Je známy fakt, že na nákladných autách je palubná sieť napájaná napätím 24 V, na rozdiel od osobných áut, kde je to 12 V. To spôsobuje ťažkosti pri montáži rôznych zariadení na vozidlo, pretože Väčšina z nich je navrhnutá pre napájacie napätie 12 voltov.

Zvyčajne sa tento problém rieši „staromódnym“ spôsobom pripojením zariadenia k jednej batérii (v nákladných autách sa batéria skladá z dvoch 12 voltových batérií zapojených do série). Takéto spojenie má však svoje nevýhody, pretože Záťaž batérie nie je rozložená rovnomerne, jedna z nich sa zaťažuje viac ako druhá, čo znižuje životnosť batérie ako celku.

Aby sa predišlo takýmto následkom, je potrebné použiť meniče napätia.

Obvod prevodníka je znázornený nižšie.

Je zostavený na základe čipu stabilizátora napätia LM7815, výstupný výkon takéhoto zariadenia je 65 W, čo je dosť na napájanie napríklad rádia. Trasa dosky je zobrazená nižšie.

Diódy chránia zariadenie pred prepätím a náhlymi poklesmi napätia batérie. Ako tranzistor VT1 bol použitý TIP142. Tranzistor musí byť umiestnený na chladiči, inak sa spáli, pretože Vzniká tam dostatok tepla.

Foto konečná montáž sú uvedené nižšie.

Upozorňujeme, že všetky kondenzátory sú polárne, a preto vyžadujú správnu inštaláciu, inak sa okamžite spália. Cena celej základne prvkov je iba 250 rubľov.

Ako som už povedal, veľkým nedostatkom je absencia akejkoľvek schémy zapojenia na obale. Všetko by bolo v poriadku, keby existovali iba dva drôty - červený a čierny, potom je to viac-menej jasné: červený na plus, čierny na mínus. Ale je tam aj žltý drôtik, ktorý klame.

Po krátkom hľadaní na internete sa mi podarilo nájsť podobný zdroj aj so schémou. Trik sa ukázal byť v tom, že žltý vodič je ovládací vodič, ktorý zapína/vypína prevodník. Aby DC/DC menič fungoval, na žltý vodič musí byť privedených +24 voltov. Najviac jednoduchým spôsobom je spojiť červený a žltý vodič a priviesť na ne napätie. Zvrátenejším spôsobom je ovládanie napájania pomocou nízkoprúdového spínača S1 (pozri schému nižšie). Červený vodič teda musí byť neustále pripojený na kladný pól batérie (môže tam tiecť slušný prúd). Nie som si úplne istý žltým vodičom na výstupe; zvyčajne sa nazýva REM, t.j. diaľkové ovládanie - diaľkové ovládanie. Ako som pochopil, slúži aj na uvedenie zdroja do pohotovostného režimu (t.j. vypnutie). Nakreslil som na schéme, ako pripojiť žltý vodič na výstupe, ale Toto spojenie som netestoval. Ak budem mať možnosť, skontrolujem to a podám správu.

Vo všeobecnosti podpisujem: všetko, čo je napísané v predchádzajúcom odseku, je nehorázna lož! IN)
Počas experimentov sa zistilo, že žltý vodič je napájací vodič pre vstup aj výstup. Bohužiaľ (alebo možno našťastie) pokusy skončili ako obvykle - dymom a zápachom spálenej izolácie... jednak po pripojení červeného + žltého vodiča na vstupe, a na výstupe iba červeného a záťaže 21 W (12 V žiarovke), výstup klesol na 9 V. Naozaj sa mi to nepáčilo a rozhodol som sa pozrieť na nepoužitý žltý vodič na výstupe. Bolo na ňom napätie +12V a myslel som si, že je to spätnoväzbový vstup. Po tomto závere som ho pripojil k červenému vodiču na výstupe a zdalo sa, že všetko funguje - napätie bolo opäť 11,9 V a všetko bolo v poriadku.
Po takmer hodine nabíjania troch 21W 12V žiaroviek bolo telo jednotky veľmi horúce (asi 60 stupňov). V tejto chvíli bolo nahrané video...

