Как повысить напряжение с 5В до 12В. Какие схемы и компоненты используются для преобразования 5В в 12В. Какие существуют готовые модули для повышения напряжения с 5В до 12В. Где применяются преобразователи 5В в 12В.
Принцип работы повышающего преобразователя напряжения
Повышающий преобразователь напряжения (boost converter) позволяет получить более высокое выходное напряжение из низкого входного. Основной принцип работы такого преобразователя заключается в накоплении энергии в катушке индуктивности и последующей передаче этой энергии в нагрузку.
Схема повышающего преобразователя содержит следующие основные элементы:
- Катушка индуктивности
- Силовой ключ (обычно MOSFET-транзистор)
- Диод
- Выходной конденсатор
- Схема управления
Работа преобразователя происходит в два этапа:
- При замкнутом ключе ток через катушку нарастает, в ней накапливается энергия магнитного поля.
- При размыкании ключа энергия катушки передается в нагрузку через диод, заряжая выходной конденсатор до напряжения выше входного.
За счет быстрого переключения ключа удается получить на выходе стабильное напряжение, превышающее входное.
Схемы повышающих преобразователей 5В в 12В
Для преобразования напряжения с 5В до 12В можно использовать различные схемные решения:
1. На дискретных компонентах
Простейшая схема повышающего преобразователя может быть собрана на дискретных элементах:
- Катушка индуктивности 100-220 мкГн
- MOSFET-транзистор IRF540N
- Диод Шоттки 1N5822
- Конденсатор 470 мкФ
- Микросхема ШИМ-контроллера TL494
Такая схема позволяет получить выходной ток до 500-700 мА при КПД около 80%.
2. На специализированной микросхеме
Более компактное и эффективное решение — использование специализированных микросхем повышающих преобразователей, например:
- MC34063 — простая и недорогая микросхема, обеспечивает ток до 750 мА
- LM2577 — позволяет получить ток до 3А
- MT3608 — миниатюрная микросхема для токов до 2А
Такие микросхемы требуют минимум внешних компонентов и обеспечивают КПД до 85-90%.
Готовые модули преобразователей 5В в 12В
На рынке представлено множество готовых модулей для повышения напряжения с 5В до 12В. Они удобны в применении и не требуют пайки. Популярные варианты:
- XL6009 — компактный модуль на 3А
- MT3608 — миниатюрный модуль на 2А
- LM2577 — мощный модуль на 3А
При выборе готового модуля следует обращать внимание на:
- Максимальный выходной ток
- КПД преобразования
- Стабильность выходного напряжения
- Наличие защиты от перегрузки и КЗ
Применение преобразователей 5В в 12В
Повышающие преобразователи с 5В на 12В находят широкое применение в различных областях:
1. Мобильная электроника
Преобразователи позволяют запитать 12-вольтовые устройства от USB-порта или powerbank:
- Автомобильные гаджеты
- Портативные колонки
- LED-подсветка
2. Системы видеонаблюдения
Многие камеры видеонаблюдения требуют питания 12В. Преобразователь позволяет запитать их от 5В источника:
- IP-камеры
- AHD/TVI камеры
- Поворотные PTZ-камеры
3. Автомобильная электроника
В автомобиле часто требуется преобразовать 5В от USB-зарядки в 12В:
- Видеорегистраторы
- GPS-трекеры
- FM-модуляторы
Ограничения при использовании преобразователей 5В в 12В
При применении повышающих преобразователей следует учитывать некоторые ограничения:
1. Ограничение по току
Выходной ток преобразователя всегда меньше входного. При повышении с 5В до 12В максимальный выходной ток составляет около 40% от входного.
2. Нагрев
При работе преобразователь выделяет тепло, особенно при больших токах. Необходимо обеспечить достаточное охлаждение.
3. Пульсации выходного напряжения
На выходе преобразователя всегда присутствуют пульсации напряжения. Для их уменьшения используются дополнительные фильтры.
4. Электромагнитные помехи
Импульсный характер работы преобразователя может создавать помехи для чувствительной электроники. Требуется экранирование.
Альтернативы повышающим преобразователям
В некоторых случаях вместо повышающего преобразователя можно использовать альтернативные решения:
1. Понижающий преобразователь
Если есть доступ к напряжению выше 12В, проще использовать понижающий преобразователь. Он имеет более высокий КПД.
2. Инвертирующий преобразователь
Позволяет получить отрицательное напряжение, например -12В из +5В. Может быть полезен в аудиотехнике.
3. Трансформаторный преобразователь
При необходимости гальванической развязки можно применить преобразователь на трансформаторе. Однако он имеет больший размер и меньший КПД.
