Преобразователь 12 в 5 вольт своими руками: Преобразователь напряжения 12-5В своими руками

Преобразователь напряжения 12-5В своими руками

В настоящее время импульсные преобразователи используются практически везде и всё чаще заменяют классические линейные стабилизаторы, на которых при больших токах выделяется значительная мощность в виде тепловых потерь. Предлагаемая схема является простым понижающим преобразователем Step-Down с напряжения 12 В на стандартное для USB 5 В и собирается она на основе популярной микросхемы LM2576T.

Устройство предназначено для работы с автомобильной проводкой 12 В и может использоваться для зарядки или питания GPS-навигаторов, мобильных телефонов, планшетов оснащенных разъемом USB.

В состоянии покоя система полностью отключена от питания авто, а во время работы выключается сразу же после отключения тока, потребляемого с его выхода (например, при отключении провода от USB-разъема). Запуск системы осуществляется через кратковременное нажатие на кнопку, но если в данный момент выход не подключен — преобразователь снова автоматически выключится.

Принципиальная схема преобразователя LM2576T

Схема преобразователя на микросхеме LM2576

Основой является уже упомянутый ранее чип U1 (LM2576T-ADJ), дроссель L1 (100uH) и диод Шоттки D1 (1N5822). Конденсатор C1 (100uF) фильтрует напряжение питания. Выходной фильтр представляет собой конденсатор C4 (470uF), а стабилитрон D4 (BZX85C5V1) мощностью 1.3 Ватт может защитить систему от возможного кратковременного повышения напряжения питания (жалко будет спалить дорогой смартфон из-за случайных ошибок).

Принцип действия устройства

Для начала стоит написать несколько слов о самой микросхеме LM2576T — контроллере преобразователя. Схема обеспечивает превосходную альтернативу для типовых 3-х контактных линейных стабилизаторов семейства LM317, предлагая гораздо более высокую эффективность и позволяя снизить потери. Очень большое преимущество микросхемы LM2576T — возможность отключения и перехода в режим Standby, в котором потребляемый ток всего 50 мкА. Эта функция не используется в данной схеме преобразователя, но стоит иметь в виду на будущее. LM2576T содержит в своем составе все необходимые компоненты для преобразователя, вместе с силовым транзисторным ключом, который может работать с токами до 3 А. Сборка требует подключения только нескольких внешних компонентов.

Важным элементом является делитель напряжения R10 (1,2 k), R11 (3,6 к), так как он отвечает за величину выходного напряжения. Степень деления подобрана так, чтобы при выходном напряжении 5 В на входе компаратора микросхемы U1 присутствовало напряжение 1.23 В. Внутренний компаратор микросхемы управляет транзистором, чтобы напряжение на выходе достигло нужного значения. Всё это дело стабилизирует напряжение и при изменении тока нагрузки.

Преимуществом данной схемы является возможность автоматического выключения питания после отключения тока, потребляемого от преобразователя. Отвечает за это транзистор T1 (BD140), а также резисторы R6 (10k) и R4 (1k). В выключенном состоянии резистор R6 обеспечивает правильное отключение транзистора T1. Запуск системы осуществляется через кратковременное замыкание кнопки S1 (типа сенсорная). Преобразователь включается, а транзистор T4 (2N7000) поддерживает далее низкий потенциал на базе T1. Резистор R4 ограничивает ток базы транзистора Т1.

Для контроля тока потребляемого нагрузкой, используется операционный усилитель U2 (LM358), в котором задействуется только одна половина. Он работает с усилением, равным 1000, установленным через резисторы R12 (100k) и R13 (100 Ом). Конденсатор C2 (100nF) фильтрует напряжение питания усилителя. Для управления транзистором T4 используется делитель напряжения R9 (10k), R7 (10k), осуществляющий деление выходного напряжения ОУ на 2.

Незначительное падение напряжения на измерительном резисторе R14 (0,2 Ома) порядка 5 мВ, нужно для поддержания работы преобразователя. Таким образом, для поддержания включенного состояния инвертора, достаточно потребляемого нагрузкой тока 25 мА.

Двухцветный светодиод D2 выполняет роль индикатора питания.

Когда же напряжение на выходе слишком высокое, открывается стабилитрон D3 (BZX55C5V1), а на резисторе R8 (2,2 k) появляется потенциал, достаточный для открытия транзистора T3 (2N7000). Сразу T2 (2N7000) будет закрыт и загорится красный светодиод. Ток светодиодов ограничен через резисторы R2 (560 Ом) и R3 (1k). При нормальной работе транзистор T2 пропускает ток (через R5) и горит зеленый светодиод.