Potom som sa rozhodol ukázať svojmu otcovi (kúpil som mu konvertor), že žltý vodič (na 12V strane) je merací vodič pre spätnú väzbu: Očakával som, že keď ho odpojím od červeného, bude napätie opäť klesnúť niekde okolo 6 voltov alebo ešte menej. Po odpojení žltého vodiča (celá záťaž zostala na červenom vodiči) sa ozvalo cvaknutie, začalo sa dymiť a všetko zhaslo...

Pitva mi priniesla pohľad: dozvedel som sa, ako tento prevodník funguje, čo znamenajú tie alebo tie drôty.

NOVINKA: Ako som sľúbil, zverejňujem fotky zvnútra. Nakoniec sa k tomu dostal. Už som povedal, že vyhorel slaboprúdový menič, je to jasne vidieť na tejto fotografii.

A tu môžete jasne vidieť hlavný menič výkonu, alebo skôr jeho polovicu:

Napájanie teda pozostáva z 3 častí: prvá a druhá časť sú zostavené na mikroobvodoch NJM2367 od spoločnosti New Japan Radio Co (vyzerá to, že sú čínske, aj keď sa nazývajú Japonci) podľa štandardného spínacieho obvodu. Obe tieto časti sú zapojené paralelne na vstupe a výstupe.
Samotný čip je DC/DC menič s maximálnym vstupným napätím 40 V, menovitým prúdom 5,5 A (maximálne 6,5 A), tepelnou ochranou a nadprúdovou ochranou. Vyrobené v štandardnom balení TO-220 s piatimi kolíkmi. Tu je jeho údajový list: stiahnite si z depositfiles.ru.
Výňatky z údajového listu pre tých, ktorí sú príliš leniví na stiahnutie:
1) Kryt a pinout

2) Vnútorná štruktúra

3) Typický obvod pripojenia mikroobvodu

Tieto dva paralelne zapojené mikroobvody nám teda dávajú nominálnu hodnotu 2 * 5,5 = 11A.
Na dosiahnutie deklarovaných 15A dizajnéri vyrobili ďalší stabilizátor založený na široko používanom mikroobvode MC34063A v typickom spínacom obvode. Tento konkrétny stabilizátor je napojený na vstup a výstup na červený vodič (nejaká krivá čínska logika) a práve ten vyhorel, keď som odpojil žltý vodič.
Skúšal som použiť iba výkonný prevodník (ten postavený na 2x NJM2367) a fungovalo to dobre. Odhryzol som červený vodič na vstupe a výstupe a dostal som túto schému zapojenia.

Na obrázku nižšie je znázornená schéma zapojenia DC/DC meniča pomocou troch vodičov: červeného, čierneho a žltého. Odstránil som predchádzajúcu schému (ktorá bola zásadne nesprávna). Hneď ako nakreslím ten správny, zverejním ho. Slovami to vyzerá takto: ak potrebujeme jeden výkonný menič 24 voltov na 12 voltov, zoberieme a skombinujeme červený a žltý vodič na vstupe a tiež červený a žltý vodič na výstupe. Aplikujeme +24 voltov na tieto vodiče kombinované na vstupe a aplikujeme mínus na čierne vodiče. Mimochodom, čierny vodič je spoločný pre vstup a výstup, takže v zásade môžete ušetriť na jednom vodiči, aj keď to nebude úplne správne.

Ak potrebujeme dva stabilizátory (napríklad jeden v prevádzke), potom ich používame samostatne - žltý vodič je „plus“ výkonového meniča, červený drôt je „plus“ prevádzkového (nízkoprúdového) prevodníka . Myslím, že maximálny prúd nízkoprúdového meniča je niekde okolo 2A.
Pridal som presnejšiu schému zapojenia (s pracovným stabilizátorom):

Od 24 do 12 voltov a teraz si preštudujme posilňovací menič 12-24 V. Tento DC-DC menič je zostavený na základe špecializovaného čipu vyrábaného spoločnosťou Texas Instruments. Obvod bol potrebný na použitie v aute (najmä na nabíjanie notebooku na 20 V) a bol vybraný pre svoju extrémnu jednoduchosť, vyžadujúcu minimálny počet externých komponentov. Spínacím prvkom je tranzistor integrovaný vo vnútri regulátora a je schopný odolať maximálnemu prúdu 3A a napätiu 60V. Spínacia frekvencia je určená parametrami vnútorného oscilátora a je pevne stanovená na 100 kHz. Medzi ďalšie funkcie patrí obvod mäkkého štartu na elimináciu prúdových rázov počas štartovania a vnútorné obmedzenie prúdu. Zachovanie presnosti výstupného napätia je 4% v závislosti od zaťaženia.

