от китайского преобразователя который покроется ранним зимним утром инеем остаётся только догадываться, а ведь у нас еще со времён СССР было строго с этим, вся автомобильная электроника защищалась лаком, про военную приёмку я вообще промолчу, там еще более маниакальные защиты.
Вот теперь можно вручать переделанное Китайское устройство в руки человека заказавшего его.
На данное время (25 февраля 2015г) данный преобразователь уже прожил три зимы и новый владелец им доволен.
P.S. Что еще можно было улучшить:
1. Применить транзисторы в пластиковом FullPack TO220 корпусе что позволило бы упростить монтаж силовых ключей на теплоотводе корпусе, но у IRFZ34 металлический фланец поэтому пришлось использовать изоляционную прокладку.
2. Добавить на выходе силовых ключей диод шоттки и немного улучшить выпрямление в момент deadtime, ведь мертвяк у IR2104 аж целых 520 наносекунд, но для такой малой выходной мощности (100…150Вт думаю больше товарищ не нагрузит его) не особо актуально :). но на всяк случай для шоттки место предусмотрел в печатке 🙂
На этом хвалиться заканчиваю 🙂 Тем кто осилил дочитать писанину до конца спасибо.
Отдельное спасибо китайцам, кабы не они убил бы я пару выходных на пиво с креветками, а не на электронное хобби.
🙂
P.S. (добавлено 17 февраля 2016)
В связи с большим количеством просьб наподобие "скиньте пожалуйста схему" дабы в дальнейшем не спрашивали схему хочу сказать что т.к. таких преобразователей я наделал очень-очень много то схемы именно этого у меня нет, делал его держа схему "в голове"
Вот есть схемы других сделанных:
Смотрите общий принцип такой: На выходе стандартный полумост на двух полевиках, управляется полумост драйвером, можете применит любой подходящий я обычно ставлю дешёвый 2104, на вход драйвера подаётё нужный шим например 50% меадр для 50% уменьшения напряжения, или с выхода любого ШИМа а вход ОС с выхода и тогда получите стабилизацию. Питание драйвера и ШИМа от линейного стаба 7812. В остальном реализация зависит от вашей фантазии. Можно сделать также повышающий изменив топологию выхода или инвентирующий.
Как из 24 вольт сделать 12 вольт своими руками быстро
_________________
Ниспошли, Господи, благословение на колесницу сию.
Компа нема, только смарт, зато инет всегда со мной!
рабочий
домашний
Кстати, если развивать эту тему.
В свое время увлекался автозвуком и, пожалуй, это основная причина, почему раньше не переходил на преобразователи. Может быть не прав, но "сумлеваюсь я, шо эта сковорода заговорит",- не думаю, что самый-пресамый мощный преобразователь утянет за собой пару усилителей для акустики и саба без заметных косяков на пиках нагрузки. Который стоит сейчас у меня, а это "Дайте мне самый мощный и самый аналоговый, и самый дорогой (и самый Калужский!)", этот точно заткнулся бы на первом же скачке.
Еще, не использовал никогда конденсаторы, тогда они были дорогими, да мне и не надо было, 190-й АКБ+кабель чуть тоньше сварочного, хватало выше крыши. Может конденсаторы помогли бы справиться, не знаю.
Вдогонку, для Пешего : предохранитель в аккумуляторном ящике ОБЯЗАТЕЛЕН. Уж колбы-то в Самаре точно есть в продаже.
Пусти через 12 вольтовую лампочку последовательно 24в,вобщем собири ёлочную гирлянду.
У меня на мажорики стоят два моторчика на печки стоят оба рядом,родные уже накрылись а новые только оригинал по стоимости запчасти от самолёта,но с небольшой переделкой подходят от классики но они 12в,я их соеденил последовательно и резистор от классики поставил что бы обороты были разные и большие и малые и средние и вот так всё зто у меня работает уже 4 года.
Конечно на постоянно так делать ненадо но на рейсик можно музычку и с лампочкой послушать а там и до цивилизации добраться и преобразователь купить.У меня калужский стоит на 20А с защитой от коротыша и стоит недорого и работает уже 3год.
обратитесь к Егору он по почте вышлет.качественная з-ч.
у негоже есть преобразователи и на 19 для питания ноутбуков.
Предлагаю преобразователи напряжения DC\\DC с 12 на 24 и с 24 на 12в. от 5 до 20
ампер
Преобразователи напряжения,адатер- DC\\DC для ноутбуков с 12-вход, на 19, 24в.вых . и с
24 на 19,12в. (по 2 выхода)мощностью до 15 амп.
Технические х-ки.
Система зашиты,герметичен(морское исполнение-5),вибростойкий.
Сертифицированные, без помех для радиотелевидеоприборов.
Далее.
Преобразователи напряжения,удвоитель с 12-24в. на..15амп.
акпп — ZF MERITOR (Freedomliner), VOLVO-VNL 670, модель 41222ZF/ A2297Z8268
работает больше, чем на 20 Америк. + схема присоединения к коробке
В ноябре= 2010 поступит с производства — оригинал ПН на ZF
ГАРАНТИЯ 2 ГОД.
skayp: bearing11
сот. 89169011084
egor09@bk.ru
. мощность "лампочки" и нагрузки при их последовательном соединении должна быть равной, иначе напряжение будет плавать (а Р нагрузки у тебя всегда разная, зависит от громкости и тд. ) . вигня всё это. купи преобразователь или если ладишь с паяльником сам сделай , полчаса времени цена раз в 10 ниже магазинной будет, вариантов схем очень много, от готовых интегральных схем, куда нужно всего то пару элементов припаять, до несложных схем на транзисторе и стабилитроне. если с этим не дружишь . купи готовый и не испытывай свою аппаратуру на прочность (хотя внутри там и есть защита от "дурака" . при повышении напряжения или неправильной полярности — будет дымок и выгорит маленький стабилитрон, его заменить и всё заработает)
С генератора он получает переменку с трёх обмоток (мимо диодного моста генератора) и через трансформатор делает из неё 24 вольта и выпрямляет.
Если подпаяться к обмоткам генератора и вывести их отдельным разьёмом, то с трансформатора можно снять любое напряжение 12, 24, хоть 28.
Даже 220 если перемотать вторичную обмотку до требуемого зачения напряжения, и обойти выпрямитель.
ну, а про то, что "система затрахала" — таки по завереньям топикстартера, в Самаре ну нет никакой другой возможности купить преобразователь.