Печатная плата инвертора 12/5 вольт

Печатная плата инвертора на м/с 2576

Печатная плата в PDF доступна для скачивания по ссылке всем посетителям сайта 2 Схемы. Монтаж преобразователя не сложен, все помещается на односторонней печатке. Пайку следует начинать с маленьких радиоэлементов — резисторов, потом диоды, транзисторы, и заканчивая конденсаторами и разъемами. Под микросхему не следует использовать панельки, особенно если система будет работать в автомобиле, так как из-за вибраций м/с может вылететь из гнезда. Если схема будет работать постоянно и в сложных условиях, без притока воздуха, то стоит прикрутить небольшой радиатор (кусок пластины) на транзистор Т1.

Как упростить конструкцию

Как уже говорилось, DC-DC инвертор имеет функцию автоматического отключения. Но можно при желании от нее отказаться, что неплохо упростит конструкцию. Резистор R14 тогда надо заменить перемычкой, а операционный усилитель U2 и элементы, которые с ним работают, не будут нужны вообще. Не нужна также установка транзистора T4. Вместо кнопки можно использовать любой переключатель соответствующей мощности, что позволит включить преобразователь тумблером. В случае, если схема будет работать в постоянном режиме, не нужен и транзистор T1 — соедините его эмиттер с коллектором с помощью перемычки.

Простой преобразователь напряжения 12в - 5в на usb

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 о проблемах зарядки через USB.

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:

Простой преобразователь напряжения 12в 5в на usb

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:

в корпусе SO-8, SOT-89

в корпусе SO-8, SOT-89

в корпусе SO-8, SOT-89

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).

Чтобы схема была более стабильной, рекомендуется на выходе установить дроссель и пару конденсаторов: керамический номиналом 100-200 нФ и ниобиевый номиналом 500 нФ.

Броски от индуктивной нагрузки не критичны для этой схемы.

Автор: Алексей Алексеевич. 


 

Схема преобразователя питания DC/DC 12-5В – Поделки для авто

Сразу после первого вояжа на машине с семьёй на море возникла идея сделать в автомобиле стационарную разводу розеток под USB для зарядки мобильных устройств. Кстати сейчас новые автомобили стали уже комплектовать с инверторами на 220В и соответственно розетками на 5В.

Я таких машин ещё не встречал.
Да, в продаже если и есть адаптеры на для мобильных ПК то они предназначены для зарядки одного, максимум двух устройств при условии, что второе устройство не такое уж мощное. У меня в машине и так постоянно подключены 3 адаптера, но спрятаны они под колодкой предохранителей.

А пассажиры пользуются адаптером, который втыкается в разъём в пепельнице, что мне не очень удобно, так как его постоянно задеваю при переключении передач. После дня пути обычно у пассажиров разрежаются все устройства и начинается возня с зарядками мобильников. Приходится даже свой навигатор отключать, чтобы зарядить чьё-нибудь устройство.

Можно было сделать, как делают многие, покупают колодку на несколько адаптеров и сопли проводов тянутся по всему салону. И так требуется устройство выдающие положенные 5 вольт и мощностью 10 А. Много? Прикинем: 4 телефона, потребляют около 1 А каждый, планшет порядка 2 А, навигатор больше 0,5 А видеорегистратор тоже 0,5 А и радар-детектор около 0,5 А. И того 7, 5 А.

В процессе было собрано 3 преобразователя, но не один не мог выдерживать и 3 А продолжительное время. Один так вообще загорелся.

Нормально заработала только эта схема.

Снимок4212

Схема преобразователя DC/DC на MC34063

разводим плату для преобразователя

Плата устройства

Снимок4213

Сборочный чертёж

Да, моя плата далека от идеала, умение разводить плату сравнимо с талантом. Полевик с диодом расположил так, чтобы можно было прицепить практически любой радиатор, сделав плату чуть длиннее, а крепёж уже по месту. Специально подгонять плату под корпус не стал в виду отсутствия такового. Все детали нашлись в первом раскуроченном блоке питания компьютера.

