Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт (резистор, микросхема) ?
В этой статье расскажу о весьма банальных вещах, что не менялись уже не одно десятилетие, да они вообще не менялись. Другое дело, что с тех пор как был изучен принцип снижения напряжения в замкнутой цепи за счет сопротивления, появились и другие принципы питания нагрузки, за счет ШИМ, но тема это отдельная, хотя и заслуживающая внимания. Поэтому продолжу все-таки по порядку логического русла, когда расскажу о законе Ома, потом о его применении для различных радиоэлементов участвующих в понижении напряжения, а после уже можно упомянуть и о ШИМ.
Закон Ома при понижении напряжения
Собственно был такой дядька Георг Ом, который изучал протекание тока в цепи. Производил измерения, делал определенные выводы и заключения. Итогами его работы стала формула Ома, как говорят закон Ома. Закон описывает зависимость падения напряжения, тока от сопротивления.
Сам закон весьма понятен и схож с представлением таких физических событий как протекание жидкости по трубопроводу.
R=U/I; То есть давление (U) прямо пропорционально сопротивлению в трубе (R), но если расход (I) будет большой, то значит сопротивления как такового нет… И увеличенный расход должен показывать на пониженное сопротивление.
Весьма туманно, но объективно! Осталось сказать, что закон то этот впрочем, был получен эмпирическим путем, то есть окончательные факторы его изменения весьма не определены.
Теперь вооружившись теоретическими знаниями, продолжим наш путь в познании того, как же снизить нам напряжение.
Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт с помощью резистора
Самое простое это взять и использовать нестабилизированную схему. То есть когда напряжение просто понизим за счет сопротивления и все. Рассказывать о таком принципе особо нечего, просто считаем по формуле выше и все. Приведу пример. Скажем снижаем с 12 вольт до 5.
R=U/I. С напряжением понятно, однако смотрите, у нас недостаточно данных! Ничего не известно о «расходе», о токе потребления. То есть если вы решите посчитать сопротивление для понижения напряжения, то обязательно надо знать, сколько же «хочет кушать» наша нагрузка.
Эту величину вам необходимо будет посмотреть на приборе, который вы собираетесь питать или в инструкции к нему. Примем условно ток потребления 50 мА=0,05 А. Осталось также еще заметить, что по этой формуле мы подберем сопротивление, которое будет полностью гасить напряжение, а нам надо оставить 5 вольт, то 12-5=7 вольт подставляем в формулу.
R= 7/0,05=140 Ом нужно сопротивление, чтобы после из 12 вольт получить 5, с током на нагрузке в 50 мА.
Осталось упомянуть о не менее важном! О том, что любое гашение энергии, а в данном случае напряжение, связано с рассеиваемой мощностью, то есть наш резистор должен будет «выдержать» то тепло, которое будет рассеивать. Мощность резистора считается по формуле.
P=U*I. Получаем. P=7*0,05=0,35 Вт должна быть мощность резистора. Не менее. Вот теперь курс расчет для резистора можно считать завершенным.
Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт с помощью микросхемы
Ничего принципиально не меняется и в этом случае. Если сравнивать этот вариант понижения через микросхему, с вариантом использующим резистор. По факту здесь все один в один, разве что добавляются полезные «интеллектуальные» особенности подстройки внутреннего сопротивления микросхемы исходя из тока потребления. То есть, как мы поняли из абзаца выше, в зависимости от тока потребления, расчетное сопротивление должно «плавать». Именно это и происходит в микросхеме, когда сопротивление подстраивается под нагрузку таким образом, что на выходе микросхемы всегда одно и тоже напряжение питания! Ну и плюсом идут такие «полезные плюшки» как защита от перегрева и короткого замыкания. Что касательно микросхем, так называемых стабилизаторов напряжения на 5 вольт, то это могут быть: LM7805, КРЕН142ЕН5А. Подключение тоже весьма простое.
Само собой для эффективной работы микросхемы ставим ее на радиатор. Ток стабилизации ограничен 1,5 -2 А.
Вот такие вот принципы понижения напряжения с 12 на 5 вольт. Теперь один раз их поняв, вы сможете легко рассчитать какое сопротивление надо поставить или как подобрать микросхему, чтобы получить любое другое более низкое напряжение.
Осталось сказать пару слов о ШИМ.
Широко импульсная модуляция весьма перспективный и самое главное высокоэффективный метод питания нагрузки, но опять же со своими подводными камнями. Вся суть ШИМ сводится к тому, чтобы выдавать импульсами такое напряжение питание, которое суммарно с моментами отсутствия напряжения будет давать мощность и среднее напряжение достаточное для работы нагрузки. И здесь могут быть проблемы, если подключить источник питания от одного устройства к другому. Ну, самые простые проблемы это отсутствие тех характеристик, которые заявлены. Возможны помехи, неустойчивая работа. В худшем случае ШИМ источник питания может и вовсе сжечь прибор, под которые не предназначен изначально!
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:
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).
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.
5 ВОЛЬТ ОТ ОДНОЙ БАТАРЕЙКИ
Получить от простой батарейки на 1,5 вольта стабилизированные 5В или 12В можно задействовав для этого DC/DC преобразователь на микросхеме LT1073 — DC-DC конвертер с регулируемым выходом или нерегулируемыми 5В, 12В. С помощью неё можно от одного элемента АА получить стандартное USB напряжение, для питания и подзарядки мобильной техники.
LT1073 — типовая схема DC-DC конвертера
Эта микросхема доступна в трех различных версиях, в зависимости от выходного напряжения. Два с фиксированным выходным напряжением 5В и 12В, но это значение может быть скорректировано. Настройка производится через делитель напряжения с двумя резисторами, которые связаны с компаратором напряжения, отвечающим за стабилизацию выходного напряжения.
Схема преобразователя 1,5 в 5 вольт
LT1073 — прекрасное решение, если вам нужно сделать небольшой DC/DC преобразователь с низким рабочим напряжением и током потребления без нагрузки.
Самый ответственный для многих инверторов элемент — дроссель. Если у вас нет измерителя индуктивности, то используем некоторые возможные готовые решения. На ферритовое кольцо от сгоревшего преобразователя энергосберегающей лампы мотаем 7 витков провода 0.3 мм.
Конденсатор рекомендуется использовать танталовый. Диод должен быть быстрым, не стоит сюда пробовать паять обычные 1N4002 из выпрямителей, рекомендуется Шоттки, что характеризуются высоким временем отклика и низким внутренним сопротивлением, например 1N5818 подходит для данного преобразователя.
Скачать документацию на LT1073 можно здесь, там очень хорошо расписаны все возможности микросхемы и различные режимы работы.
Originally posted 2019-07-12 02:07:24. Republished by Blog Post Promoter
Выбираем преобразователь с 12 на 220 вольт
За долгие годы после появления электричества мы окончательно привыкли к сети 220, что любой прибор может от неё работать. Различную бытовую технику нам хочется взять с собой в путешествия или на отдых, но в автомобиле только 12 или 24. Для решения этой проблемы лучше всего использовать преобразователь напряжения с 12 до 220 вольт. Благодаря современной элементной базе и ШИМ контроллерам, такой блок стал миниатюрным и лёгким.
Второе распространённое название, это «автомобильный инвертор». Соответственно в интернет-магазине может называться по-разному, не всегда бывает легко найти.
Как всегда китайцы заманивают нас низкими ценами и большими мощностями инверторов 12 в 220. Об этом расскажу отдельно, вас вряд ли интересуют китайские ватты, у которых один нолик бывает лишний.
Содержание
- 1. Применение
- 2. Технические характеристики
- 3. Мощность
- 4. Охлаждение
- 5. Пример характеристик
- 6. Типовое энергопотребление
- 7. Дополнительная защита
- 8. Подключение в авто
- 9. Как сделать своими руками
- 10. Подключение ноутбука в авто
- 11. Цены на преобразователи
Применение
Инверторы напряжения DC-AC нашли широкое применение в местности без электрификации. От стандартного аккумулятора на 12В можно получить бытовые 220В. Форма электрического тока на выходе немного ограничивает применение, не все электрические приборы могут переносить синусоиду почти прямоугольной формы.
По количеству Ватт на выходе в основном бывают:
- автомобильные на 100вт, 300вт, 500 Ватт;
- мощные стационарные 2000вт, 3000вт, 5000вт, 10000вт.
По конструкции делятся на:
- на автомобильные;
- стационарные;
- компактные.
Рассматривать преобразователь с 12 на 220 в машину буду для использования питания светодиодного освещения, так как весь сайт этому посвящен. Но всё это распространяется и на любую бытовую технику с питанием от сети 220В.
При выезде на пикник или отдаленную дачу бывает необходимость осветить помещение или место ночёвки. Самый простой способ, подключить светодиодный светильник или лампу для дома в автомобильный инвертор 12 220v. Это конечно не очень оптимально с точки зрения экономного расхода энергии аккумулятора авто, КПД снижается вместе с увеличением нагрузки. В лампочке тоже стоит ШИМ драйвер для питания светодиодов.
Стационарный инвертор 12 в 220 с чистым синусом незаменим при использовании энергии солнечных батарей или ветряков. Изначально такие генераторы выдают 12В, 24В, 36В, которые можно напрямую аккумулировать.
Компактные модели могут питаться от 12в до 50в, более неприхотливы в выборе источника питания. В автомобильном варианте выглядят как большая зарядка с розеткой.
Технические характеристики
Все DC — AC преобразователи тока с 12 на 220 на выходе имеют стандартные параметры, частота 50 Герц и 220V. Они соответствуют параметрам в нашей домашней сети и совместимы практически со всеми домашними устройствами.
Основные параметры:
- номинальная мощность;
- коэффициент полезного действия;
- активное или пассивное охлаждение;
- энергопотребление на холостом ходу;
- максимальный ток потребления на входе;
- напряжение питания;
- защита от замыкания и перегрева;
- вид синусоиды на выходе.
Все современные преобразователи конструктивно реализованы на импульсных контроллерах, которые обеспечивают высокий коэффициент полезного действия. Это значение может достигать 95%, остальные 5% энергии будут рассеиваться самим прибором, за счет которых он нагревается.
Самые доступные модели имеют модифицированную синусоиду на выходе, прямоугольного вида. У дорогих «чистая синусоида», такая же плавная, как обычной домашней розетке.