Заключение
Готовые модули преобразователей упрощают применение, но при необходимости можно собрать схему самостоятельно. В любом случае важно учитывать ограничения по току и обеспечить достаточное охлаждение.
Преобразователи 5В в 12В находят широкое применение в портативной электронике, системах видеонаблюдения, автомобильных гаджетах и других областях, где требуется повысить напряжение от USB-источника или powerbank.
Повышающий преобразователь 5в 12в в категории «Авто — мото»
Повышающий USB преобразователь кабель DC 5.5 х 2.1 питания 5V в 12V
На складе
Доставка по Украине
по 349 грн
от 2 продавцов
399 грн
349 грн
Купить
Підвищуючий USB-C перетворювач кабель DC 5.5×2.1 живлення 5V в 12V до 1А, 1 метр (технологія PD)
На складе
Доставка по Украине
349 грн
Купить
Преобразователь напряжения повышающий CKCS BS01 3.7 на 5 8 9 12В, 1А, 105719
На складе в г. Ровно
Доставка по Украине
70 грн
Купить
Повышающий DC-преобразователь 5-12В/1.5А c селективным напряжением выхода
На складе
Доставка по Украине
120 грн
90 грн
Купить
Підвищуючий USB перетворювач кабель DC 5.5×2.1 живлення 5V4A в 12V до 1.5А 1 метр, FCC certification
На складе
Доставка по Украине
499 грн
Купить
Повышающий USB преобразователь напряжения DC 5 в 12 вольт, 0. 75 Ампер, штекер 5.5×2.1мм
Доставка по Украине
390 грн
Купить
Підвищуючий перетворювач AS32, модуль DC-DC 5В/8В/9В/12В
Доставка из г. Черкассы
40 грн
Купить
Повышающий преобразователь TL494 400Вт 0.2-12А, 8.5-50В до 10-60В с регулировкой напряжения, тока
На складе в г. Тернополь
Доставка по Украине
560 грн
Купить
KEWEISI KWS-912v USB повышающий преобразователь 5 В до 9в 12 В с переключателем + 3,5×1,35 мм разъем
Заканчивается
Доставка по Украине
320 грн
Купить
USB повышающий преобразователь KWS-912v с 5В до 9В и 12 В с переключателем + 3,5×1,35 мм разъем
На складе
Доставка по Украине
550 грн
533.50 грн
Купить
Преобразователь напряжения повышающий CKCS BS01 3.7 на 5 8 9 12В, 1А
Доставка из г. Ровно
70 грн
Купить
12v USB повышающий преобразователь с 5 В до стабильных 12 В . 5,5×2,1 мм то разъем . без регулирования
Доставка по Украине
200 грн
Купить
9v USB повышающий преобразователь с 5 В до стабильных 12 В . 5,5×2,1 мм то разъем . без регулирования
Доставка по Украине
200 грн
Купить
USB адаптер для роутера, DC-DC повышающий преобразователь 5-12В 1А
Доставка по Украине
250 грн
Купить
Инвертор преобразователь напряжения Jainan 1600W 12 В — 220 В, 1600 Ватт чистая синусоида (№10068)
Доставка по Украине
5 680 грн
Купить
Смотрите также
Инвертор преобразователь напряжения CJ-1600M 12 В — 220 В, 1600 Ватт чистая синусоида (№10069)
Доставка по Украине
5 680 грн
Купить
Комбинированный преобразователь понижающий/повышающий USB DC-DC 3.5-12В — 1.2-24В
Доставка из г. Полтава
199.99 грн
Купить
Повышающий DC-DC преобразователь 5В/8В/9В/12В
Доставка из г. Гайворон
29.40 грн
Купить
USB перетворювач підвищуючий DC-DC, 9/12В KWS-912V для роутерів, модемів
Доставка из г. Черкассы
450 грн
Купить
Инвертор 2000вт чистая синусоида 12в на 220в преобразователь для котла
Доставка по Украине
5 700 грн
Купить
Преобразователь напряжения (инвертор) автомобильный DC-AC повышающий 12в в 220в 3000 Вт
Заканчивается
Доставка по Украине
4 500 грн
3 960 грн
Купить
Mini UPS ИБП Бесперебойник Marsriva 5/9/12в
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
2 149 грн
Купить
Кабель — преобразователь USB 5В в 12В повышающий
На складе
Доставка по Украине
123 грн
Купить
Инвертор ЧИСТЫЙ СИНУС для котла с 12 на 220 Power 1600 Вт c розеткой преобразователь напряжения 12в-220в
На складе
Доставка по Украине
6 601 — 7 359 грн
от 7 продавцов
10 101 грн
6 601 грн
Купить
USB DC 5В -12В Повышающий Модуль преобразователь 5,5х2,1 мм разъем от повербанка маршрутизатору роутеру юсб
Доставка по Украине
420 грн
Купить
Повышающий преобразователь, модуль DС-DC XL6009 4А, 4-38В
Доставка из г. Лубны
95 грн
Купить
Повышающий USB преобразователь напряжения DC 5 в 12 вольт, 0.75 Ампер, штекер 5.5×2.1мм
Доставка из г. Киев
от 400 грн
Купить
Инвертор ЧИСТЫЙ СИНУС для котла с 12 на 220 EASUN 3000 Вт c розеткой преобразователь напряжения 12в-220в
На складе
Доставка по Украине
9 698 — 11 023 грн
от 7 продавцов
15 137 грн
9 887 грн
Купить
Інвертор з чистою синусоїдою Multicam RX-1000, перетворювач з 12В в 220В, ідеально для дома, для котельного
Доставка по Украине
9 499 грн
8 399 грн
Купить
Шановні клієнти, 02.01.2023 магазин не працює.