Для изготовления устройства понадобилось:

1. Конденсатор керамический С1 470 пФ (1шт)
2. Конденсатор электролитический С3,С5,С6 1000 мкФ, 16В (3шт)
3. Конденсатор электролитический С2 100 мкФ, 16В (1шт)
4. Конденсатор электролитический С4 470 мкФ, 25В лучше 50В(1шт)
5. Индуктивности DR1, DR2 типа гантелька (2шт)
6. Трансформатор импульсный DR3 кольцевой (1шт)
7. Индуктивность типа пенёк DR4 (1шт)
8. Винтовой клемник J1 (1шт)
9. Резистор R1 1,2 кОм (1шт)
10. Резистор R2 3,6 кОм (1шт)
11. Резистор R3 5,6 кОм (1шт)
12. Резистор R4 2,2 кОм (1шт)
13. Резистор R5 2,2 кОм или 1 кОм на 1ват (1шт)
14. Микроконтроллер U1 MC34063
15. Диод VD1, VD3 FR155 (2шт)
16. Диод VD2 SBL25L25CT (1шт)
17. Транзистор биполярный VT1 2SC1846 (1шт)
18. Полевой транзистор IRL3302 (1шт)
19. Панелька DIP8 (1шт)
20. Корпус по произвольным размерам

Основные компоненты: это сама микросхема U1, импульсный трансформатор DR3, мощный N канальный полевик VT2(может быть любым используемый в цепях питания) и диодная сборка VD2. Трансформатор VD3 изготовил из такого же трансформатора с того самого БП. Кольцо из пресспермалоя, желтого цвета. 27мм. Первичную обмотку набил проводом 2мм 22 витка, вторичную обмотку намотал проводом тоньше, 0,55 мм 44 витка.

Индуктивности DR1 DR2 типа гантелька взял как есть из БП. Индуктивность типа пенёк DR4 тоже самое. Транзистор и диод разместил на радиаторе от того же БП.

Всё собрал на печатной плате собственной разработки. В ходе лабораторных испытаний пришлось внести изменения в предложенную автором схему. Дело в том что сам автор указывает на то что резистор R5 греется, даже замена на более мощный резистор проблему не решает. В течении часа резистор этот у меня почернел и обуглился.

Решил попробовать увеличить сопротивление до 2,2кОм и всё греться он перестал. Транзистор VT1, перестраховался, заменил на более мощный. Трансформатор DR3 тоже сначала не много грелся, перемотал, добавил количество витков в первичную и во вторичную обмотки, стало 30 и 60.

Не знаю, что там с фронтами открытия полевого транзистора но схема работает нормально, при нагрузке в 2А устройство остаётся холодным. Радиаторы на транзистор и диод можно большие не ставить. Поставил на выходе +5В ферритовое кольцо, для уменьшения помех.

Вот мой первый, рабочий, испытательный прототип.

Снимок4214

Испытание на сопротивление 1Ом сопротивление быстро нагрелось сила тока на фото.

Снимок4215

И последние, кипятильник на 5В в работе. Смотрите силу тока на фото. Да вот тут уже начали греться транзистор с диодом.

Снимок4216

Испытывал свой преобразователь на 5 А работал почти весь день так немного тёплый. Потом нашёл старый блок питания от монитора которого уже нет. Плату пустил в разбор, в корпус уместил свою схему. Транзистор и диод расположил на кулере от старого ноутбука. В противоположной стороне коробки просверлил ряд отверстий. Очень даже получилось ничего. Воздух будет прокачиваться через всю схему.

Снимок74

Готовое устройство на установку в автомобиль.

Снимок75

Розетки двойные под USB планирую врезать в одну в переднюю панель вместо кнопки-зглушки и вторую к задним пассажирам в подлокотник передних сидений. Также думаю одинарную розетку в панель передней левой стойки и подвести питание к видеорегистратору который находится у зеркала. По данной схеме можно собрать вообще универсальный блок питания, то есть добавить каскад преобразования из 12В в 19В для питания ноутбука, что планирую в будущем.

Архив к статье: скачать…

Автор; Максим Батурин   г.Мурманск

Автомобильный преобразователь напряжения с 12 вольт на 5 вольт 📹

 Всем хорошо известно, что номинальное бортовое напряжение легковых автомобилей составляет 12 вольт.  Может в некоторых случаях оно может быть 24 вольта, поскольку аккумуляторы на такое напряжение тоже встречаются, но мы об этом не знаем:)…
Однако напряжение 12 вольт не всегда является подходящим для многих электронных устройств, где применяется цифровая логика. Исторически сложилось так, что большинство логических микросхем работают с напряжением 5 вольт. Именно это напряжение зачастую и обеспечивается в машине с помощью зарядных устройств, адаптеров, стабилизаторов… Кстати, о таком зарядном устройстве мы уже рассказывали в одной из наших статей «Зарядной устройство на 5 вольт для применения в машине». Если сказать более того, то по сути, эта статья является неким продолжением приведенной нами статьи выше, с одним лишь исключением. Здесь будут собраны все возможные варианты обеспечивающие преобразование 12 вольт в 5 вольт. То есть мы разберем и относительно бесперспективные варианты на резисторах и транзисторе и поговорим о микросборках и схемах с использованием ШИМ, для реализации преобразователей напряжения в машине с 12 на 5 вольт. Итак, начнем.