Некоторые электроприборы при включении потребляют энергии в 2 раза больше. Например, бытовая дрель на 750вт не сможет запуститься от инвертора на 1000вт. Пиковой кратковременной мощности повышающего преобразователя напряжения может не хватить для старта двигателя. Решением такой проблемы будет использование электроприборов с плавным пуском.
Мощность
Реальная мощность дешевых DC-AC преобразователей с 12 на 220 может быть в 2 – 3 раза ниже. Интернет-магазины и производители используют китайский маркетинг для увеличения продаж. Крупно указывают кратковременную пиковую мощность, на которой прибор может работать 5 минут, пока не отключится из-за перегрева и перегрузки.
Для домашнего можно смело покупать стационарные на 2000 вт, 3000 вт, 5000 вт, всегда найдется чем его загрузить. Промышленные уже на 10000вт, 15000вт и выше, рассчитаны на энергоснабжение электроинструментов. Для легковых автомобилей достаточно 100вт, 300вт, 500 Ватт, 2000вт. Если больше, то требуется серьёзная подготовка транспорта.
При выборе уточняйте, как мощность указана, номинальная долговременная или кратковременная. При подсчёте предполагаемой нагрузки делайте запас на 20%, чтобы не эксплуатировать преобразователь не пределе, это значительно продлит его ресурс. У дорогих есть запас, у дешевых наоборот, слегка не хватает до нормы.
Подключение лучше проводит у специалистов, сила тока от аккумулятора для автомобильного инвертора на 500W будет около 50А. По неосторожности можно спалить провода и много чего другого. Лучше перестраховаться и поставить дополнительный предохранитель или систему защиты. Джиперы ставят отдельную кнопку отключения массы. Я сторонник максимальной безопасности, на себе попробовал все виды воздействия электричества, даже когда отвертка в руках плавится.
Охлаждение
Пассивное с ребрами из алюминия
..Нагрев зависит от полной мощности инвертора и подключенной нагрузки. В качестве системы охлаждения используется алюминиевый корпус устройства. Когда мощность большая, то устанавливается вентилятор, за счёт которого циркулирует воздух внутри. Активное охлаждение работает не постоянно, только когда температура корпуса превышает установленную и термодатчик включает вентилятор.
Автомобильный транспорт и любой другой подвержены сильному воздействию пыли. Поэтому при большой нагрузке вентилятор может просто не включится, потому что забился пылью.
Активное охлаждение с вентилятором
Пример характеристик
В качестве наглядного примера рассмотрим типовые параметры обычного повышателя.
1. Номинальная рабочая 1000вт, работать на ней может любое количество времени.
2. Максимальная 2000вт, только в течение короткого промежутка времени 5-10 минут, некоторые приборы на старте потребляют в 2 раза больше.
3. Ток без нагрузки 1А, энергопотребление самого преобразователя напряжения от батареи без нагрузки. При 12В это будет 12 Ватт в час.
4. Форма сигнала, модифицированная синусоида — колебания тока прямоугольной формы, все дешевые повышатели дают только такую форму.
5. Входное напряжение 11-15В, при выходе за эти значения сработает защита, и всё отключится.
6. Напряжение на выходе 220В ±10%. Показатель зависит от нагрузки на инвертор и его качества. Обычно питание электроники рассчитано на изменения питания в этих пределах.
7. Частота тока 50Гц, частота колебаний в секунду.
8. КПД 94%, средний коэффициент полезного действия. Остальные 6% потребляет сам прибор, за счёт которых и нагревается. Хорошим КПД считается от 90%.
Типовое энергопотребление
В таблице указано минимальное потребление энергии для популярной бытовой техники. Чтобы узнать количество Ватт для конкретного прибора, посмотрите количество Ватт на его блоке питания или поищите на корпусе. Если известна только маркировка и название модели, то всегда можно погуглить характеристики. Точнее всего будет замерять ваттметром еще дома, чтобы узнать точные реальные показатели, которые сильно зависят от режима работы.
Наименование | Примерное энергопотребление |
Зарядное для смартфона или планшета | от 10вт |
Нетбук | от 15вт |
Ноутбук | от 30вт |
Принтер струйный | от 30вт |
Компьютер | от 50вт |
Бритва | от 10вт |
ЖК телевизор | от 20вт |
Фен | от 700вт |
Утюг | от 1000вт |
Чайник обычный | от 2000вт |
Микроволновка | от 1000вт |
Дополнительная защита
Хорошая модель с индикаторами
Хороший преобразователь напряжения с 12 на 220 должен иметь защиту от короткого замыкания, перегрузки и перегрева. Обязательно должен быть предохранитель в самом устройстве. Мощность подключаемых приборов может меняться, да и дети случайно могут подключить утюг. Чтобы инвертор не сгорел, защита от перегрузки должна его своевременно отключить. Короткое замыкание приводит к возникновению большой силы тока, которая моментально разогревает провода и они воспламеняются. Блок защиты должен отключить выход инвертора, и не включать пока есть замыкание.
В качественных моделях блок защищен от неправильной полярности, слишком низкого и слишком высокого входного напряжения. Дополнительные индикаторы и встроенные вольтметры покажут текущее состояние, и помогают заблаговременно выявить неисправность.
Начинка и конструкция
Наличие термозащиты можно определить по наличию датчика температуры на радиаторе охлаждения силовых транзисторов. Этот датчик включает вентилятор, когда температура системы охлаждения превысила допустимую.
Подключение в авто
Чаще всего подключают в автомобилях, по неосторожности многие спалили не один предохранитель в блоке защиты электрики машины. Прикуриватель имеет ограничение по мощности подключаемой нагрузки, смартфон и планшет вы можете заряжать без проблем. Во всех авто прикуриватель защищён предохранителем около 15 Ампер от короткого замыкания. Это около 180W. В инструкции по эксплуатации производитель пишет, что не надо подключать в прикуриватель нагрузку более 130-150W, то есть максимум 12 ампер. При перегрузке сгорит предохранитель и всё отключится. Если такое случилось, то можно временно взять предохранитель со второстепенной электрики, типа задних стеклоподъемников или противотуманных фар.
Только толстые провода или хорошие крокодилы
Мощную нагрузку на 12V можно подключать только напрямую к аккумулятору или делать отдельную толстую проводку в салон авто. Провода не должны касаться подвижных частей силового агрегата и других механизмов под капотом. Должны иметь защиту от истирания и замыкания на массу. С этим сам сталкивался, когда прямо находу на трассе резко потухли все приборы в машине.
Нельзя использовать
Не используйте переходники с прикуривателя на крокодилы. Они бывают собраны только на обжиме, без пропайки. Избегайте любого плохого контакта на линиях питания, это приведет к нагреву этих участков.
Как сделать своими руками
Многим будет интересно собрать преобразователь напряжения с 12 на 220 своими руками. Чтобы сберечь своё время, предпочитаю использовать готовые блоки или подручные приборы. В интернете есть хорошие схемы на 2000, 2500 и 3000 Вт, они отличаются в основном количеством силовых транзисторов на выходе.
На Ебее и Алиэкспресс продаётся около 10 разновидностей готовых высоковольтных модулей. От простейших до качественных с кулером на радиаторе. Остаётся добавить провода и клеммы, установить розетку и дополнительную защиту.
Старый ИБП
Но самый лучший вариант изготовления инвертора 12 в 220 своими руками, это использование источника бесперебойного питания ИБП. Это полностью готовое устройство, продвинутые модели снабжены экранами и индикаторами. Остаётся только вывести кабель на 12 вольт наружу. В ИБП есть основные виды защиты, на корпусе от 1 до 6 розеток.
Старый ИБП стоит 100-300руб, иногда их отдают бесплатно, у меня их валялось 3 штуки. Проще и быстрее их найти на Авито, встречаются очень хорошие модели по сказочным ценам.
Подключение ноутбука в авто
Отдельно рассмотрим подключение к прикуривателю ноутбука с питанием на 19V. Использовать автомобильный инвертор на 220V не рационально, придется с 12V делать 220V и потом 19V. Слишком много энергии будет уходить на преобразование. Оптимальный вариант, использование повышающего преобразователя с 12 на 19В.
Я купил универсальный блок за 250руб вместе с доставкой на Aliexpress. В российских магазинах за него просят слишком много, но можно поискать на Авито по доступной цене. Протестировал его своим ноутбуком, держит ток до 4А, количество вольт не проседает при нагрузке, нагрев в норме.
XL4016
Дешевые китайские блоки конечно имеют реальные параметры ниже заявленных Но всегда можно доработать конструкцию и элементную базу.
Цены на преобразователи
Россияне любят затариваться мелкой электроникой на китайском базаре Aliexpress. По роду своей деятельности постоянно слежу за ценами на Алиэкспресс и сравниваю с российскими. На октябрь 2016 года покупать на Алиэкспресс не выгодно из-за курса доллара. Можно дешевле и лучше купить в России, к тому же получите гарантию и возможность обмена в течение 2 недель.
Китайцы любят завысить технические характеристики, ведь 99% из вас не будут проверять соответствие обещанных параметрам. А оставшийся 1% потребует небольшой компенсации за обман со стороны продавца. По опыту коллег обещанные китайцами 3000вт можно смело делить на 3, и получите реальное долговременную мощность.
Если вы прочитали обзор про китайский преобразователь с 12 на 220, где им довольны и пишут, что хорошо работает, не бросайтесь идти и покупать по ссылке. Их выпускают разные заводы, начинка бывает разные даже в пределах одной партии. Контроль качества у них низкий, процент брака относительно высокий. Отзывы пишут в основном люди, которые купили его недавно и пользуются ими в первый раз. То есть объективность мнения очень низкая, верьте только результатам измерений и тестов.
Как из 12 вольт сделать 220 при помощи преобразователя напряжения
Понимание, как из 12 вольт сделать 220, позволяет самостоятельно изготовить преобразователь для получения стандартного сетевого напряжения.Чтобы сделать прибор с качественной синусоидой на выходе, обязательно должны быть учтены все требования электротехники.
В каких случаях необходим преобразователь напряжения?
