Блок питания. Блок питания Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением

Всем доброго времени суток.

Итак, как-то я писал обзор на комплект автомобильной bluetooth гарнитуры, основной блок которой (та часть в которой находится динамик, микрофон и все кнопочки) питается от аккумулятора и монтируется на солнцезащитный козырек при помощи специальной металлической скобы. Собственно, этот самый обзор можно посмотреть . Так вот, за 7 месяцев эксплуатации, данный набор зарекомендовал себя только с хорошей стороны, если не считать одного, очень важного для меня, момента - системы питания. Используемый аккумулятор нельзя назвать емким, и в условиях реального использования, его заряда хватает примерно на неделю-полторы, после чего приходится его подзаряжать. Как обычно, садится аккумулятор в самый неподходящий момент, причем каких-либо уведомлений состоянии заряда аккумулятора не предусмотрено. Конечно, можно было бы просто подключить зарядное устройство и оставить все в таком состоянии, но тянущиеся через салон провода меня как-то смущают. В общем, надо было что-то делать и организовывать постоянное питание блока без лишних проводов и слабого аккумулятора. Выход из такой ситуации один - подключение его к проводке автомобиля, а для того, чтобы снизить напряжение с 12В до 5В и нужен этот самый преобразователь.

Просмотрев предложения на Aliexpress и eBay , мой выбор пал на преобразователь способный выдать 3А. Уж если брать, то с запасом - в случае необходимости, к нему можно будет подключить еще чего-нибудь:) Посылка была отправлена безтреком и провела в пути порядка 3 недель, после чего была успешно запихнута в почтовый ящик добрым почтальоном.

Преобразователь поставляется в запечатанном пакетике в котором отсутствуют специальные прорези для упрощения процесса его вскрытия. Без ножниц или ножа вскрыть пакетик весьма затруднительно.

Сам преобразователь весьма компактный - 6,5 х 2,7 х 1,5 сантиметров и представляет собой небольшую черную пластиковую коробочку с двумя "ушами" для крепления и 4 проводами, идущими из ее глубин. Кстати, он претендует на звание "водозащищенного" - вся начинка залита чем-то напоминающим битум:) С подключением проблем возникнуть не должно - вход и выход обозначены, точно так же, как и плюсовой и минусовой контакты.


Поскольку до совершения покупки было установлено, что без установленного внутрь аккумулятора, но с подключенным питанием мой bluetooth модуль не работает, то покупался преобразователь без каких-либо разъемов на проводах, поскольку их все-равно пришлось бы отрезать.

Сразу проверил как преобразователь справляется со своей основной задачей - понижением напряжения. С аккумулятора выдал 4,97В - отлично.


Долго думал как его лучше подключить к bluetooth модулю и не нашел ничего более простого, как припаять провода к контактам, через которые подается энергия с аккумулятора.

Напряжения на 100% заряженном аккумуляторе - 4,2В, а на преобразователе - 4,97В. Можно подключать и так - все будет работать. А можно понизить напряжение до уровня заряда аккумулятора.


Лично я сперва все спаял напрямую, но потом одумался и впаял предохранитель на 1А - он отлично поместился в отсеке для аккумулятора, в котором сейчас надобность отпала. Если использовать тонкие провода, то их можно пропустить под крышкой батарейного отсека без проделывания дополнительных отверстий в корпусе блока bluetooth.

В общем, готовая конструкция выглядела так:


Места спайки проводов позже заизолировал:)

Теперь осталось дело за малым - подключить все это к сети автомобиля. Тут все строго индивидуально, но мне повезло, в моей машинке есть разводка под люк, в которой есть постоянные 12В, причем электричество подается даже когда автомобиль заглушен, что обеспечивает работу гарнитуры 24 часа в сутки. Прячутся нужные мне провода за лампой освещения салона.