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью резисторов

Использование резистора для снижения питающего напряжения  нагрузки это один из самых «неблагодарных» способов. Такое заключение можно сделать даже из самого определения  резистора. Резистор - пассивный элемент электрической цепи, обладающий определенным сопротивлением для электрического тока. Здесь ключевым будет слово «пассивный». Действительно, такая  пассивность не позволяет гибко реагировать на изменения напряжения, обеспечивая стабилизацию питания для нагрузки.
 Второй минус резистора это его относительно небольшая мощность.  Применять резистор, более чем на 3-5 Ватт смысла нет. Если необходимо рассеять большую мощность, то резистор будет слишком большим, а ток при рассеиваемой мощности не трудно посчитать. I=P/U=3/12=0,25 А. То есть 250 мА. Этого явно не хватит ни на видеорегистратор, ни навигатору. По крайней мере, с должным запасом.
 Все же ради интереса и ради тех, кому надо небольшой ток и нестабилизированное напряжение мы посчитаем и этот вариант. Так напряжение бортовой сети машины (автомобиля) 14 вольт, а надо 5 вольт. 14-5=9 вольт, которые надо сбросить. Ток скажем ток нагрузки будет те же 0,25 А при 3 Ваттном резисторе. R=9/0.25=36 Ом.  То есть можно взять 36 Омный резистор при токе потребления нагрузки 250 мА и на ней получится питающее напряжение 5 вольт.
 Теперь давайте поговорим о более «цивилизованных» вариантах преобразователя напряжения с 12 на 5 вольт.

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью транзистора

 Эта схема на транзисторе не самая простая в производстве, но при этом самая простая в функциональности. Сейчас мы говорим о том, что схема не защищена от короткого замыкания, от перегрева. Отсутствие такой защиты является неким недостатком. Актуальность этой схемы можно отнести к еще тем временам, когда не существовало микросборок (микросхем), преобразователей. Благо сейчас энных уйма и этот вариант, как и предыдущий, можно рассматривать также как один из возможных, но не предпочтительных.  Самым большим плюсом относительно варианта с резисторами будет активное изменение сопротивления, за счет применяемого стабилитрона и транзистора.  Именно эти радиоэлементы способны обеспечит стабилизацию. Теперь обо всем подробнее.

 Первоначально транзистор закрыт и не пропускает напряжение. Но после прохождения напряжения через резистор R1 и стабилитрон VD1 он открывается на уровень соответствующий напряжению стабилитрона. Ведь именно стабилитрон обеспечивает опорное напряжение для базы транзистора. В итоге, транзистор всегда открыт (закрыт) прямо пропорционально входному напряжению. Именно так обеспечивается снижение напряжения, а также его стабилизация. Конденсаторы выполняют функцию неких «электрических буферов», в случае резких скачков и провалов. Это придает схеме больше стабильности.  Итак, схема на транзисторе вполне работоспособна и применима. Ток для питания нагрузки здесь будет уже гораздо больше. Так скажем для транзистора указанного в схеме КТ815, это ток 1,5 А. Этого уже вполне достаточно, чтобы подключить навигатор, планшет или ведеорегистратор, но не все сразу!

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью микросхемы

 На смену транзисторным сборкам пришли микросхемы. Их плюсы очевидны. Здесь и электронщиком совсем не надо быть, можно все собрать без представлений, как и что работает. Хотя даже специалист не скажет, что же вшил в корпус производитель той или иной микросхемы, коих развелось на нашем рынке великое множество. Это собственно на руку нам, мы можем выбрать лучшее, за меньшие деньги. Также плюсами микросборок будет использование всевозможных защит, которые были недоступны в предыдущих вариантах. Это защита от КЗ и от перегрева. Как правило, это по умолчанию. Теперь давайте разберем подобные примеры.

Применения таких микросборок оправдано для случая, если вам необходимо питать одно из устройств, так как питающий ток соизмерим с предыдущим вариантом, порядка 1,5 А. Однако ток также будет зависеть и от корпуса сборки. Ниже приведены те же микросхемы, но в других типах корпусов. В этих случаях ток питания будет порядка 100 мА. Это вариант для маломощных потребителей. В любом случае ставим на микросхемы радиаторы.