Преобразователи напряжения — приборы, изменяющие постоянный ток от аккумуляторной батареи в переменные показатели с заданными параметрами, равными 220 В и 50 Гц.В бытовых условиях это устройство обеспечивает беспроблемное функционирование таких приборов, как газовый котел, холодильник, телевизор и другая сложная электротехника при невозможности использовать централизованную подачу электрической энергии на 220 В.
Особенности влияния параметров на электрические приборы:
- амплитуда прилагаемого напряжения влияет на частоту оборотов двигателя, а от показателей питающей электросети напрямую зависит скорость валового вращения в двигателе асинхронного типа;
- бытовые приборы нагревательного типа функционируют при показателях рабочего тока, пропорциональных уровню напряжения, но значительная часть таких изделий не рассчитана на эксплуатацию в нестандартных условиях напряжения;
- бытовая электротехника часто нуждается в напряжении, отличном от сетевых параметров со строго определенными, стабильными показателями амплитуды, поэтому нормальная работоспособность некоторых приборов возможна только в условиях применения преобразователя напряжения.
Схема повышающего преобразователя напряжения 12-220 В
Особенно часто устройство используется в домовладениях с системой автономного обогрева, где в качестве отопительного прибора устанавливается импортное газовое оборудование с электронным управлением и контролем. Работоспособность таких приборов полностью зависит от наличия бесперебойного напряжения в 220 В и 50 Гц с правильной синусоидой.
Область применения преобразователя напряжения очень широкая, включая походные условия, эксплуатацию яхт и автомобилей, дачные участки без сетевого электроснабжения и так далее.
Электросчетчики бывают разными по количеству фаз, по тарифам и другим параметрам. Какой счетчик электроэнергии лучше поставить в квартире – читайте рекомендации специалистов.
Принцип работы светодиодных ламп и советы по ремонту неисправных лампочек своими руками описаны тут.
С правилами монтажа счетчиков электроэнергии вы можете ознакомиться по ссылке.
Разновидности преобразователей 12 на 220 вольт
Инверторы — устройства, позволяющие преобразовывать постоянные токовые величины, включая 12 В, в переменный ток с изменением уровня напряжения или без. Как правило, такие приборы являются генераторами периодического напряжения, приближенного к форме синусоиды.
Все выпускаемые в настоящее время преобразователи напряжения постоянных токовых величин могут быть представлены:
- регуляторами напряжения;
- преобразователями уровня напряжения;
- линейными стабилизаторами.
Самодельный преобразователь
Чисто теоретически, на выход можно получить любые токовые величины, регулируемые от нулевой отметки до максимальных значений. Чаще всего в качестве источника постоянного тока на 12 В используется стандартная аккумуляторная батарея. Существующие на сегодняшний день преобразователи отличаются по нескольким параметрам.
В зависимости от вида получаемой синусоиды:
- Приборы, создаваемые синусоиду нормального или постоянного вида, характеризуются функционированием без отклонений и соблюдением всех эксплуатационных параметров с высоким уровнем точности. Такие устройства используются в подключении любых электроприборов, которые работают в условиях напряжения 220 В.
- Приборы, создаваемые синусоиду модифицированного вида, характеризуются незначительными отклонениями в величине напряжения. Такие особенности не способны оказывать негативное воздействие на эксплуатационные качества стандартных бытовых устройств. Тем не менее, такое оборудование не применяется для подключения приборов, относящихся к категории сложной измерительной или медицинской техники.
В зависимости от показателей мощности:
- преобразователи с мощностью до 100 Вт не рассчитаны на слишком высокие нагрузки, поэтому являются оптимальным вариантом для питания зарядного устройства простого бытового прибора;
- преобразователи с мощностью в пределах от 100 Вт до 1,5 кВт. Такой тип устройств применяется преимущественно для питания простых приборов, подключаемых к бытовой электросети;
- преобразователи с мощностью выше 1,5 кВт позволяют обеспечивать питанием такие достаточно мощные бытовые приборы, включая микроволновую печь, утюги и объёмные мультиварки.
- устройства компактного типа, отличающиеся неприхотливостью к источнику питания, и функционирующие в условиях напряжения 12-50 В;
- устройства стационарного типа, обладающие чистым синусом и выдающие низковольтное напряжение 12-36 В;
- автомобильные устройства переносного типа, характеризующиеся работой в определенных устройствах.
При выборе модели преобразователя показателей напряжения рекомендуется приобретать прибор, имеющий некоторый запас по уровню мощности.
Преобразователи напряжения с 12 на 220 В выдают на выход стандартные показатели, соответствующие основным характеристикам домашней электросети, поэтому являются совместимыми с практически любыми бытовыми приборами.
По форме сигнала выходного напряжения
Электронные устройства в виде преобразователей или инверторов различаются в зависимости от формы сигнала в выходном напряжении:
- Модифицированный вариант, представленный плавной синусоидой, измененной до трапециевидной, прямоугольной или даже треугольной формы. Такие устройства характеризуются ограниченной областью использования и пригодны для потребителей, представленных осветительными и нагревательными приборами. Чтобы обеспечить функционирование оборудования с индуктивной нагрузкой, инверторная мощность должна иметь значительный запас, что обусловлено высоким пусковым током.
- Вариант «чистой» синусоиды используются в питании любого вида нагрузки, а также позволяют обеспечить надежное и стабильное функционирование высокочувствительного оборудования. Значительная часть инверторов такого вида имеет зарядное устройство встроенного типа, благодаря чему используется в качестве источника бесперебойного питания.
- Гибридный вариант подходит для обеспечения схем электрического снабжения, рассчитанных на обслуживание нескольких источников питания. В устройстве есть возможность использовать определенный вид приоритетного источника энергии или использовать сразу несколько вариантов с целью зарядка аккумуляторной батареи.
Преобразователь напряжения 12-220 самодельный
При выборе устройства следует обратить внимание на доступность альтернативных источников энергии, что позволяет быстро окупить приобретенное, достаточно дорогостоящее оборудование.
Приобретаемое устройство должно иметь оптимальные показатели номинальной мощности, защиту от перегревов и замыканий, систему пассивного и активного охлаждения, а также достаточный для функционирования КПД.
Трансформаторные устройства
Преобразователи трансформаторного типа являются устройствами, основанными на двух обмоточных системах. Приборы такого вида характеризуются изменением индуктивной связи при воздействии входного перемещения.
При этом осуществляется подключение одной обмоточной системы к источнику переменного тока с напряжением, а вторая обмотка, в этом случае, используется в качестве выходной.
Автомобильный преобразователь напряжения 12-220 В
Любой трансформатор предназначен для выполнения таких основных функций, как измерение и защита. Особенно востребованы современные трансформаторные устройства преобразующего типа, предназначенные для выполнения схемы удвоения или утроения частоты питающего напряжения.
В производственной области и быту современные приборы, позволяющие обеспечивать контроль входного/выходного тока и трансформировать переменные показатели в постоянные параметры, а также способные распределять напряжение, – являются очень востребованными.
Конструкция обычного повышающего преобразователя напряжения с 12 на 220
Тем не менее, нужно учитывать и некоторые минусы таких проборов. Основные недостатки преобразователей напряжения представлены восприимчивостью многих моделей таких устройств к повышенным показателям влажности, часто весьма внушительными размерами и сравнительно высокой стоимостью, поэтому к выбору инвертора нужно подходить очень внимательно.
Видео на тему
Источник 5 вольт 10 ампер случилось что мне понадобился инвертор
Источник 5 вольт 10 ампер случилось так, что мне понадобился инвертор, который при входном напряжении нескольких вольт выдавал на выходе 5 В / 10А. Я решил, что это будет инвертор, построенный из самых распространенных и самых дешевых запчастей, по возможности, из б.у. деталей. Хотя эффективность 80 … 85% и значительный уровень помех не являются моделью совершенства, возможно, каждый любитель электроники может сделать это без поездки в магазин. Дополнительным любопытством является нетипичная исполнительная система с транзистором MOSFET N. Полученные свойства настолько привлекательны, что стоит ознакомиться с представленной конструкцией.
Источник 5 вольт 10 ампер схема которого показана на рисунке.
Принцип работы классический, за исключением того, как управляется транзистор регулятора, что должно произойти. Я использовал популярный чип MC34063 в инверторе из-за цены и доступности. Он используется во многих устройствах, например, автомобильных зарядных устройствах. В инверторе можно было бы использовать транзистор в качестве ключа PNP (как показано на рисунке из каталога) или MOSFET с каналом P.
В моей версии MOSFET N работает (в модели это BUZ11) из-за доступности такого транзистора и, следовательно, вероятность того, что у нас он найдется в ящике.
Подумав о том, как управлять таким транзистором во встроенном преобразователе, я разработал простое решение с транзистором PNP, диодом и конденсатором. Эта система гарантирует, что затвор транзистора переключается на напряжение выше напряжения питания. Таким образом, транзистор успешно работает в общей системе. Транзистор с меньшим значением параметра Росона. Чем меньше сопротивление коммутируемого транзистора, тем меньше потери.
Диод Шоттки и дроссель, используемые в регуляторе, были изъяты из блоков питания ATX, блоки которых можно найти в любой мастерской. Двойной диод D2 поступает из ветви 5 В (два диода, расположенные внутри этого элемента, подключены параллельно). Выходной дроссель моего инвертора в исходной системе питания ATX работает как основной стабилизационный дроссель. Это характерный много обмоточный дроссель на выходе источника питания. Я удалил все секции, кроме обмотки на 12 В. Фильтрующие конденсаторы также можно использовать от импульсных источников питания. Убедитесь, что они находятся в хорошем рабочем состоянии (внешний вид конденсатора корпуса не может быть выпуклым или треснутым). Резистор R4 ограничивает максимальный ток транзистора Q2. Я сделал это с двумя проводами от линии TLWY 0,125 мм2.
Провода, соединенные параллельно, припаиваются непосредственно к печатной плате. В моем случае расстояние между площадками оказалось более или менее адекватным. Этот резистор следует выбирать как можно больше, если только преобразователь «сжимает» предполагаемый ток. Если читатель решит выполнить этот резистор аналогично мне, тогда я советую вам начать с пайки более длинного участка проводов, а затем постепенно сокращать его до тех пор, пока вы не получите ток 10A при напряжении 5 В.
Это, в частности. «Входной» обратный диод – это не требуется. У входа я использовал предохранитель со значением 10А. При использовании типичных колодок следует обратить внимание на качество держателя предохранителей. Для многих типов ток 5А может быть проблемой.
