Как работает преобразователь напряжения с 24В на 12В. Какие схемы используются для понижения напряжения с 24В до 12В. Где применяются преобразователи 24/12В и какие у них основные характеристики.
Принцип работы преобразователя напряжения 24В в 12В
Преобразователь напряжения с 24В на 12В (также называемый конвертером или инвертором) служит для понижения входного постоянного напряжения 24В до выходного напряжения 12В. Это позволяет подключать устройства, рассчитанные на питание 12В, к бортовой сети автомобилей и другой техники с напряжением 24В.
Принцип работы основан на использовании импульсных преобразователей напряжения. Входное напряжение 24В преобразуется в высокочастотные импульсы, которые затем выпрямляются и фильтруются для получения стабильного выходного напряжения 12В.
Основные компоненты преобразователя:
- Силовые транзисторы (MOSFET)
- ШИМ-контроллер
- Выпрямительные диоды
- Фильтрующие конденсаторы
- Индуктивности
Такая схема позволяет получить высокий КПД преобразования (до 95%) и обеспечить стабильное выходное напряжение при колебаниях входного.
Основные схемы преобразователей 24В в 12В
Существует несколько типовых схем для понижения напряжения с 24В до 12В:
1. На микросхеме LM7812
Простейшая схема на линейном стабилизаторе LM7812. Обеспечивает фиксированное выходное напряжение 12В при токе до 1.5А. Недостаток — низкий КПД из-за рассеивания избыточной мощности на микросхеме.
2. На микросхеме LM317T
Регулируемый линейный стабилизатор LM317T позволяет точно настроить выходное напряжение с помощью резисторов. Максимальный ток также 1.5А. КПД выше, чем у LM7812, но все еще невысокий.
3. Импульсная схема на LM2576
Импульсный преобразователь на специализированной микросхеме LM2576 обеспечивает высокий КПД (до 90%) при токах до 3А. Требует минимум внешних компонентов.
Применение преобразователей напряжения 24В в 12В
Основные области применения таких преобразователей:
- Питание автомобильной электроники (магнитолы, навигаторы и т.п.) в грузовиках и автобусах с бортовой сетью 24В
- Подключение 12-вольтового дополнительного оборудования к спецтехнике и сельхозтехнике
- Питание 12В устройств от солнечных батарей с напряжением 24В
- Системы видеонаблюдения и безопасности с питанием 12В в промышленных сетях 24В
Преобразователи позволяют использовать широкий ассортимент автомобильной электроники с питанием 12В на транспорте с бортовой сетью 24В.
Характеристики промышленных преобразователей 24/12В
Ключевые параметры коммерческих преобразователей напряжения:
- Входное напряжение: 18-32В
- Выходное напряжение: 13.8В ±0.5В
- Выходной ток: от 5А до 30А
- КПД: 85-95%
- Защита от перегрузки, КЗ, перегрева
- Рабочая температура: -40…+85°C
- Габариты: от 50x25x80 мм до 180x145x50 мм
Преимущества импульсных преобразователей 24/12В
По сравнению с линейными стабилизаторами, импульсные преобразователи имеют ряд преимуществ:
- Высокий КПД (до 95%) — меньше нагрев, экономия энергии
- Компактные размеры при большой мощности
- Широкий диапазон входных напряжений
- Низкий уровень пульсаций выходного напряжения
- Защита от перегрузки и КЗ
Это делает их оптимальным выбором для большинства применений, особенно при токах свыше 1-2А.
Рекомендации по выбору преобразователя 24/12В
При выборе преобразователя напряжения следует учитывать несколько ключевых факторов:
- Требуемая выходная мощность/ток нагрузки
- Диапазон входных напряжений
- Стабильность выходного напряжения
- Наличие защит (от КЗ, перегрузки, перегрева)
- Рабочий температурный диапазон
- Уровень пульсаций и электромагнитных помех
Для большинства применений оптимальны импульсные преобразователи с током 10-20А и защитой от неблагоприятных режимов работы.