Итак, в случае подключения нескольких устройств, придется подключать микросборки параллельно, по одной микросхеме на каждое устройство. Согласитесь, сто это не совсем корректный вариант. Здесь лучше идти по пути увеличения выходного тока питания, и повышения КПД. Именно этот вариант нам предлагают микросхемы с ШИМ. О нем далее...

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью микросхемы с ШИМ

 Очень кратко и непрофессионально расскажем о широтно-импульсной модуляции. Вся ее суть сводится к тому, что питание осуществляется не постоянным током, а импульсами. Частота импульсов и их диапазон подбирается таким образом, чтобы питающая нагрузка воспринимала питание, словно ток постоянен, то есть не было отклонений в работе, отключений, миганий и т.д. Однако за счет того, что ток импульсный, и за счет того что он прерывистый, все элементы схемы работают уже со своеобразными «перерывам на отдых». Это позволяет сэкономить на потреблении, а также разгрузить рабочие элементы схемы. Именно из-за этого импульсные блоки питания и преобразователи такие маленькие, то такие «удаленькие».  Использование ШИМ позволяет повысить КПД схемы до 95-98 процентов. Поверьте это очень хороший показатель. Итак, приводим схему для преобразователя с 12 на 5 вольт использующего ШИМ.

Вот так она выглядит "вживую".

Более подробно об этом варианте все в той же статье про зарядное устройство на 5 вольт, которое мы упоминали ранее. 

Подводя итог о преобразователе напряжения с 12 на 5 вольт

 Все схемы и варианты преобразователей, про которые мы вам рассказали в этой статье, имеют право на жизнь. Самый простой вариант с резистором будет незаменим для варианта, когда вам необходимо подключить что-то маломощное и не требующее стабилизированного  напряжения.  Скажем пару светодиодов, подключенных последовательно. Кстати, о подключении светодиодов к 12 вольтам, вы можете узнать из статьи «Как подключить светодиод к 12 вольтам».
 Второй вариант будет уместен тогда, когда преобразователь вам нужен уже сейчас, а времени или возможности, сходить в магазин, нет. Найти транзистор и стабилитрон можно практически в любой технике под списание.
 Применение микросхем один из наиболее распространенных вариантов на сегодняшний день. Ну, а микросхемы с ШИМ это то, к чему все и идет. Именно так видятся наиболее перспективные и выгодные варианты преобразователей напряжения с 12 на 5 вольт.
 Последнее по хронологии статьи, но не по информативности нам хотелось напомнить о том, как должно подключаться питание к USB разъемам, будь то mini, micro разъемы.

Теперь вы сможете не только выбрать и собрать нужный вам вариант преобразователя, но и подключить его вашему электронному девайсу через разъем USB, ориентируясь на принятые стандарты питания.

Мощный преобразователь с 12В на 5В 5 ампер

Вот решил сделать мощный преобразователь или мощную зарядку через USB на 5 вольт и до 10 ампер. В очередной раз вспомнил, что в машине отсутствует мощная розетка для зарядки гаджетов и то, что у меня с алишки пришла пачка микросхем MC34063.Мощный преобразователь с 12В на 5В 5 ампер

Характеристики преобразователя:
—Микросхема MC34063
—Входное напряжение от 10 до 16 вольт
—Выходное напряжение 5 вольт
—Потребляемый ток 1,5А
—Ток в нагрузку около 5А (думаю что и 10-ть ампер поднимет с хорошим охлаждением)
Радиатор нагревается около 40-ка градусов, размер самой платы небольшой всего 5.5 см на 5.5 см.преобразователь с 12В на 5В 5 ампер схема

В архиве есть рисунок на обратную сторону платы. на SMD компонентах

Сделать схему решил на SMD компонентах, за вечер спаял печатную плату, пересчитал резисторы и намотал трансформатор. На следующий день вытравил и распаял печатку, схема стартовала с первого раза и без эксцессов.Проверка нагрузкой;

Проверка нагрузкой; в воду опустил для охлаждения сопротивления-нагрузки.