На выход инвертора я подключил через резистор светодиод, сигнализирующий о наличии выходного напряжения.
Источник питания 5 вольт 10 ампер может работать с небольшой нагрузкой или ее полным отсутствием, но из-за используемого дросселя появляются небольшие пульсации выходного напряжения.
Следует также помнить, что из-за простоты и довольно больших токов в системе выходное напряжение содержит импульсы с работой преобразователя частоты. Чтобы улучшить качество выходного напряжения, стоит добавить дополнительный фильтр LC. Вероятно, элементы, необходимые для этого, также будут найдены в источнике питания ATX, потому что у многих моделей были такие фильтры. Если система будет питаться с напряжением не более 12 В, C2 и C3 могут быть на 16 В. Преобразователь после замыкания выхода потреблял электроэнергию от источника в 2,5 … ЗА. Такое поведение обеспечивает устойчивость к повреждениям в условиях временного короткого замыкания. Во время короткого замыкания диод D2 был наиболее нагретым.
Монтаж и настройка источник 5 вольт 10 ампер
Источник 5 вольт 10 ампер был собран на печатной плате, схема сборки которой показана на рисунке, а на фото печатная плата изготовлена в домашних условиях.
Транзистор Q2 требует небольшого радиатора. Запланированная медная площадка на монтажной плате рядом с ним. Она используется для припаивания радиатора к плате после сверления соответствующих отверстий, если это требует радиатор. Печатная плата требует пайки двух перемычек (сечение четыре квадрата в близи R3 и IC1). На фотографии показан внешний вид источника питания.
Входное напряжение, подающее на преобразователь, должно быть в пределах 10…18 В. На выходе система обеспечивает напряжение 5 В при токовом выходе 10А. Максимальное значение тока зависит от условий охлаждения.
Источник 5 вольт 10 ампер я использовал небольшой радиатор для транзистора и корпус без вентиляционных отверстий. В этих условиях инвертор был термически безопасен для непрерывного выходного тока 5А (испытание проводилось при комнатной температуре окружающая среды). Работа с током 10А должна была выполняться в коротко временном режиме, что в моем случае не было проблемой. Обеспечивая лучшее охлаждение, вы можете безопасно нагружать 10A в непрерывном режиме. Инвертор устойчив к временному короткому замыканию (я тестировал на короткое замыкание, продолжающееся 60 секунд, с холодным устройством).
Схема платы повышающего преобразователя 3.7 5 вольт. Как получить нестандартное напряжение. Повышение переменного напряжения
Повышающий преобразователь 3,6 — 5 вольт на MC34063
Статей о преобразователях на MC34063 и подобных микросхемах написано предостаточно. Зачем писать ещё одну? Признаемся честно, мы написали её, чтобы выложить печатную плату. Возможно, кто-то сочтёт её удачной или просто поленится рисовать свою.
Понадобиться такой преобразователь может, например, для питания какой-либо самоделки или измерительного прибора от литиевого аккумулятора. В нашем случае — это питание дозиметра от китайского 1,5А/ч . Схема — стандартная, из даташита, повышающий преобразователь.
Печатная плата получилась маленькой, всего 2*2,5см. Можно сделать меньше. Все детали, как планировалось — SMD. Однако, найти керамический SMD конденсатор с ёмкостью менее 1нФ оказалось не так-то просто, пришлось поставить выводной. Также непросто оказалось найти сравнительно маленький дроссель нужной индуктивности, не входящий в насыщение на нужном токе. В итоге решено было использовать повышенную частоту — порядка 100кГц и дроссель на 47мкГн. В итоге он лишь на треть выходит за габариты платы.
Делитель напряжения для стабилизации 5 вольт удачно получился из резисторов на 3 и 1 кОм. Если постараться, на их место можно аккуратно припаять многооборотный потенциометр, как мы сделали это в преобразователе на NCP3063 , чтобы иметь возможность подстройки напряжения.
Сфера применения этой схемы не ограничивается лишь питанием приборов. Её с успехом можно использовать в самодельных фонариках, зарядных устройствах, повербанках, одним словом — везде, где требуется преобразовать одно значение напряжения в другое. Микросхема эта не очень мощная, однако способна справиться в большинстве применений.
Однако, при применении импульсных преобразователей для питания измерительных приборов и чувствительной аппаратуры, следует помнить о том уровне шума, который они создают по цепям питания. Есть мнение, что для очень чувствительных к таким вещам схем решение — только в применении линейного стабилизатора между преобразователем и непосредственно питаемой им схемой. В нашем случае минимальный уровень пульсаций мы получили при помощи максимальной ёмкости конденсатора на выходе преобразователя, которую смогли найти. Это оказался тантал на 220мкФ. На плате есть место для установки на выходе нескольких керамических конденсаторов, если это необходимо.
Повышающий преобразователь 3,6 — 5 вольт на MC34063 показал хорошую стабильную работу и может быть рекомендован к применению.
Далеко не все слышали о том, что литий-ионные батареи типа АА, имеют не только стандартные 3,7 вольта, но есть такие модели что дают обычных полтора, как в никель кадмиевых. Да, сама химия банок не позволяет создавать 1,5-вольтовые ячейки, поэтому внутри есть понижающий стабилизатор. Таким образом получается классическая перезаряжаемая батарейка, на стандартное для большинства приборов и, главное, игрушек, напряжение. Эти АКБ имеют то преимущество, что очень быстро заряжаются и более мощные по ёмкости. Поэтому можно смело предположить рост популярности таких элементов питания. Давайте осмотрим тестовый образец и разберём его начинку.
Сама батарея выглядит как обычные АА элементы, за исключением верхней положительной клеммы. Есть сверху утопленное кольцо вокруг неё, что обеспечивает прямое подключение к Li-ion ячейке для .
После отрывания этикетки, мы встретились с простым стальным корпусом. Желая разобрать ячейку с минимальным риском короткого замыкания внутри, использовался маленький труборез для аккуратной разборки сварного шва.
Печатная плата, которая выдаёт из 3,7 — 1,5 вольта, находится внутри крышки.
В этом преобразователе использована , 1.5 МГц инвертор DC-DC, чтобы обеспечить 1,5 В на выходе. Судя по даташиту, это полностью интегрированный конвертер со всеми силовыми полупроводниковыми компонентами. Преобразователь рассчитан на 2,5-5,5 вольт входа, то есть в пределах рабочего диапазона Li-ion ячейки. Кроме того, он имеет собственный ток потребления всего 20 микроампер.
Для аккумулятора предусмотрена схема защиты, расположенная на гибкой плате, которая окружает Li-ion ячейку. Она использует микросхему XB3633A , которая, как и инвертор, является полностью интегрированным устройством; нет внешних МОП-транзисторов для отключения ячейки от остальной схемы. В общем со всей этой сопутствующей электроникой, из литиевого элемента получилась обычная полноценная батарейка 1,5 В.
Чтобы питать электроприборы, нужно обеспечить номинальные значения параметров электропитания, заявленные в их документации. Безусловно большинство современных электроприборов работают от сети переменного тока 220 Вольт, но бывает так, что нужно обеспечить питание приборов для других стран, где напряжение другое или запитать что-нибудь от бортовой сети автомобиля. В этой статье мы рассмотрим, как повысить напряжение постоянного и переменного тока и что для этого нужно.
Повышение переменного напряжения
Повысить переменное напряжение можно двумя способами – использовать трансформатор или автотрансформатор. Основная разница между ними состоит в том, что при использовании трансформатора есть гальваническая развязка между первичной и вторичной цепью, а при использовании автотрансформатора её нет.
Интересно! Гальваническая развязка – это отсутствие электрического контакта между первичной (входной) цепью и вторичной (выходной).
Рассмотрим часто возникающие вопросы. Если вы попали за границы нашей необъятной родины и электросети там отличаются от наших 220 В, например, 110В, то чтобы поднять напряжение со 110 до 220 Вольт нужно использовать трансформатор, например, такой как изображен на рисунке ниже:
Следует сказать о том, что такие трансформаторы можно использовать «в любую сторону». То есть, если в технической документации вашего трансформатора написано «напряжение первичной обмотки 220В, вторичной – 110В» – это не значит, что его нельзя подключить к 110В. Трансформаторы обратимы, и, если на вторичную обмотку подать, те же 110В – на первичной появится 220В или другое повышенное значение, пропорциональные коэффициенту трансформации.
Следующая проблема, с которой многие сталкиваются – , особенно часто это наблюдается в частных домах и в гаражах. Проблема связана с плохим состоянием и перегрузкой линий электропередач. Чтобы решить эту проблему – вы можете использовать ЛАТР (лабораторный автотрансформатор). Большинство современных моделей могут как понижать, так и плавно повышать параметры сети.
Схема его изображена на лицевой панели, а на объяснениях принципа действия мы останавливаться не будем. ЛАТРы продаются разных мощностей, тот что на рисунке примерно на 250-500 ВА (вольт-амперы). На практике встречаются модели до нескольких киловатт. Такой способ подходит для подачи номинальных 220 Вольт на конкретный электроприбор.
Если вам нужно дёшево поднять напряжение во всем доме, ваш выбор — релейный стабилизатор. Они также продаются с учетом разных мощностей и модельный ряд подходит для большинства типовых случаев (3-15 кВт). Устройство основано также на автотрансформаторе. О том, мы рассказали в статье, на которую сослались.
Цепи постоянного тока
Всем известно, что на постоянном токе трансформаторы не работают, тогда как в таких случаях повысить напряжение? В большинстве случаев постоянку повышают с помощью , полевого или биполярного транзистора и ШИМ-контроллера. Другими словами, это называется бестрансформаторный преобразователь напряжения. Если эти три основных элемента соединить как показано на рисунке ниже и на базу транзистора подавать ШИМ сигнал, то его выходное напряжение повысится в Ku раз.
Ku=1/(1-D)
Также рассмотрим типовые ситуации.
Допустим вы хотите сделать подсветку клавиатуры с помощью небольшого отрезка светодиодной ленты. Для этого вполне хватит мощности зарядного от смартфона (5-15 Вт), но проблема в том, что его выходное напряжение составляет 5 Вольт, а распространенные типы светодиодных лент работают от 12 В.