Особенности монтажа преобразователей 24/12В
При установке преобразователя напряжения важно соблюдать несколько правил:
- Размещать в сухом, защищенном от влаги месте
- Обеспечить хорошую вентиляцию для отвода тепла
- Использовать провода достаточного сечения (min 2.5 мм²)
- Устанавливать предохранитель на входе преобразователя
- Надежно заземлить корпус преобразователя
- Располагать вдали от чувствительной электроники
Правильный монтаж обеспечит надежную и долговечную работу преобразователя.
Диагностика и обслуживание преобразователей 24/12В
Для поддержания преобразователя в рабочем состоянии рекомендуется:
- Периодически проверять входное и выходное напряжение
- Контролировать температуру корпуса во время работы
- Очищать от пыли и грязи вентиляционные отверстия
- Проверять надежность электрических соединений
- При неисправности проверять предохранители и входное напряжение
При появлении нехарактерных шумов, запаха или перегрева следует немедленно отключить преобразователь и обратиться в сервис.
Схема импульсный преобразователь напряжения 24 12
Это схема понижающего 24 вольта в 12 вольт, на ток 20А и мощность 400 Ватт DC-DC преобразователя. При необходимости снизить напряжение до стандартных 12В некоторые применяют обычный понижающий стабилизатор. Возможно это и оправдано, если надо подключить небольшую автомагнитолу, но когда устройство работает с токами десятки ампер — это не вариант. В схеме обычного линейного регулятора на 20А, возникнут огромные потери, и так делать совсем не рекомендуется. Преобразователь же имеет гораздо более высокую производительность.
Принципиальная схема преобразователя 24-12В
Характеристики инвертора 24-12:
- Выходной ток: 20A на 12V (15A непрерывного и 30A мгновенного),
- Входное напряжение: 18-30В постоянного тока,
- Выходное напряжение: от 5 до 20В,
- Рабочая Частота: 70kHz,
- Эффективность: 95%,
- Максимальная мощность 400 Вт,
- Защита: 30А.
Схема разработана с целью повышения производительности и максимальной простоты.
Она может использоваться в различных устройствах, таких как солнечные батареи или просто снижения напряжения у 24-вольтовых транспортных средств. Микросхема 7812 обеспечивает фиксированное напряжение +12 в для питания драйвера IR2111, ШИМ-модуля и контроллера температуры.
Принципиальная схема модуля генератора
Модуль PWM генерирует колебания с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на выходах S1, S2, этот сигнал пропорционален настоящего намерения в VSF точки выходной цепи (выходное напряжение источника) и запись модуля, эти точки находятся на положительной обратной связи модуля, определенное значение достигается путем изменения её значения резистором P1 в модуле PWM. Печатная плата — в архиве.
Модуль контроля температуры отвечает за поддержание температуры усилителя на транзисторах MOSFET. Можно его не использовать вообще, а подать питания на кулер напрямую.
Усилитель сигнала задающего генератора собран на драйвере для MOSFET — IR2111. ШИМ-колебания после смешения на диодах имеет результирующий сигнал — прямоугольную волну с фиксированной частотой 70kHz, ширина импульса от 0% до 98%.
Далее выход прямоугольного сигнала усиливается каскадами на Т1, Т2, Т3, отфильтровается дросселем L2. После L2 он выпрямляется группой диодов D10 и D11 — это высокопроизводительные типа Шоттки, подходящие для применения в импульсных источниках питания. И, наконец, напряжение 12В фильтруется и стабилизируется двумя электролитическими конденсаторами С10, С11. В итоге напряжение питания получается очень стабильное.
Недавно искал схему, которая бы преобразовывала с 24 вольт на 12 и наткнулся на несколько схем с линейными стабилизаторами на 20А. Это решение достаточно простое, но в силу больших потерь, которые в этом случае возникают, нецелесообразное. В идеале при включенном конверторе должны достигаться высокие эксплуатационные характеристики. В конце концов, меня не устроил ни один из вариантов, и я решил разработать свой собственный.
Параметры цепи:
Напряжение на входе: от 18 до 30В постоянного тока, напряжение на выходе: от 5 до 20В. Рабочая частота: 70кГц, КПД: 95%, максимальная мощность 400Вт.
Защитные приспособления: На входе (30А) в цепи F1, при полярности цепи D1 и F1.