Категорически рекомендую к повторению, надежность схемы 101%. Схема проверена на переполюсовку, на КЗ и на холостой ход.намотан на кольце желтого цветаТрансформатор намотан на кольце желтого цвета диаметр 27 мм, взят из выходной цепи блока питания. Витки после намоткиПервая обмотка 30 витков провод 1,5-2 мм, вторая обмотка провод 0,5-1 мм витков 60, ровно в два раза больше первичной обмотки. Витки после намотки желательно зафиксировать чтоб не сваливались, можно скотчем. Если транс правильно намотан, то греться он не будет.Витки после намотки из блоков питанияДросселя гантельки из блоков питания, номинал на схеме подписан, чем больше индуктивность тем лучше, но советую подпаять их снизу платы и проверить в работе, чтобы не было звона и нагрева сильного.По результатам тестирования

По результатам тестирования в машине-радио не шумит, помех в УКВ и ФМ диапазон нет.

Архив к статье; скачать…

Автор; Руслан Сугаипов    г. Нижний Новгород


DC - DC преобразователь напряжения с 12 на 5 вольт. Схема и описание

В настоящее время, импульсные преобразователи используются практически везде и очень часто заменяют классические линейные стабилизаторы, 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 MC34063.

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 резистивный делитель напряжения 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 (LM358). 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.

Скачать рисунок печатной платы (80,4 KiB, скачано: 1 423)

Источник

Преобразователь напряжения 5 В DC - 12 В DC, как сделать своими руками - мастер класс

Предлагаемый вам мастер-класс представляет собой пошаговое описание изготовления простейшего преобразователя постоянного напряжения, способного повысить выходное напряжение источника питания с 5-6 В до величины 12 В при нагрузке до 1 А.

Детали для преобразователя

Для сборки преобразователя своими руками понадобится минимум деталей: два транзистора КТ837К, электролитический конденсатор ёмкостью 10-100 мкФ и с рабочим напряжением 16-50 В, ферритовое кольцо с размерами 16x8x5 мм, радиаторы для транзисторов и примерно два метра эмалированного провода диаметром 0,5 мм.

Схема устройства

Преобразователь представляет собой однокаскадный двухтактный генератор, поэтому желательно, чтобы транзисторы имели максимально близкие параметры - максимально допустимые напряжения и токи, а также - коэффициент усиления. 


Данные обмоток трансформатора:

I и II - 6 витков провода диаметром 0,5 мм. Обмотки наматываются проводом, сложенным вдвое.

III и IV - 10-11 витков того же провода, что и в обмотках I и II, способ намотки - тот же.

Катушки наматываются на ферритовом кольце с предварительно сточенными надфилем острыми гранями.

Можно использовать близкие по габаритам кольца от неисправных материнских плат или блоков питания компьютеров - такие детали острых граней, способных повредить изоляцию провода, не имеют.

Намотка трансформатора

На снимке изображён только что намотанный трансформатор. Первичные обмотки - I и II - имеют более длинные отводы.

Вызваниваем обмотки, начало I-й соединяем с концом II-й; начало IV-й - с концом III-й. 


Чтобы при дальнейшей сборке не запутаться, на выводы надеваем цветные кембрики (изоляция от проводов) - первичные обмотки - синие трубки, вторичные - красные.

Кроме того, начало обмоток отмечено длинной трубкой, отвод от середины - средней и конец - короткой.

Выводы трансформатора нужно зачистить и облудить, после чего обрезать излишки с таким расчётом, чтобы залуженная часть провода составляла 4-7 мм.


Для предотвращения излишней вибрации проводов обмоток трансформатор можно обмотать несколькими слоями изоленты или пропитать лаком либо эпоксидной смолой.

Подготовка транзисторов

Транзисторы устанавливаем на радиаторы. В случае сборки схемы с целью эксперимента можно обойтись радиаторами небольших размеров, если предстоит "настоящая" эксплуатация преобразователя - радиаторы должны иметь площадь не менее 25 см2.

Припаиваем выводы трансформатора к транзисторам так, как указано на фото.

Теперь очередь за проводами подвода питающего напряжения и выхода на нагрузку. 

Припаиваем и последнюю оставшуюся деталь - электролитический конденсатор.

Проверка работы преобразователя

Для проверки работоспособности преобразователя подготавливаем источник питания с напряжением 5-6 В (например, аккумулятор от фонаря) и автомобильную лампу 12 В 10-12 Вт. 


В моём случае использована лампа 12 В 21 Вт, что превышает допустимую мощность нагрузки почти в два раза.

Подключаем лампу, питание и - да будет свет! 

Несмотря на чрезмерную нагрузку, напряжение на лампе составляет 11,19 В.

Сила тока, протекающего через лампу - 1,72 А. Переходы транзисторов КТ837 способны выдержать и более высокие токи, но злоупотреблять тут не стоит - через несколько десятков секунд радиаторы уже ощутимо нагрелись.

Как видно на снимке, напряжение нового, но ещё не бывавшего на зарядке аккумулятора просело до 5,78 В.