|
usb — Как преобразовать 5 В в 12 В?
спросил
Изменено 1 год, 2 месяца назад
Просмотрено 101 тысяч раз
\$\начало группы\$
Я хотел бы преобразовать 5 В 500 мА (от питания USB) в 12 В с помощью нескольких дешевых компонентов.
Возможно ли это с помощью каких-то универсальных деталей (а не с помощью какого-то дорогого трансформатора и т.п.)?
Кроме того, сколько миллиампер это обеспечит?
- usb
- трансформатор
\$\конечная группа\$
9
\$\начало группы\$
Это так называемые повышающие преобразователи. Они берут низкое постоянное напряжение (например, 5 В) и преобразуют его в более высокое постоянное напряжение, например 12 В. Они используют индуктор для хранения энергии в одном полупериоде часов, а в другом полупериоде энергия, хранящаяся в индукторе, заряжает конденсатор. Конденсатор естественным образом заряжается до более высокого напряжения, чем входное напряжение, из-за того, как размещены дроссель и переключающие компоненты. Вот еще статья: —
На самом деле вы можете построить это с операционными усилителями/555s/резисторами/диодами и приличным полевым МОП-транзистором (n-канальный), и если вас не беспокоит сверхвысокая эффективность, то NPN может заменить МОП-транзистор.
Лично я бы пошел в TI или линейную технологию и купил бы один, потому что он превзойдет все, что вы, вероятно, сделаете, если вы новичок.
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
С некоторыми общими частями? MC34063A — довольно стандартная деталь, которую можно найти в большинстве автомобильных зарядных устройств USB (и я имею в виду большинство, даже автомобильные зарядные устройства Dollar Tree за 1 доллар). Хотя он обычно используется для понижающего регулирования от 12 В до 5 В, он также может выполнять инвертирование и, при необходимости, повышать стабилизацию путем перемещения схемы. Автомобильные зарядные устройства будут иметь конденсатор подходящего размера, диод и, как правило, катушку индуктивности на 220 мкГн, хотя, скорее всего, потребуется заменить времязадающий конденсатор.
Это универсальная микросхема, созданная несколькими производителями, и может обеспечить КПД до 88% при пиковом токе внутреннего переключателя 1,5 А, что ограничивает выходной ток до 750 мА, если вы не используете внешний переключатель. Поскольку вы используете неназванный USB-источник и можете ожидать только 500 мА, ограничение на выходе 750 мА не является проблемой.
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
В любом случае, трансформатор работает от переменного тока. Для такой малой мощности подойдет простой DC/DC преобразователь. Если вы не хотите построить его ради того, чтобы делать это самостоятельно, нет смысла делать его с нуля. В конце концов, это займет у вас больше времени, это будет больше, и общая стоимость, вероятно, будет больше, чем готовый к использованию преобразователь постоянного тока, например:
RECOM RI-0512S, 2 Вт, выход 167 мА (7,60 долл. США в mouser)
TracoPower TMH 0512S, 2 Вт, выход 165 мА (8,26 долл. США в Farnell)
электрическая изоляция.
- регулирование, чтобы убедиться, что выходное напряжение остается на уровне 12 В, пока потребление нагрузки остается в пределах спецификаций. Изоляция
- , если вы планируете питать устройство, которое так или иначе подключено к сети. Таким образом, вы не поджарите свой компьютер, если ваш компьютер и устройство не находятся на одной фазе.
Осторожно, вы не должны потреблять более 100 мА от USB-порта, если у вас нет логики USB, способной запросить больше. В реальной жизни , укравший 500 мА с USB, будет работать на большинстве обычных компьютеров, но у вас могут быть неприятные сюрпризы на некоторых дешевых мини-ПК и некоторых ноутбуках.
\$\конечная группа\$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.