Цепь разработана, чтобы достичь наибольшего КПД с текущими компонентами и качеством, а с другой быть настолько простой, насколько это возможно и использоваться для разных целей, например, при понижении напряжения на 24В транспортных средствах.
В начале цепи находится 24В разъем питания постоянного тока CN1, CN2 и диод D1, который позволяет подключать цепь при любой полярности. В качестве регулятора типа 7812, данная цепь обеспечивает фиксированное напряжение +12В для питания регулятора IR2111, широко-импульсного модулятора (ШИМ) и регулятора температуры.
ШИМ отвечает за модуляцию длительности прямоугольного импульса на выходах S1, S2, этот сигнал пропорционален текущему напряжению на выводах VSF выходной цепи (выходной источник напряжения) и модуля входа, эти выводы образуют петлю положительной обратной связи модуля, они выводят напряжение, которое достигается изменением значения триммера P1 в ШИМ..png)
Модуль регулирования температуры отвечает за поддержание температуры силового МОП-транзистора и цепи в пределах допустимой, этот регулятор также снижает потребление энергии и шум от вентилятора, останавливая его, когда в нем нет необходимости.
Усилитель построен на основе регулятора для МОП-транзистора IR2111, данный компонент содержит в себе все необходимое для управления и регулирования мощности МОП-транзистора при схеме полумост. Сигнал от ШИМ входит в контактный модуль (2) IC1 через два диода, которые объединяют два выходных сигнала S1, S2, и уравнительный резистор R3, результирующий сигнал – прямоугольная волна с фиксированной частотой 70кГц модулированной длительностью от 0 до максимум 98%, в зависимости от напряжения +12В.
Прямоугольный сигнал усиливается каскадом усилителя T1, T2, T3, фильтруется с помощью катушки индуктивности L2 с высокоиндуктивным ферритовым тороидальным сердечником, который очень часто используется в источниках питания, включенных на фильтрацию выходных сигналов и напряжений, чтобы насколько возможно устранить высокочастотную составляющую (высокую частоту) постоянного напряжения при отключении источника.
После того как напряжение на L2 выпрямляется группой диодов D10, D11 типа Шотки с высоким КПД, запирание диода происходит с малым внутренним сопротивлением и высокой рабочей частотой, чтобы использоваться в импульсных источниках питания. В конце цепи осуществляется фильтрация и стабилизация с помощью электролитических конденсаторов С10, С11. Конечный результат — это стабильное и высококачественное напряжение источника питания.
КОМПОНЕНТЫ:
КОНДЕНСАТОРЫ
С1 = 220мкФ 35В
С2, С3, С7, С12 = 100нФ
С4 = 10мкФ 35В
С5 = 63В 6800мкФ
С6 = 100мкФ 35В
С8 = 2мкФ 250В
С9 = 1мкФ 100В
С10, С11 = 3300мкФ 25В
РЕЗИСТОРЫ R3, R7 = 1 кОм 0,25Вт
R4, R5, R6 = 22 кОм 0,25Вт
ПОЛУПРОВОДНИКИ VR1 = UA 7812
ВСТРОЕННЫЙ РЕГУЛЯТОР +12В
D1 = BY255
ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ ДИОДЫ 3А
2, D5, D6 = UF4002
ИМПУЛЬСНЫЕ ДИОДЫ 1А
D3, D4, D8 = 1N4148
ИМПУЛЬСНЫЕ ДИОДЫ С МАЛЫМИ СИГНАЛАМИ
D7, D9, D14 = UF4006
ИМПУЛЬСНЫЕ ДИОДЫ 1А
D10, D11 = STPS4045CW
ДВОЙНОЙ ДИОД ШОТКИ 45В 40А
ДЛЯ РЕГУЛЯТОРА МОП-ТРАНЗИСТОРА T1, T2 = APT10M25BVR
МОП-ТРАНЗИСТОР 100В 70А
T3 = IRL2203
МОП-ТРАНЗИСТОР 30В 116А
Прочее
F1 = 30А
АВТОМОБИЛЬНЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ 30А L2 = 100мкГн 25А
3 ДВУХСЛОЙНЫЕ ОБМОТКИ для 1,2мм ПРОВОЛОЧНОГО СЕРДЕЧНИКА
ARISTON BLS1/NTF311
Детали части пайки с компонентами T3, R6, D8, мостом теплоотвода и элементом Т3, которые припаяны непосредственно к печатной плате.