Подключаем, устанавливаем светильник обратно и проверяем работоспособность всей системы. Все завелось с первого раза. Ура! Цель достигнута. С bluetooth модуля я обломал ножки за которые крепилась металлическая пластина и прикрепил его за зеркалом заднего вида при помощи двухстороннего скотча. Теперь он на козырьке не болтается, в глаза не бросается и при этом работает отлично:)


Подводя итог всему, что написано выше, могу сказать, что обозреваемый преобразователь просто отлично подошел для моих потребностей. Во-первых, он реально понижает напряжение до нужного уровня. Во-вторых, у него очень компактные размеры, а значит его без проблем можно спрятать за обивкой потолка или в любом другом месте. В-третьих, в процессе работы он не греется, а если и греется, то нагрев минимальный - на ощупь изменения температуры определить не удалось. В-четвертых, он позволил избавиться от ненужных проводов из забыть о еженедельной зарядке аккумулятора. Ну и в-пятых, цена у него очень гуманная. Помимо моего примера, данный преобразователь отлично подойдет для подключения регистраторов, радар-детекторов и прочей автомобильной мелочевки, работающей от бортовой сети. В общем, я доволен покупкой на все 100%.

На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.

Повышающий DC-DC преобразователь 5-12 вольт, проще всего собрать на LM2577, которая обеспечивает выход 12V, используя входной сигнал 5V и максимальный ток нагрузки 800 мА. М\С LM2577 - это повышающий прямоходовый импульсный преобразователь. Она доступна в трех различных версиях выходного напряжения: 12 В, 15 В и регулируемая. Вот подробная документация .

Схема на ней требует минимального количества внешних компонентов, а также такие регуляторы экономически эффективным и простые в использовании. Другие особенности: встроенный генератор на фиксированной частоте 52 кГц, который не требует никаких внешних компонентов, мягкий режим запуска для снижения пускового тока и режим регулирования по току для улучшения отклонении входного напряжения и выходной переменной нагрузки.

Характеристики преобразователя на LM2577

• Входное напряжение 5 В постоянного тока
• Выходное 12 В постоянного тока
• Нагрузочный ток 800 мА
• Функция плавного пуска
• Отключение при перегреве

Здесь применена регулируемая микросхема LM2577-adj . Для получения других выходных напряжений надо изменить величину резистора обратной связи R2 и R3. Выходное напряжение рассчитывается по формуле:

V Out = 1.23V (1+R2/R3)

В общем LM2577 стоит недорого, дроссель в этой схеме унифицированный - на 100 мкГн и предельный ток 1 А. Благодаря импульсной работе каких-то больших радиаторов для охлаждения не требуется - так что эту схему преобразователя можно смело рекомендовать для повторения. Особенно она пригодится в случаях, когда из USB выхода надо получить 12 вольт.

Для зарядки мобильных устройств обычно используются 5-вольтовые блоки питания, работающие от сетевого напряжения. Напряжение в 5 В можно также получить из 12-вольтовой сети автомобиля или от сетевого блока питания на 12 В. Это можно осуществить, используя несложные схемы с различными стабилизаторами напряжения.

В таких схемах стабилизатор будет ощутимо греться, что ухудшит его параметры выходного тока. Чтобы стабилизатор не перегрелся и не вышел из строя, его необходимо поместить на теплоотвод. Напряжение на входе в стабилизатор не должно быть выше 15 В.

Большинство мобильных устройств определяют подключение к зарядному устройству по наличию перемычки между вторым и третьим пинами. Но схемы коммутации USB могут быть и другими. Об этом лучше почитать в статье .

В схеме используются всего три компонента: сам стабилизатор напряжения и два 16-вольтовых конденсатора номиналом 100 и 330 нФ.

Стабилизаторы напряжения можно использовать советские: 2-амперный КР142ЕН5А или 1,5-амперный КР142ЕН5B. Естественно, возможна их замена на зарубежные аналоги, указанные на картинке, где изображен преобразователь на стабилизаторе КР142ЕН5:

В том случае если ваш преобразователь имеет на выходе ток не больше 0,1 А, то можно воспользоваться стабилизаторами, исполненными в корпусе SO-8, SOT-89 или TO-92. Схемы с такими конвертерами представлены на рисунках ниже:

Стоит добавить, что наипростейший способ сделать преобразователь - это вытащить плату из готового автомобильного адаптера для прикуривателя. Плату этого адаптера необходимо приспособить для работы вне автомобиля. Об этом можно найти много информации.

Дополнительная информация:

Такие стабилизаторы напряжения можно найти в телевизорах с кинескопами. Чаще всего там встречаются микросхемы серии 7805 и 7809.

При отсутствии конденсаторов схема вполне работоспособна. Стабилизатор обладает защитой от перегрева, правда, диапазон достаточно большой - от 65 до 140. Потом наблюдается резкое падение напряжения, и появляются пульсации микросхемы.