Obvod meniča 12-24 V

Špecifikácie prevodníka

Vin 10-15V DC
Odpojenie 24V
Iout 1A
frekvencia 100 kHz

Vstupný kondenzátor a dióda by mali byť umiestnené dostatočne blízko k regulátoru, aby sa minimalizovala indukčnosť. Prvky IC1, L1, D1, C1, C2, C5, C6 sú hlavné časti použité v meniči napätia. Pri inštalácii by mal byť kondenzátor C3 umiestnený čo najbližšie k IC1. Vyberte kondenzátory s nízkym ESR a nízkym jednosmerným odporom.

Pri maximálnom výstupnom výkone je badateľný výrazný vývin tepla, z tohto dôvodu je čip osadený priamo na spoločnej zemi dosky.

Prevádzkové plány meniča

Posledný graf znázorňuje zvlnenie výstupného napätia a indukčného prúdu. Vidíme, že zvlnenie výstupného napätia je asi 0,6 Vpp a špičkový prúd je 2,4 A. Tlmivka v prevedení je použitá pri 5 A jednosmernom prúde, takže tento prúd ľahko zvládne a bez prílišného zahrievania cievky.

Sergej Nikitin

Prevodník 24/12 do auta.

Potreboval som nejako výkonný menič do auta s 24 voltovou palubnou sieťou, aby som mohol napájať zariadenia v tomto aute s napájacím napätím 12 voltov.

Podobné zariadenia sú v predaji, ale rozhodol som sa, že si to zmontujem sám, pretože ma zaujíma samotný tvorivý proces a mal som po ruke veľké množstvo dielov z neprerušiteľných zariadení a inej rôznej rozobratej kancelárskej techniky, ktorú bolo treba dať do nejaké využitie.

V predchádzajúcom článku som vám predstavil napájací zdroj. Prevodník pre auto je zostavený podľa podobnej schémy.
Keďže vo vyššie uvedenom zdroji je tam použitá tlmivka pod ťažký náklad Bzučím - v tomto obvode došlo k malej zmene s použitím zariadení, ktoré budú tvoriť strmé hrany a v súvislosti s tým v tomto obvode bude možné použiť tlmivky s nižšou indukčnosťou, a preto budú fungovať pri b O vyššie spínacie frekvencie. Najmä na vytvorenie strmých hrán tento prevodník používa jeden logický čip K561LE5.
Nakoniec toto je diagram, ktorý sme dostali.

Rovnako ako pri zostave zdroja, aj výstupné tranzistory MJ15004 pre tento menič boli prevzaté z neprerušiteľného zdroja.
MOSFET s N-kanálom bol prevzatý z nejakej tlačiarne, ale bude tam fungovať takmer každý tranzistor s približne rovnakými parametrami. Hlavná vec je, že odtokový prúd je najmenej 1 ampér (je možné viac) a jeho prevádzkové napätie nie je nižšie ako vstupné napätie. Môžete dokonca skúsiť nainštalovať tranzistory zo základnej dosky.

Induktor je vyrobený z magnetického obvodu zo spínaného zdroja monitora. Je to jasne vidieť nižšie na fotografii inštalácie prevodníka.

Pre túto tlmivku môžete použiť akékoľvek vhodné jadro, napríklad jadrá pulzných transformátorov z počítačových zdrojov a pod.
V záťaži ticho šumí.

Ak pre tlmivku použijete jadro z počítačových zdrojov, opatrne ho rozoberte. Pre uľahčenie demontáže nahrejeme magnetické jadro transformátora, ja to robím teplovzdušnou stanicou, lepidlo zmäkne a dá sa výborne rozobrať.
Taktiež, ak nemáte teplovzdušnú stanicu (sušič vlasov), môžete ho pár minút povariť vo vode.
Iné spôsoby demontáže ho len rozbijú.