Тогда как повысить напряжение на зарядном устройстве? Проще всего повысить с помощью такого устройства как «dc-dc boost converter» или «импульсный повышающий преобразователь постоянного напряжения».
Такие устройства позволяют повысить напряжение с 5 до 12 Вольт, и продаются как с фиксированной величиной, так и регулируемые, что позволит в большинстве случаев поднять с 12 до 24 и даже до 36 Вольт. Но учтите, что выходной ток ограничен самым слабым элементом цепи, в обсуждаемой ситуации – током на зарядном устройстве.
При использовании указанной платы выходной ток будет меньше входного во столько раз, во сколько поднялось напряжение на выходе, без учета КПД преобразователя (он в районе 80-95%).
Подобные устройства строят на базе микросхем MT3608, LM2577, XL6009. С их помощью можно сделать устройство для проверки реле регулятора не на генераторе автомобиля, а на рабочем столе, регулируя значения с 12 до 14 Вольт. Ниже вы видите видео-тест такого устройства.
Интересно! Любители самоделок часто задают вопрос «как повысить напряжение с 3,7 В до 5 В, чтобы сделать Power bank на литиевых аккумуляторах своими руками?». Ответ прост – использовать плату-преобразователь FP6291.
На подобных платах с помощью шелкографии указано назначение контактных площадок для подключения, поэтому схема вам не понадобится.
Также часто возникающая ситуация — необходимость подключить к автомобильному аккумулятору 220В прибор, а бывает что за городом очень нужно получить 220В. Если бензинового генератора у вас нет – используйте автомобильный аккумулятор и инвертор, чтобы повысить напряжение с 12 до 220 Вольт. Модель мощностью в 1 кВт можно купить за 35 долларов – это недорогой и проверенный способ подключить 220В дрель, болгарку, котёл или холодильник к 12В аккумулятору.
Если вы водитель грузовика, вам не подойдёт именно указанный выше инвертор, из-за того, что в вашей бортовой сети скорее всего 24 Вольта. Если вам нужно поднять напряжение с 24В до 220В – то обратите на это внимание при покупке инвертора.
Хотя стоит отметить, что есть универсальные преобразователи, которые могут работать и от 12, и от 24 вольт.
В случаях, когда нужно получить высокое напряжение, например, поднять с 220 до 1000В, можно использовать специальный умножитель. Его типовая схема изображена ниже. Он состоит из диодов и конденсаторов. Вы получите на выходе постоянный ток, учтите это. Это удвоитель Латура-Делона-Гренашера:
А так выглядит схема несимметричного умножителя (Кокрофта-Уолтона).
С его помощью вы можете повысить напряжение в нужное число раз. Это устройство строится каскадами, от числа которых зависит сколько вольт на выходе вы получите. В следующем видео описан принцип работы умножителя.
Кроме этих схем существует еще множество других, ниже изображены схемы учетвертителя, 6- и 8-кратных умножителей, которые используются для повышения напряжения:
В заключении хотелось бы напомнить о технике безопасности. При подключении трансформаторов, автотрансформаторов, а также работе с инверторами и умножителями будьте аккуратны. Не касайтесь токоведущихчастей голыми руками. Подключения следует выполнять при отключенном питании от устройства, а также избегать их работы во влажных помещениях с возможностью попадания воды или брызг. Также не превышайте заявленный производителем ток трансформатора, преобразователя или блока питания, если не хотите, чтобы он у вас сгорел. Надеемся, предоставленные советы помогут вам повысить напряжение до нужного значения! Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!
Наверняка вы не знаете:
Нравится(0 ) Не нравится(0 )
Представляю обзор микромощного преобразователя напряжения, который мало на что сгодится.
Собран довольно неплохо, размер компактный 34х15х10мм
Заявлено:
Входное напряжение: 0.9-5В
С одной батареи АА выходной ток до 200мА
С двух батарей АА выходной ток 500 ~ 600мA
КПД до 96%
Реальная схема преобразователя
В глаза сразу бросается очень малая ёмкость входного конденсатора — всего-то 0.15мкФ. Обычно ставят больше раз в 100, видимо наивно рассчитывают на низкое внутреннее сопротивление батареек:) Ну поставили такой и бог с ним, при необходимости можно и поменять — себе сразу поставил 10мкФ. Снизу на фото валяется родной конденсатор.
Габариты дросселя также весьма невелики, что заставляет призадуматься насчёт правдивости заявленных характеристик
На входе преобразователя подключен красный светодиод, который начинает светиться при входном напряжении более 1,8В
Проверку проводил для следующих стабилизированных входных напряжений:
1,25В — напряжение Ni-Cd и Ni-MH аккумулятора
1,5В — напряжение одного гальванического элемента
3,0В — напряжение двух гальванических элементов
3,7В — напряжение Li-Ion аккумулятора
При этом нагружал преобразователь до падения напряжения до разумных 4,66В
Напряжение холостого хода 5,02В
— 0,70В — минимальное напряжение, при котором преобразователь начинает работать на холостом ходу. Светодиод при этом естественно не светится — напряжения не хватает.
— 1,25В ток холостого хода 0,025мА, максимальный выходной ток всего 60мА при напряжении 4,66В. Входной ток при этом 330мА, КПД около 68%. Светодиод при таком напряжении естественно не светится.
— 1,5В ток холостого хода 0,018мА, максимальный выходной ток 90мА при напряжении 4,66В. Входной ток при этом 360мА, КПД около 77%. Светодиод при таком напряжении естественно не светится
— 3,0В ток холостого хода 1,2мА (потребляет в основном светодиод), максимальный выходной ток 220мА при напряжении 4,66В. Входной ток при этом 465мА, КПД около 74%. Светодиод при таком напряжении светится нормально.
— 3,7В ток холостого хода 1,9мА (потребляет в основном светодиод), максимальный выходной ток 480мА при напряжении 4,66В. Входной ток при этом 840мА, КПД около 72%. Светодиод при таком напряжении светится нормально. Преобразователь начинает незначительно греться.
Для наглядности, свёл результаты в таблицу.
Дополнительно при входном напряжении 3,7В проверил зависимость КПД преобразования от тока нагрузки
50мА — КПД 85%
100мА — КПД 83%
150мА — КПД 82%
200мA — КПД 80%
300мA — КПД 75%
480мА — КПД 72%
Как несложно заметить, чем меньше нагрузка, тем выше КПД
До заявленных 96% сильно не дотягивает
Пульсации выходного напряжения при нагрузке 0,2А
Пульсации выходного напряжения при нагрузке 0,48А
Как нетрудно заметить, на максимальном токе амплитуда пульсаций очень велика и превышает 0,4В.
Скорее всего это происходит из-за выходного конденсатора небольшой ёмкости с высоким ESR (измерил 1,74Ом)
Рабочая частота преобразования около 80кГц
Запаял дополнительно керамику 20мкФ на выход преобразователя и получил снижение пульсаций при максимальном токе в 5 раз!
Вывод: преобразователь является весьма маломощным — это обязательно следует учитывать, выбирая его для питания Ваших устройств
С помощью данного преобразователя напряжения можно получить 220 вольт от аккумуляторной батареи, напряжением 3.7 вольт. Схема не сложная и все детали доступы, этим преобразователям можно запитать энергосберегающую или светодиодную лампу. К сожалению более мощные приборы подключить не получится, так как преобразователь маломощный и больших нагрузок не выдержит.
Итак, для сборки преобразователя нам понадобится:
- Трансформатор от старого зарядного устройства для телефона.
- Транзистор 882P или его отечественные аналоги КТ815, КТ817.
- Диод IN5398, аналог КД226 или вообще любой другой рассчитанный на обратный ток до 10 вольт средней или большой мощности.
- Резистор (сопротивление) на 1 кОм.
- Макетная плата.
Еще естественно понадобится паяльник с припоем и флюсом, кусачки, провода и мульти метр (тестер). Можно конечно изготовить и печатную плату, но для схемы из нескольких деталей не стоит тратить время на разработку разводки дорожек их прорисовку и травление фольгированного текстолита или гетинакса. Проверяем трансформатор. Плата старого зарядного устройства.
Аккуратно выпаиваем трансформатор.
Дальше нам надо проверить трансформатор и найти выводы его обмоток. Берем мультиметр, переключаем его в режим омметра. По очереди проверяем все выводы, находим те которые парой «звонятся» и записываем их сопротивления.
1. Первая 0,7 Ом.
2. Вторая 1,3 Ом.
3. Третья 6,2 Ом.
Та обмотка, у которой наибольшее сопротивление была первичной, на нее подавалось 220 В. В нашем устройстве она будет вторичной, то есть выходом. С остальных снималось пониженное напряжение. У нас они будут служить как первичная (та, которая с сопротивлением 0,7 ом) и часть генератора (с сопротивлением 1,3). Результаты замеров у разных трансформаторов могут отличаться, нужно ориентироваться на их соотношение между собой.
Схема устройства
Как видите она простейшая. Для удобства мы пометили сопротивления обмоток. Трансформатор не может преобразовывать постоянный ток. Поэтому на транзисторе и одной из его обмоток собран генератор. Он подает пульсирующее напряжение от входа (батареи) на первичную обмотку, напряжение около 220 вольт снимается с вторичной.
Собираем преобразователь
Берем макетную плату.
Устанавливаем трансформатор на нее. Выбираем резистор в 1 килоом. Вставляем его в отверстия платы, рядом с трансформатором. Загибаем выводы резистора так чтобы соединить их с соответствующими контактами трансформатора. Припаиваем его. Удобно при этом закрепить плату в каком ни будь зажиме, как на фото, чтобы не возникала проблема недостающей «третьей руки». Припаянный резистор. Лишнюю длину вывода обкусываем. Плата с обкусанными выводами резистора. Дальше берем транзистор. Устанавливаем его на плату с другой стороны трансформатора, так как на скриншоте (расположения деталей я подобрал так, чтобы было удобнее их соединять согласно принципиальной схеме). Изгибаем выводы транзистора. Припаиваем их. Установленный транзистор. Берем диод. Устанавливаем его на плату параллельно транзистору. Припаиваем. Наша схема готова.
Припаиваем провода для подключения постоянного напряжения (DC input). И провода для съема пульсирующего высокого напряжения (AC output).