Измеряем потребляемый устройством ток. Учитывая, что преобразователь работает с почти двойной перегрузкой, то 6,25 А - вполне ожидаемый результат.

При снятии нагрузки потребляемый устройством ток ничтожно мал.

Интересная особенность такого преобразователя напряжения - при отсутствии нагрузки он запускается уверенно; если при работе на холостом ходу подключить нагрузку, генерация не срывается.


Для читателей, решивших повторить конструкцию, добавлю, что можно обойтись одним общим большим радиатором, но в этом случае металлические части транзисторов должны быть от него надёжно изолированы.
преобразователь постоянного тока 12 В в 5 В 1a 5 Вт Step Down Buck DC DC преобразователь Регулятор для игрушечных автомобилей Светодиодный источник питания | |

12 в 5 в постоянного тока преобразователь постоянного тока 1a 5 Вт понижающий понижающий DC DC преобразователь регулятор для игрушечных автомобилей светодиодный источник питания

марка

Eyonder

наименование товара

преобразователь постоянного тока 12 В в 5 В

Модель

EYD-DTD12S51

Входное номинальное напряжение

12VDC

Диапазон входного напряжения

8 ~ 40VDC

Эффективность конверсии

96%

Выходное напряжение

5VDC

Выходной ток

1Amps

Выходная номинальная мощность

5Watts

Выходная пиковая мощность

125%

Регулировка напряжения

<1%

Регулировка нагрузки

<2%

Ripple (тест с полной нагрузкой)

<50 мВ

Ток холостого хода

<20 мА

Рабочая температура

-40 ° C ~ + 80 ° C

Водонепроницаемый рейтинг

IP 68

Ограждения

Перегрузка, перегрузка по току, перегрев, короткое замыкание, перенапряжение

Размер машины

44 * 24.5 * 20 мм

Н. Вес

45G

Способ охлаждения

Свободная конвекция воздуха

сертификатов

CE, RoHS

другие

Упаковка белая коробка

,
LM2596 DC 12v с регулируемым напряжением Преобразователь источника питания 24 В до 12 В 12 В до 5 В 5 Вольт Бак преобразователь + светодиодный вольтметр | светодиодный дисплей питания

LM2596 DC 12v регулируемый преобразователь напряжения с регулируемым напряжением 24 В до 12 В 12 В до 5 В 5 Вольт Бак преобразователь + светодиодный вольтметр

Параметры:

  • Диапазон входного напряжения: 4 ~ 40 В постоянного тока
  • Регулируемый диапазон выходного напряжения: 1.25 ~ 37 В постоянного тока
  • Выходной ток: 2А (для стабильной работы)
  • Максимальный выходной ток: 3А
  • Диапазон вольтметра: от 0 до 40 В
  • Точность вольтметра: ± 0,1 В
  • Частота внутренних колебаний: 150 кГц
  • Закрыть вольтметр: нажмите кнопку на 1–4 секунды, вольтметр сработает при отпускании рук.

Как настроить точность ввода / вывода вольт?

  • (1) Калибровка выходного напряжения
    • Во-первых, отрегулируйте правую кнопку, чтобы загорелся светодиод «OUT», вольтметр показывает значение выходного напряжения; Нажмите и удерживайте правую кнопку в течение более 2 секунд, синхронно отпустите вольтметр и светодиод «OUT», чтобы перейти в режим калибровки выходного напряжения.
    • Во-вторых, нажмите правую кнопку (нормальная скорость), значение напряжения составляет единицу; Нажмите левую кнопку, минус единицу; Из-за единицы меньше 0,1 В, минимальное напряжение отображается на 0,1 В, поэтому вам нужно непрерывно нажимать 1 ~ 5 раз, чтобы увидеть изменение вольтметра 0,1 В, сколько раз вольтметр меняет 0,1 В, нажав клавишу, в зависимости от текущее напряжение дисплея, чем выше напряжение, тем меньше количество нажатий.
    • В-третьих, нажмите и удерживайте правую кнопку более 2 секунд, чтобы выйти из режима калибровки выходного напряжения.Все параметры настроены на автоматическое отключение для сохранения.
  • (2) Калибровка входного напряжения
    • Во-первых, отрегулируйте правую кнопку так, чтобы загорелся светодиод «IN», вольтметр показывает значение входного напряжения; нажмите и удерживайте правую кнопку в течение более 2 секунд, синхронно отпустите вольтметр и светодиод «IN», чтобы перейти в режим калибровки входного напряжения.
    • Шаги 2 и 3 соответствуют методу калибровки выходного напряжения.