Rozobrali sme ho, počkali, kým vychladne a z pôvodnej cievky sme navinuli celý drôt a na jeho miesto namotali nové vinutie, s drôtom 1,8 - 2,0 mm, až kým sa rám (okienko) nevyplní, to bude byť asi 30 otáčok.
Zostavíme magnetický obvod s medzerou asi 0,1 mm, čo je, ako vieme, jedna vrstva obyčajného písacieho papiera.
Vzhľad zostaveného prevodníka je znázornený na fotografii nižšie.

Áno, pre prípad, že som do obvodu pridal ochranu, ak výstupné tranzistory náhle zlyhajú alebo z nejakého dôvodu je výstupné napätie vyššie ako 14,5 voltov, nedosiahne spotrebiteľov.
Ochranný obvod je vyrobený na tranzistore VT6, zenerovej dióde VD4 a relé K1.
Relé v obvode používa bežné z auta, 12 voltov, s normálne uzavretými kontaktmi.
Ale v zásade ho (ochranný obvod) nie je potrebné inštalovať, funguje už niekoľko rokov a zatiaľ neboli žiadne problémy.
Zaťažovací prúd tohto meniča je 10A, ťahá ho bez problémov. Výstupné tranzistory sú inštalované na radiátore s plochou cca 150 cm2. Radiátor je namontovaný na vonkajšej stene zariadenia.

Tento menič napätia je ideálny na zapnutie 24 V počítačového ventilátora, keď štandardná 12 V rýchlosť otáčania nestačí. Navrhovaný obvod diskutovaný nižšie je vypožičaný na napájanie UV lampy v jednom zo skenerov.

Hlavnou súčasťou konštrukcie je transformátor na feritovom jadre s priemerom 30 mm. Ak pri jeho návrhu použijete pancierové feritové magnetické jadro, obvod bude fungovať oveľa lepšie. Pancierové feritové magnetické jadro možno získať zo starého napájacieho zdroja osobného počítača alebo z vyhoreného obvodu žiarivky.

Na jadro budete musieť minúť dosť medeného drôtu a závity môžu byť navinuté pomerne tenkým drôtom. Primárne vinutie pozostáva len zo štyroch závitov, dve sekundárne vinutia sú navinuté po 13 závitoch. Primárne vinutie je uložené v opačnom smere ako sekundárne vinutia. Začiatok prvého sekundárneho vinutia je spojený s koncom druhého. Na diagrame body v blízkosti „špirál“ znázorňujú začiatky vinutia.

Keďže pre naše úlohy výstupný prúd nepresahuje 500 mA, môžeme použiť bipolárne tranzistory typu: 2N3904, 2N4401, PN2222, MPS2222, C945, NTE123AP. Ak potrebujete väčší výstupný prúd, musíte si vziať výkonnejšie tranzistory, napríklad D965 (Dajú sa požičať z blesku starého fotoaparátu). Ak potrebujete na výstupe prúd vyšší ako 5 A, mali by ste použiť výkonové spínače založené na kompozitných tranzistoroch, napríklad TIP120 alebo TIP3055. Ale v tomto prípade musia byť diódy použité v obvode navrhnuté na prúdiaci prúd väčší ako 10 A a samotné spínače sa odporúčajú umiestniť na chladiace radiátory.

Všetky štandardné diódy budú stačiť, hlavná vec je, že sa môžu vypnúť, keď sa aktuálna polarita obráti za 35 nanosekúnd alebo rýchlejšie. Môžete si vziať diódy 1N914 a 1N4148, ale majte na pamäti, že sú navrhnuté pre dopredný prúd nie vyšší ako 4 A. Pri pripájaní k meniču záťaže s nízkou impedanciou by ste mali použiť usmerňovače SUF30J, UF510, UF540, ktoré sú schopné prevádzky pri vysokých prúdoch 15 - 20 A.

Vyberáme akékoľvek kondenzátory s izolačným obložením. Bežné sú kapacity 100 pF a 470 pF, ktoré sa používajú na filtrovanie vysokých frekvencií. Kondenzátor na výstupe obvodu s kapacitou 1,5 μF je elektrolytický. Napätie kapacity by malo byť zvolené dvakrát vyššie ako efektívne napätie v obvode.

Potrebné pre nominálnu hodnotu asi 1 mH. V rôznych rádiových zariadeniach je pripravených veľa takýchto cievok.

Berieme odpory s malou výkonovou rezervou. Odpory 0,5 W sú pre toto prevedenie optimálne.