Для удобства провода на 220 вольт берем с «крокодилами».
Наше устройство готово.
Тестируем преобразователь
Для того чтобы подать напряжение выбираем аккумулятор на 3-4 вольта. Хотя можно использовать и любой другой источник питания.
Припаиваем провода входа низкого напряжения к нему, соблюдая полярность. Замеряем напряжение на выходе нашего устройства. Получается 215 вольт.
Внимание. Не желательно прикасаться к деталям при подключенном питании. Это не столь опасно, если у вас нет проблем со здоровьем, особенно с сердцем (хотя две сотни вольт, но ток слабый), но неприятно «пощипать» может.
Завершаем тестирование, подключив люминесцентную энергосберегающую лампу на 220 вольт. Благодаря «крокодилам» это несложно сделать без паяльника. Как видите, лампа горит.
Наше устройство готово.
Совет. Увеличить мощность преобразователя можно установив транзистор на радиатор.
Правда емкости аккумулятора хватит не на долго. Если вы собираетесь постоянно использовать преобразователь, то выберите более емкую батарею и сделайте для него корпус.
Разница между током в амперах и напряжением в вольтах
Помните о токе в амперах и напряжении в вольтах при зарядке электрического устройства.
Давайте обсудим, как ток (измеренный в амперах) и напряжение могут повлиять на зарядку электрического объекта. Общеизвестно, что напряжение зарядного устройства или источника питания должно соответствовать индивидуальному электрическому изделию. Например, если на продукте указано 10 вольт постоянного тока, жизненно важно, чтобы для зарядки продукта использовалось ровно 10 вольт постоянного тока.Если продукт заряжен при слишком высоком напряжении — например, 15 вольт постоянного тока — продукт почти наверняка будет разрушен. С другой стороны, если приложить слишком низкое напряжение, продукт просто не будет работать.
Давайте рассмотрим простой пример, чтобы понять, как это работает. Когда вы купите новые батарейки для фонарика, ваш фонарик будет светить ярко, как и было задумано. Это потому, что батареи имеют идеальное напряжение, чтобы соответствовать потребностям фонарика. Однако по мере того, как вы продолжаете использовать продукт, батареи теряют часть своего заряда.Это вызывает падение напряжения в батареях, в результате чего свет, исходящий от фонарика, становится тусклым. Поскольку аккумулятор продолжает разряжаться, фонарик вообще перестанет работать. Те же принципы распространяются на любое электрическое изделие, поэтому важно, чтобы при зарядке электрического объекта подавалось правильное напряжение.
Ток также подается к электрическому элементу от зарядного устройства или источника питания. Точнее, электрический элемент потребляет ток, подаваемый от зарядного устройства или источника питания.Изделие потребляет ровно столько тока, сколько необходимо для правильной работы. Здесь ток отличается от напряжения. Как мы знаем, приложение слишком высокого напряжения к электрическому объекту приведет к его разрушению. Однако, когда дело доходит до тока, не имеет значения, применяется ли слишком высокое значение к электрическому элементу, поскольку элемент будет принимать только то количество тока, которое ему нужно. Например, если электрическому устройству требуется ток в два ампера, зарядное устройство должно обеспечивать ток не менее двух ампер.Не имеет значения, может ли зарядное устройство подавать большее количество ампер, например, пять ампер, поскольку продукт потребляет только два ампера, которые ему нужны. С другой стороны, если зарядное устройство может подавать только один ампер тока, продукт будет заряжаться очень медленно или вообще не будет заряжаться. Однако продукт не будет поврежден из-за слишком высокого или слишком низкого тока.
По этой причине очень важно убедиться, что зарядное устройство может обеспечивать точно нужное количество напряжения, подходящее для каждого электрического элемента, но это не проблема, если зарядное устройство или источник питания могут обеспечить более высокий уровень тока, чем элемент требует.Как обсуждалось выше, каждый элемент потребляет только то количество тока, которое ему нужно. Если ток, обеспечиваемый зарядным устройством или источником питания, слишком низкий, зарядка либо замедлится, либо полностью остановится. Иногда это может произойти, если зарядное устройство было плохо спроектировано, что в конечном итоге ограничивает количество тока, которое оно может генерировать. Обычно только специализированные лаборатории электроники могут проверить зарядное устройство, чтобы убедиться, что оно плохо спроектировано. Однако люди могут обратить особое внимание на список технических характеристик продукта, прилагаемых к электрическому элементу, или на спецификации, отпечатанные на самом продукте.
Например, давайте посмотрим на требования к электрической зарядке для iPad и посмотрим, можно ли использовать зарядное устройство iPhone для зарядки iPad. Apple iPad требует зарядки при токе 2,1 А и 4,97 В. Если эти особые требования не выполняются, iPad будет поврежден (при слишком высоком напряжении) или зарядка займет неоправданно много времени (при слишком низком напряжении). Последняя ситуация становится очевидной, когда для зарядки iPad используется зарядное устройство iPhone.Зарядные устройства для iPad могут обеспечивать необходимый ток 2,1 А, однако зарядные устройства для iPhone могут обеспечивать ток не более 1 А. Использование зарядного устройства iPhone для зарядки iPad увеличит время, необходимое для зарядки iPad от пустого до полного заряда. Это дополнительное время может быть настолько значительным, что, даже если вы поставите iPad на зарядку днем и оставите его заряжаться на всю ночь, он может не полностью зарядиться к тому времени, когда вам это понадобится утром.
Чтобы узнать точные требования к источнику питания вашего электрического устройства, вам необходимо найти два важных элемента информации: ток или силу тока (измеряется в А или амперах) и напряжение (измеряется в В или вольтах).В большинстве случаев эта информация может быть размещена крошечным шрифтом на самом электрическом элементе или вы можете найти ее где-нибудь на оригинальном блоке питания. В противном случае просмотрите руководство к элементу (либо в печатном виде, либо поискав копию в Интернете) и посмотрите под заголовком «Технические характеристики». В качестве альтернативы производитель электрического устройства может распечатать информацию на своем веб-сайте.
Напряжение.
Большинство продаваемых нами блоков питания составляет 12 вольт постоянного тока.Наши зарядные устройства принимают переменное напряжение, которое выходит из электрической розетки вашей стены (от 100 до 220 вольт), применяют преобразование и генерируют на выходе ровно 12 вольт постоянного тока. Это подходит для подавляющего большинства цифровых устройств, включая аудиосистему, жесткие диски, DVD-плееры и ЖК-экраны.
Ток (в амперах).
Если вы уверены, что вам нужен, например, блок питания постоянного тока на 12 В, следующим шагом будет определение силы тока, необходимой вашему устройству. Если вы посмотрите в список спецификаций или на обратной стороне вашего электрического устройства, оригинального зарядного устройства или на веб-сайте производителя, вы заметите число, за которым следует заглавная буква «A» рядом с 12-вольтовым постоянным током.Он представляет собой силу тока или силу тока, требуемую вашим элементом.
Как объяснено выше, указанная величина тока является минимальной, и вам нужно будет выбрать источник питания, который обеспечивает по крайней мере эту величину. Например, если вы обнаружите, что вашему устройству требуется два ампера тока, зарядное устройство, которое выдает ток в пять ампер, будет работать так же хорошо, как зарядное устройство, которое выдает три или даже два ампера тока. Однако вы не получите эффективных результатов от использования зарядного устройства, которое обеспечивает ток менее двух ампер.По этой причине, если вы не можете найти зарядное устройство, которое обеспечивает точное количество тока, которое требуется вашему устройству, всегда округляйте до . Например, если вашему устройству требуется ток 4,16 ампер, поищите зарядное устройство на 4,5 или 5 ампер.
Разъемы.
Большинство блоков питания, которые мы продаем, включают стандартный круглый штекер с простым 12-вольтовым разъемом постоянного тока. Это тот же разъем, который обычно используется в подавляющем большинстве 12-вольтных зарядных устройств постоянного тока, и имеет центральный положительный полюс с внутренним цилиндром 2.5 миллиметров и внешний ствол 5,5 миллиметра.
Чтобы убедиться, что ваше устройство использует стандартный разъем с круглым стержнем, просто взгляните на место на вашем электрическом элементе, куда вы обычно подключаете адаптер, и визуально обратите внимание, является ли это круглым корпусом с простым штифтом, расположенным внутри. Если это так, вы можете быть уверены, что в вашем устройстве используется стандартный простой 12-вольтовый разъем постоянного тока с круглым стержнем. Другие типы разъемов будут очень очевидны при визуальном осмотре, например, четырехконтактный или двухцилиндровый.
Какой преобразователь 110V AC в DC 12V купить?
У нас есть пять преобразователей переменного тока 110 В в 12 В постоянного тока ( см. Ниже ). Первые пять — это преобразователи розетки переменного тока в розетки постоянного тока . Они предлагают максимальный ток передачи 1 А, 2 А, 3 А, 8,5 А, 20,8 А соответственно (или 1000 мА, 2000 мА, 3000 мА, 8500 мА, 20 800 мА соответственно). Например, не имеет значения, 1 Ампер или 1000 мА — они оба одинаковые). Как указано выше, вы должны выбирать, исходя из количества ампер (А) или миллиампер (мА), которые ваше электронное устройство может принять для зарядки или работы.Это редко будет точно 1, 2 или 3 Ампер, поэтому лучше всего округлить до , чтобы выбрать, потому что большее количество или число ампер не повредит устройство. Устройство постоянного тока будет поглощать только необходимый ему максимальный ток в амперах и игнорировать остальное. Однако важно выбрать конвертер с максимально возможным усилителем, чтобы устройство работало и / или заряжалось как можно быстрее.
Вольт, Ампер, Ампер-час, Ватт и Ватт-час: терминология и руководство
Мы понимаем, что вся эта терминология иногда может сбивать с толку, но если вы знаете, как она работает, все становится довольно просто.Ниже мы постараемся объяснить, что все это значит. Вольт или напряжение (В):Число вольт — это количество энергии, отдаваемое электронной схеме . Под схемой мы подразумеваем, например, электронное устройство. С устройством на 12 В от аккумулятора всегда «дается» 12 вольт. Батарея всегда имеет фиксированное напряжение (например, 12, 36 или 24 В), а устройство всегда работает при определенном напряжении. Например, устройству, которое работает от 12 вольт, очевидно, нужна батарея, которая также питает 12 В.