Примечание:

  • 1. Некоторые клиенты сообщают: «Модуль нельзя отрегулировать, выходное напряжение всегда равно входному напряжению». Когда вы столкнетесь с этой проблемой, пожалуйста,
  • вращение потенциометра против часовой стрелки на 10 и более кругов, после чего можно регулировать выходное напряжение. Поскольку заводское значение по умолчанию составляет 20 В
  • 2. Когда входное напряжение меньше 4 В, вольтметр не работает и не отображает
  • 3.Пожалуйста, убедитесь, что входное напряжение по крайней мере на 1 В выше, чем выходное напряжение

Пакет включает в себя:

  • 1 х Бак преобразователь постоянного тока (регулируемый регулятор напряжения / адаптер питания)

090118_K11 090118_K12 090118_K13 090118_K14 090118_K15 090118_K16 090118_K17

,
DIY 12 В 24 В до 7,5 В 10A 20A 30A DC DC Buck Автомобильный преобразователь питания 12 Вольт Преобразование в 7,5 В Понижающий стабилизатор напряжения CCTV Cam | понижающие преобразователи | DC-DC преобразователь преобразователь Buck

9000 9000 9000

000 2%

9 0004

<100 мА

Водонепроницаемый Рейтинг

Сервис

Название продукта

12 В 24 В до 7,5 В 10A ~ 30A DC Преобразователь постоянного тока

Фирменное наименование

Fulree

Номер модели

1075B / 1575B / 2075B / 2575B / 3075B

Модуль Свойство

неизолированный модуль понижающего

выпрямление

синхронное выпрямление

Вход (длина кабеля: 12 см)

Входное напряжение

DC 12V 24V

Выход (длина кабеля: 12 см)

Выходное напряжение

9000 5 DC 7.5 В

Выходной ток

10А / 15А / 20А / 25А / 30А макс.

Выходная мощность

180007 75 Вт / 112,55 Макс.

Ripple (испытание на полную нагрузку)

<150 мВ

ток холостого хода

Рабочая температура

-40 ~ 80 ℃ (Если температура окружающей среды превышает 40 ° C, использование более низкой мощности или для увеличения тепловыделения)

IP68

защита

перегрузки по току защиты / защита от перегрева / защита от короткого замыкания / Водонепроницаемый IP68 дизайн, Антишок

Применение

мобильный телефон, автомобильная камера, электродвигатели, грузовики, тележки для гольфа, вилочный погрузчик, солнечная панель, система подачи воды, водяные насосы, промышленное оборудование и так далее.

Материал корпуса

Литье под давлением алюминиевого сплава

Размер продукта (Ш x Ш x В)

000000000

Вес продукта

Приемлемо

,
12 В до 3,3 В постоянного тока DC понижающий преобразователь 12 В в 3,3 В стабилизатор напряжения DIY Buck Автомобильная камера видеонаблюдения Блок питания 10A 20A 30A | DC-DC DC понижающий преобразователь | преобразователь с понижением частоты
9000 9000

000 2%

Сервис

Название продукта

12 В Преобразователь постоянного тока 24 В в 3,3 В

Фирменное наименование

Fulree

Номер модели

1033B / 1533B / 2033B / 2533B / 3033B

Модуль Свойство

неизолированный модуль понижающего

выпрямление

синхронное выпрямление

Вход (длина кабеля: 12 см)

Входное напряжение

DC 12V 24V

9000

Выход (длина кабеля: 12 см)

Выходное напряжение

9000 5 DC 3.3 В

Выходной ток

10А / 15А / 20А / 25А / 30А макс.

Выходная мощность

9000 Вт / 33 Вт / 49,55 Макс.

Пульсация (испытание на полную нагрузку)

<150 мВ

Ток холостого хода

<100 мА

Рабочая температура

-40 ~ 80 ℃ (Если температура окружающей среды превышает 40 ° C, использование с меньшей мощностью или для увеличения тепловыделения)

Водонепроницаемый рейтинг

IP68

защита

перегрузки по току защиты / защита от перегрева / защита от короткого замыкания / водонепроницаемый IP68 дизайн, анти-шок

Применение

мобильный телефон, автомобильная камера, электродвигатели, грузовики, тележки для гольфа, вилочный погрузчик, солнечная панель питания, водяные насосы, промышленное оборудование и так далее.

Материал корпуса

Литье под давлением алюминиевого сплава

Размер продукта (Ш x Ш x В)

000000000

Вес продукта

Приемлемо

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о