Изображение, на котором вы можете видеть дополнительные компоненты, припаянные с помощью меди и олова, чтобы выдерживать большой ток, протекающий через них.
Изображение завершенной цепи и ее тестирование.
Преобразователь 24/12 (20А) Калуга
Конвертер 24/12V (20A) предназначен для питания аппаратуры, рассчитанной на входное напряжение 12 В, от автомобильной или транспортной бортовой сети с номинальным напряжением 24 В. Максимальная сила тока до 20 А. Установку рекомендуется производить при отключенной аккумуляторной батарее.
Преобразователь напряжения 24/12V (20A) — преобразователь напряжения служит для преобразования напряжения из 24В в 12В. Компактное устройство обеспечивает защиту от короткого замыкания, а также защиту от превышения выходного напряжения выше 14,5 вольт.
Понижающий автомобильный преобразователь 24/12V (20A) рассчитан на эксплуатацию в салоне (кабине) автомобиля с температурой окружающей среды от – 25 °C до 55 °C и относительной влажностью воздуха не более 93% при температуре 25 °C.
Малогабаритные источники питания 24/12V (20A) с успехом работают в электросетях тракторов, автомобилей, спецтехники и других системах электропитания дополнительного оборудования автотранспорта в условиях вибраций, постоянного изменения температур и влажности. Понижающие преобразователи 24/12V (20A) выполненные на современной элементной базе и схемотехнике будут актуальны в использовании как у профессиональных работников автотранспорта, так и у простых автомобилистов.
Импульсный источник стабилизированного напряжения 24/12V (20A) — это компактный преобразователь средней мощности в серии «ПН 24/12». При проектировании этого инвертора постоянного тока большое внимание уделялось высокой стабильности и отсутствию пульсаций выходного напряжения, электромагнитной совместимости с различными средствами связи, надежности и долговечности.
Импульсный конвертер 24/12V (20A) предназначен для питания аппаратуры, входное напряжение которой — 12 В, от автомобильной или транспортной бортовой сети с номинальным напряжением 24 В.
Максимальная величина тока — 20 А. Данная модель имеет высокий КПД и световую индикацию выходного напряжения.
Функции импульсного преобразователя 24/12V (20A)
защита от короткого замыкания
защита от перепада напряжения на выходе
алюминиевый радиатор для отвода тепла
Характеристики
Напряжение на входе, В 24
Напряжение на выходе, В 12
Импульсный выходной ток, А 20
Номинальный выходной ток, А 12
Максимальная выходная мощность, Вт 160
Габаритные размеры, мм 180х145х50
Масса, г 1000
Описание
Конвертер (24/12) 21.3759-03
Предназначен для подключения бытовых автомобильных приборов и другой аппаратуры с напряжением питания 12В к бортовой сети грузовых автомобилей и автобусов.
Применяется на транспортных средствах (ТС) любой марки с напряжением бортовой сети 24В.
Конвертер собран на алюминиевом радиаторе, обеспечивающем надежный отвод тепла. Схема конвертера имеет защиту от короткого замыкания и превышения напряжения на выходе.
В комплект поставки входит набор для монтажа и коммутации.
Рекомендации по монтажу:
Установку конвертера производить при отключенной аккумуляторной батарее.
1. Прибор установить вертикально на металлическом основании в защищенном от влаги месте салона ТС, обеспечив свободную циркуляцию воздуха, и надежно закрепить.
2. Вывод «24В» конвертера соединить проводом (сечением не менее 2,5мм²) с выводом «+» ТС.
3. Вывод «12В» конвертера соединить проводом (сечением не менее 2,5мм²) с выводом «+» потребителя.
4. Выводы «-» потребителя и «-» конвертера надежно соединить с «массой» ТС.
Top Three 24V to 12V DC to DC Converter Circuits
by Shagufta Shahjahan
22 879 просмотров В этом уроке мы демонстрируем проект преобразователя 24 В в 12 В. Приведенную ниже схему можно использовать для переключения с 24 В постоянного тока на 12 В постоянного тока.