Ток — Ампер (A):
Когда мы говорим об амперах (или амперах), мы говорим о , сколько электричества «течет» в секунду. Если количество ампер увеличивается, то ток, протекающий через устройство в секунду, также увеличивается. Электрическое устройство обычно работает при фиксированном напряжении, но количество потребляемых им ампер может варьироваться в зависимости, например, от положения вашего троллингового двигателя (например, троллинговый двигатель на полностью открытой дроссельной заслонке потребляет больше ампер, чем при половинной дроссельной заслонке).
Пример 1: Предположим, у меня есть Minn Kota Endura C2 50 LBS, на котором я работаю на настройке передачи / скорости 2. Двигатель малого хода работает от 12 В и в настоящее время потребляет 15 А. Я решаю ехать немного быстрее и переключаюсь на настройку передачи / скорости 4. Двигатель по-прежнему работает от 12 В, но теперь потребляет 25 А. Напряжение осталось прежним, но количество ампер увеличилось.
Мощность — Вт (Вт):Мощность — это напряжение, умноженное на количество ампер, или W = V x A.Это количество энергии, потребляемой устройством, и, следовательно, показатель его мощности. Он увеличивается, когда увеличивается количество ампер.
Пример 2: Предположим, у меня есть носовой двигатель Minn Kota Terrova на 24 В на 80 фунтов, который потребляет 30 ампер. Таким образом, потребляемая мощность составляет 24 x 30 = 720 Вт.
Пример 3: Предположим, у меня есть еще один Minn Kota Endura C2 50 фунтов, на котором я работаю в режиме передачи / скорости 2. Двигатель работает от 12 В и потребляет 15 А и, таким образом, имеет потребляемую мощность 180 Вт (12 x 15). .Когда я переключаюсь на настройку передачи / скорости 4, двигатель потребляет 25 А и все еще работает от 12 В. Потребляемая мощность троллингового двигателя теперь составляет 300 Вт.
Емкость — Ампер-часы (Ач):
Емкость аккумулятора измеряется в Ач или Ампер-часах. Как следует из названия, это означает, сколько ампер батарея может выдать за час. Например, литиевая батарея на 12 В и емкостью 100 Ач может подавать 100 Ач на 12-вольтное устройство в течение одного часа. Та же батарея на 100 Ач могла обеспечивать питание устройства на 25 ампер в течение 4 часов (100/25 = 4).Если аккумулятор имеет напряжение 12 В 50, это означает, что аккумулятор работает от 12 Вольт и имеет емкость 50 Ач. Батарея 24V100 работает от 24 В с емкостью 100 Ач и т. Д. На практике для свинцово-кислотных аккумуляторов номинальная емкость (сколько ампер-часов может выдавать батарея в соответствии со спецификациями) сильно отличается от эффективной емкости (как много ампер, которую батарея действительно может доставить во время использования). Мы объясним, как это работает, в нашей статье о разряде и емкости аккумулятора.
Пример 4: Я управляю своим Minn Kota Endura C2 50 фунтов при настройке передачи / скорости 2, потребляя 15 А при 12 В.У меня аккумулятор на 12 вольт на 70 ач. Мое общее время работы теперь составляет 70/15 = 4,7 часа. Когда я переключаюсь на настройку передачи / скорости 4, двигатель потребляет 25А. Моя общая продолжительность работы теперь составляет 70/25 = 2,8 часа.
Емкость — Ватт-час (Втч):
Еще один способ измерить емкость аккумулятора — в ватт-часах (Втч). Wh рассчитывается путем умножения количества ампер на напряжение батареи. Например, 12В100 (батарея на 12 В и емкостью 100 Ач) имеет емкость 12 х 100 = 1200 Втч. Батарея 24V50Ah имеет емкость 24 x 50 = 1200 Втч.Таким образом, эти батареи имеют одинаковую емкость, только одна работает от 12 вольт, а другая от 24 вольт. На практике вы заметите, что эти батареи будут примерно одинакового размера и веса.
Пример 5: У меня троллинговый двигатель мощностью 600 Вт и аккумулятор емкостью 1200 Вт · ч. Мое время работы на полном газу с этой батареей составляет 2 часа (1200/600 = 2). Мне даже не нужно знать, как это можно вычислить по напряжению двигателя или аккумулятора (при условии, что они работают при одном и том же напряжении, очевидно).
Внимательный читатель отмечает, что время работы аккумулятора с устройством можно рассчитать двумя способами. Либо разделив количество ампер батареи на потребляемую мощность A двигателя малого хода, либо разделив количество Втч батареи Втч на количество Вт двигателя малого хода.
Подключение аккумуляторов: последовательно и параллельно
Батареи можно соединять вместе для получения более высокого напряжения или большей емкости. Это делается путем соединения клемм аккумуляторных батарей с помощью кабелей.
Последовательное подключение: более высокое напряжение, равное количество ампер-часов
Когда мы говорим, что мы подключаем батареи последовательно, мы подключаем плюсовую клемму одной батареи к минусовой клемме другой батареи. Это означает, что у вас все еще есть минусовая клемма на одной батарее и плюсовая клемма на другой батарее. Электрическое устройство должно быть подключено к этим двум доступным клеммам аккумуляторной батареи. Если мы подключим батареи последовательно, напряжение возрастет, а емкость, измеренная в Ач, останется прежней.
На картинке выше мы видим две батареи 12В50Ач. Как видите, две батареи соединены последовательно: минусовая и плюсовая клеммы соединены вместе. Вы создали батарею 24V50: 24V (из-за последовательного соединения) с емкостью 50Ah (количество ампер осталось прежним). Если мы измеряем мощность в ватт-часах, общая мощность теперь составляет 24 x 50 = 1200 Втч.
Параллельное подключение: равное напряжение, большее количество ампер
При параллельном подключении аккумуляторов мы подключаем минусовой вывод одной батареи к минусовой клемме другой батареи, а положительный вывод одной батареи — к минусовой клемме другой батареи.Подключаем минусовой провод электроприбора к одной из минусовых клемм, а плюсовой провод к плюсовой клемме другого аккумулятора (см. Рисунок ниже). Теперь подается такое же напряжение, но количество ампер увеличилось.
На рисунке выше минусовые клеммы обеих батарей подключены, а плюсовые клеммы подключены. Значит аккумулятор подключается параллельно. Есть еще 12 вольт, но количество ампер увеличилось с 50 до 100. Мы создали аккумулятор на 12 В 100 Ач.Если мы измеряем мощность в ватт-часах, общая мощность теперь составляет 12 x 100 = 1200 Втч.
Таким образом, количество ватт-часов всегда остается неизменным, независимо от того, подключаете ли вы их последовательно или параллельно.
Внимание: всегда проверяйте, подходят ли батареи для соединения друг с другом. Подключайте только идентичные батареи (одного типа / модели, возраста и уровня заряда) и используйте кабели правильной толщины и длины. Мы рекомендуем вам не подключать батареи Rebelcell на 12 В последовательно, а выбрать батарею Rebelcell 24 В.Батареи Rebelcell 24 В можно без проблем подключать последовательно до 48 В.
Другая терминология, относящаяся к батареям
Техническая спецификация аккумуляторов часто включает много других терминов. Ниже мы постараемся объяснить, что означают самые важные из них.
Напряжение: это среднее напряжение, которое подает аккумулятор. Как объяснялось выше, батарея запускается с более высоким напряжением, чем когда она частично разряжена. Под этим мы подразумеваем среднее значение этой прогрессии или номинальное напряжение.
Химия: указывает, какая технология литиевых батарей используется.
C1, C5, C20: обозначает емкость аккумулятора при разряде в течение определенного количества часов. C20 = 100Ah означает, что аккумулятор может работать до 100 ампер-часов, если он разряжается за 20 часов (при 5A). Свинцовые батареи имеют меньшую емкость, если они разряжаются быстрее. Например, свинцово-кислотная батарея может дать 100 Ач, если она разряжается за 20 часов (C20 = 100), но если та же батарея разряжается за 5 часов, она будет давать только 70 Ач (C5 = 70).С аккумуляторами Rebelcell не имеет значения, разрядите ли вы их за 20 часов, 5 часов или 1 час, они всегда имеют одинаковую емкость. Вот почему мы всегда называем нашу емкость Емкостью (C1-C20). Подробнее об этом читайте в нашей статье про эффективную емкость аккумулятора.
EqPb: означает «эквивалентная свинцовая батарея». Под этим мы подразумеваем, что эту батарею можно сравнить со свинцовой батареей указанной емкости при использовании в сочетании с электродвигателем. Часто литиевая батарея с гораздо меньшей Ач на практике может дать такой же объем, как и свинцово-кислотная батарея с гораздо более высокой Ач.На практике, например, Rebelcell 12V50 можно сравнить с полутяговым аккумулятором 105 Ач по времени работы электродвигателя. Это также связано с полезной емкостью аккумулятора.
Номинальная энергия: это емкость аккумулятора, измеряемая в ватт-часах (объяснение см. Выше).
Максимальная непрерывная разрядка: это максимальное количество ампер, которое может непрерывно выдавать аккумулятор. Предположим, аккумулятор имеет максимальный непрерывный разряд 30А, тогда вы не можете подключить устройство, которое потребляет более 30А.Чем выше емкость аккумулятора, тем выше максимальная длительная разрядка.
Пиковая разрядка (10 миллисекунд): это максимальное количество ампер, которое батарея может выдать за 10 миллисекунд. Это всегда больше, чем максимальный непрерывный разряд. Некоторое оборудование имеет короткий пиковый разряд при запуске (так называемые «пусковые» токи). Это, например, случай, когда вы переходите от нуля до полного открытия дроссельной заслонки за один раз с электрическим подвесным двигателем. В этот момент двигателю на короткое время требуется ток, превышающий номинальный максимум.
Срок службы (#charges) (@ 80% DoD): указывает, как часто вы можете разряжать и заряжать аккумулятор до определенного процента. Например, если написано «Срок службы (#charges) (@ 80% DoD): 1500», это означает, что аккумулятор можно разряжать до 80% 1500 раз (то есть с оставшейся 20% емкости). Например, если написано «Срок службы (#charges) (@ 100% DoD): 1000», то аккумулятор может быть полностью разряжен 1000 раз.