Другими словами, если схема питается от батареи, то во входном конденсаторе нет необходимости. Конденсатор на выходе рекомендуется ставить номиналом 1 мкФ и менее, иначе его разряд может сжечь схему, если произойдет короткое замыкание на входе (с той стороны, где располагается батарея).

Броски от индуктивной нагрузки не критичны для этой схемы.

USB-зарядник для Ni-Mh аккумуляторов своими руками

В настоящее время, импульсные преобразователи используются практически везде и очень часто заменяют классические , на которых, как правило, при больших токах происходят значительные потери в виде тепла.

Приведенная здесь схема является простым импульсным понижающим преобразователем (Step-Down) с 12В до 5В . Схема построена на основе популярной и недорогой микросхеме .

Устройство предназначено для работы с автомобильной бортовой сетью 12В и может использоваться для зарядки/питания GPS навигаторов или мобильных телефонов, оснащенных разъемом USB.

В режиме ожидания схема полностью отключается от источника питания, а во время нормальной работы отключается сразу же после отключения нагрузки. Запуск преобразователя осуществляется путем кратковременного нажатия на кнопку и если к выходу не была ранее подключена нагрузка, например телефон, то преобразователь автоматически выключится.

Описание работы преобразователя напряжения с 12 на 5 вольт

Как уже было сказано ранее, схема построена на микросхеме MC34063, которая представляет собой контроллер, содержащий основные компоненты, необходимые для изготовления DC-DC преобразователей.

MC34063 содержит температурную компенсацию, источник опорного напряжения, компаратор и генератор с регулируемым заполнением. Кроме того, данная микросхема содержит схему ограничения тока и внутренний ключ, который может работать с токами до 1,5 А.

Для изготовления преобразователя требуется ОУ, дроссель, диод и несколько резисторов и конденсаторов. На рисунке ниже представлена полная принципиальная схема преобразователя.

Сердцем устройства является уже упомянутый ранее чип DD2 (MC34063), а так же дроссель L1 и диод Шоттки VD1. Диод выполняет очень важную роль — благодаря ему происходит закрытие контура для протекания тока от дросселя L1, возникающего после отключения внутреннего выходного ключа MC34063.

Конденсатор C3 определяет частоту работы внутреннего генератора DD2 и при емкости в 470pf частота будет составлять около 50 кГц. Резистор R5 отвечает за ограничение тока преобразователя и через него протекает весь импульсный ток, поступающий далее на дроссель L1. Ограничение тока установлено на уровне около 1,1 А.

Конденсатор C1 фильтрует напряжение питания. Выходной фильтр представляет собой конденсатор C4, а стабилитрон VD3 мощностью 1,3 Вт защищает схему от возможного кратковременного повышения напряжения.

Очень важным элементом является R3, R7, так как он отвечает за величину выходного напряжения. Их соотношение подобрано таким образом, что при выходном напряжении 5В на входе 5 компаратора микросхемы DD2 было напряжение 1,25В.

Большим преимуществом данной схемы является возможность автоматического выключения питания после отключения нагрузки. За эту функцию отвечает транзистор VT1 и резисторы R1,R2. В выключенном состоянии резистор R1 обеспечивает правильную отсечку транзистора VT1. Запуск системы осуществляется через кратковременное нажатие кнопки SW1.

Преобразователь запускается, а транзистор VT2 далее поддерживает низкий уровень на базе VT1. Резистор R2 ограничивает ток базы транзистора VТ1.

Для контроля тока, потребляемого нагрузкой, используется операционный усилитель DD1 (). Он работает в качестве неинвертирующего усилителя с коэффициентом усиления равным 1000. Коэффициент усиления определяется номиналами резисторов R8 и R9.

Конденсатор C2 фильтрует напряжение питания усилителя. Для управления транзистором VT2 используется делитель напряжения на резисторах R4 и R6, с коэффициентом деления 2.

Незначительное падение напряжения на измерительном резисторе (шунте) R11 порядка 5-6мВ приведет к открытию транзистора VT2 и поддержанию работы преобразователя. Таким образом, для поддержания работы преобразователя достаточно чтобы ток потребления был порядка 25-30мА. Светодиод VD2 выполняет роль индикатора питания, а его ток ограничен резистором R10.

(80,4 Kb, скачано: 1 155)