Такие схемы также называются «преобразователями постоянного тока в постоянный». Вы можете понизить 24 В постоянного тока до 12 В с помощью микросхем регулятора напряжения.
7812 — это «регулятор напряжения 12 В», который ограничивает выходное напряжение до 12 В и потребляет управляемый источник питания 12 В. 7812 является наиболее известным, так как его управляемое 12-вольтовое питание обеспечивает полезный источник питания для большинства «сегментов TTL». 7812 является развитием регуляторов напряжения 78XX. Для ИС внутри семейства xx заменяется двумя цифрами, показывающими выходное напряжение.
Buy From Amazon
Hardware Component
The following components are required to make a 24V to 12V DC to DC Converter Circuit
| S. no | Component | Value | Qty |
|---|---|---|---|
| 1 | Voltage Regulator ICs | LM7812, LM317T, LM338 | 1, 1, 1 |
| 2 | Diode | 1N4002 | 1 |
| 3 | DC Supply | 24 V | 1 |
| 4 | Ceramic Capacitor | 330nF,100nF, 0. 1uF | 1 |
| 5 | Electrolytic Capacitor | 1uF | 1 |
| 6 | Резисторы | 1,3K, 2,1K, 240 Ом, 150 Ом | 1 |
LM7812.0007
Распиновка LM317T
Для подробного описания цоколевки, размеров и технических характеристик загрузите техническое описание LM317T
LM338 Распиновка
Схема преобразователя постоянного тока 12 В в постоянный
Пояснение к работе
Схема, показанная на принципиальной схеме 1, использует ИС, которая называется «LM7812». LM7812 представляет собой микросхему стабилизатора напряжения с фиксированным выходным напряжением 12 В, 1,5 А. По этой причине вы также можете использовать другие микросхемы, такие как LM317T, которая представляет собой «ИС регулируемого регулятора напряжения на 1,5 А», показанную на второй принципиальной схеме; идеальное выходное напряжение можно получить, установив соответствующее значение резистора для R1.
Чтобы получить 12 В от LM317, вы можете использовать резистор 2,1 К для R1. Если у вас есть потребность в большем токе, в этот момент вы можете использовать схему, показанную на третьей схеме, используя ИС LM338, которая представляет собой «ИС регулируемого регулятора напряжения 5 А».
Применение и использование
Преобразователь 24 В в 12 В представляет собой понижающий преобразователь напряжения. Он используется в приложениях, где нам нужно преобразовать напряжение с более высокого значения на более низкое значение.
Похожие сообщения:
Преобразователи 24–12 В, серые
- Белый светлый
- Сигнальное освещение
- Предупреждение и опасность
- Предохранитель и защита цепи
- Подача энергии
- Освещение салона
- Светодиодная технология XTL
- Электрические соединения
- Искать по:
- Товары
- Информационный
- Конкурентные развязки
- Поиск по:
- Товары
- Информационный
- Конкурентные развязки
44070Серый
44070Серый
0 Товар добавлен
Технические характеристики
- Материал: Литой под давлением алюминий Корпус
- Цвет: Серый
- Цвет корпуса: Алюминий
- Сила тока: 3A
- Тип соединения: Тупой вырез
- Пылевлагозащита: IP65
- ВМРС: 034-003-018
- Тип продукта: Преобразователь
- Количество проводов: 4
- Форма: Прямоугольная
Особенности и преимущества
- Имеет прочный литой корпус для защиты полупроводниковой полностью герметизированной электроники
- Большая упаковка
- Твердотельная, полностью герметизированная электроника
- Позволяет использовать 12-вольтовое освещение/аксессуары на 24-вольтовых автомобилях
Найти местного дистрибьютора
Отзывы покупателей
- Похоже, никто еще не оставил отзыв об этом товаре, станьте первым?
Оставить отзыв keyboard_arrow_right
44070
Я даю согласие на обработку и публикацию моих данных компанией Grote Industries
Я хочу, чтобы меня добавили в список маркетинговых рассылок Grote Industries.