Плотность энергии: с этим мы измеряем количество ватт-часов на килограмм батареи.Плотность энергии у литиевых батарей намного выше, чем у свинцово-кислотных. Высокая плотность энергии означает, что вы можете хранить больше энергии в том же пространстве. В результате получается более легкий и компактный аккумулятор.
Напряжение полосы пропускания: см. Объяснение разряда и емкости батарей. Это дает минимальное напряжение (при 0%) и максимальное напряжение (при 100%) батареи.
Температура зарядки: это минимальная и максимальная температура, при которой аккумулятор может заряжаться.
Температура разряда: указывает минимальную и максимальную температуру, при которой батарея может быть разряжена.
Температура хранения: Указывает минимальную и максимальную температуру, при которой аккумулятор можно безопасно хранить.
Максимальный ток заряда: Это дает максимальный ток в А, при котором аккумулятор может заряжаться. Чем выше это число, тем быстрее можно зарядить аккумулятор (с помощью подходящего зарядного устройства).
Интегрированная балансировка элементов: часть системы управления батареями. Функция балансировки ячеек обеспечивает выравнивание напряжения отдельных элементов литиевой батареи, поэтому все элементы имеют одинаковое состояние заряда / напряжение. Это необходимо для оптимального использования и производительности аккумулятора.
Температурная защита: часть системы управления батареями. Батарея отключается, когда температура становится слишком высокой или слишком низкой. Это защита от повреждений.
Защита от максимального тока разряда: часть системы управления батареями. Батарея отключается, когда потребляемая мощность вашего оборудования превышает допустимую. Это защита от повреждений.
Защита от перенапряжения: часть системы управления батареями. Батарея отключается, когда напряжение становится слишком высоким и батарея слишком заряжена. Это защита от повреждений.
Цепи преобразователя постоянного тока с 6 В на 12 В
Вот некоторые из схем преобразователя постоянного тока с 6 В на 12 В, которые можно использовать для преобразования небольшого напряжения около 6 вольт в более высокое напряжение 12 вольт, но, конечно, с более низким номинальным током.
Преобразователи 6 в 12 вольт
Эта инверторная схема может обеспечивать до 800 мА мощностью 12 В от источника питания 6 В. Например, вы можете запустить автомобильные аксессуары на 12 В в автомобиле на 6 В. Схема проста, КПД около 75% и весьма полезна. Заменив всего несколько компонентов, вы также можете модифицировать его для разных напряжений.
Связанные продукты: Управление питанием | Контроллер постоянного тока
Источник: http: //www.aaroncake.сеть / схемы / 6-12conv.asp
Список деталей:
R1, R4 — Резистор 2,2 кОм 1/4 Вт
R2, R3 — Резистор 4,7 кОм 1/4 Вт
R5 — Резистор 1 кОм 1/4 Вт
R6 — Резистор 1,5 кОм 1/4 Вт
R7 — 33 кОм 1/4 Вт Резистор
R8 — 10 кОм 1/4 Вт Резистор
C1, C2 — 0,1 мкФ Керамический дисковый конденсатор
C3 — 470 мкФ Электролитический конденсатор 25 В
D1 — 1N914 Диод
D2 — 1N4004 Диод
D3 — 12 В 400 мВт стабилитрон Q2 Q1, Q1 Q1 BC547 NPN транзистор
Q3 — BD679 NPN транзистор
L1 — см. Примечания на веб-сайте
MISC — радиатор для Q3, клеммы (для ввода / вывода), провод, плата
Эта схема преобразователя 6В в 12В сделана на ИС от SGS с несколькими дополнительными компонентами. IC — это TDA2003, но ее можно заменить на TDA2002.
Стоимость создания преобразователя 6 вольт в 12 вольт должна быть достаточно низкой, чтобы оправдать его строительство вместо модификации всего оборудования для работы непосредственно с источником питания 6 вольт. Два принципа простоты и правильного функционирования без трансформатора.
Это повышающий стабилизатор напряжения Simple Switcher производства National Semiconductor, (номер детали LM2577-ADJ).Вместе с несколькими дополнительными компонентами, радиатором и некоторой проводкой можно генерировать более 1 А от батареи Austin. Выходной разъем взят от удлинителя автомобильного зарядного устройства, поэтому телефон или спутниковая навигация просто подключаются напрямую.
Источник: http://www.austin7.org/6v_to_12v_converter.htm
Этот повышающий преобразователь постоянного / постоянного тока с 6В на 12В может управлять нагрузкой 12В с током около 3А. ИС таймера 555 работает в нестабильном режиме, генерирует частоту около 29 кГц и рабочий цикл около 54% управляет входом транзистора TIP41C.Конденсатор емкостью 1000 мкФ сглаживает выходное напряжение преобразователя постоянного тока. Светодиод и резистор 1,5 кОм служат индикатором и нагрузкой для стабильности выхода, когда нагрузка не подключена. Вы можете добавить стабилитрон 12 В (1N5242B) между выходом и землей для большей стабильности выхода .
Источник: http://www.electronician.blogspot.com/2009/09/555-timer-project-6-12v-dc-dc-boost.html
Знаете ли вы какие-нибудь другие конструкции преобразователей с 6в на 12в? Тогда, пожалуйста, напишите комментарий и разместите в нем ссылки.Мы его прочитаем и добавим в этот список.
Ваше радио на 6 В и преобразование в 12 В … Что вам нужно знать
Я получаю этот вопрос по крайней мере полдюжины раз в неделю … «Почему у вас нет редуктора для моего 6-вольтового радио?» Короткий ответ таков … «Из-за силы тока. Ваша радиостанция должна работать должным образом, в зависимости от таких вещей, как прием, уровень звука и доступное напряжение (при выключенном двигателе меньшее напряжение будет подаваться на радиостанцию, требующую большего тока от батареи по сравнению с работающим двигателем и выходной мощностью генератора.
Напряжение, подаваемое на радиостанцию, может находиться в диапазоне от 5 до 7 вольт. Редуктор напряжения не может компенсировать эту разницу во входящем напряжении. Большинство редукторов напряжения имеют 40% ошибок, а для радио это много.
Подробности —
Когда электрическая нагрузка меняется более чем на 10%, это сильно влияет на срок службы электронных ламп и деталей внутри самого радио. Ваш оригинальный 6-вольтовый ламповый радиоприемник никогда не должен получать больше 8 вольт… так что, если вы используете 8-вольтовый аккумулятор, ваше оригинальное радио не будет долгим для этого мира. Это также относится к вашим приборам, лампочкам и всему остальному электрическому.
Также имейте в виду … что большинство резисторов напряжения имеют КПД только около 50%. Это означает, что когда напряжение уменьшается вдвое (с 12 до 6 вольт), выходная сила тока также уменьшается вдвое.
На самом деле … это означает, что для получения 12 ампер, необходимых для запуска вашего радио, ваша электрическая система должна подать 24 ампера на входную сторону редуктора напряжения.Теперь, когда радиоприемник нагревается, и для его работы требуется только 8 ампер тока, входящая электрическая нагрузка изменяется на 16 ампер тока.
Это огромный разброс в электрической нагрузке, поэтому обычно происходит то, что редуктор напряжения радиосигнала рассчитан на среднее значение между высоким и низким напряжением. Из-за 40-процентного коэффициента ошибок и отсутствия возможности отрегулировать диапазон напряжения — вот что вызывает проблемы для вашего радио.
Другая проблема … это то, что происходит с теплом, выделяемым, когда редуктор напряжения очищает избыточный ток.Думайте об этом как о движении по шоссе с включенным аварийным тормозом. Чем быстрее вы ведете машину, тем больше тепла будет выделяться. Падение напряжения для радио составляет около 50 миль в час. Будет чертовски жарко!
Несмотря на лучший совет … Я все еще вижу рекламируемые редукторы напряжения для оригинальных ламповых радиоприемников. Люди, продающие редукторы напряжения, явно не знают, как они работают и какую пожарную опасность они представляют!
Даже если ваше радио выдержит колебания напряжения, ваша машина — нет.Шансы, что ваш старинный автомобиль загорится от перегретого редуктора напряжения, вполне реальны. Я видел полдюжины старинных автомобилей за эти годы … которые загорелись и были уничтожены перегретым регулятором напряжения.
Представьте, что произошло бы в вашем доме, если бы напряжение изменилось на сорок процентов? Любой тип редуктора напряжения, работающий за счет сопротивления (что составляет около 90 процентов от тех, что продаются для оригинальных ламповых радиоприемников) убьет ваше радио в течение первого года, когда они будут установлены.
Этот тип редуктора напряжения появился примерно с 1970-х годов.
И вы знаете … неважно, заключен ли редуктор в керамический корпус, как старые школьные, или прикреплен к алюминиевому блоку, чтобы служить радиатором … конечный результат будет будь таким же!
Это современная версия керамического редуктора напряжения старой школы.
Напротив, если бы вы преобразовали исходное 6-вольтовое радио в 12-вольтное, вашему радио потребовалось бы всего пять ампер для работы.Преобразуя ваше радио на 12 вольт, можно также установить твердотельные лампы и вибраторы, что сократит время прогрева. Для большинства 6-вольтных радиоприемников доступны 12-вольтовые лампы и вибраторы. Радио включилось бы и сразу же включило бы звук, как сегодня делает современное радио. Кроме того, могут быть добавлены такие функции, как FM. Внешний вид радиоприемника будет выглядеть и функционировать так же, как и всегда.
Вы также можете получить твердотельные выпрямители и оставить гнезда для ламп пустыми (большую часть времени они покрывают шайбу эпоксидной смолой, чтобы никто не пытался заменить лампы), или они могут заменить гнездо выпрямителя на мини и использовать Выпрямитель 12 x 4.
Они также заменят подсветку циферблата и убедитесь, что на внешней стороне корпуса есть маркировка 12 вольт. Это гораздо более надежное и безопасное решение, которое прослужит долгие годы. У вас есть много вариантов, которые появятся при переходе на 12 вольт.
Есть еще десяток радиомагазинов, которые могут преобразовать ваше оригинальное 6-вольтовое радио в 12-вольтовое и сохранить оригинальный внешний вид и функциональность.
Итак … вот почему я не предлагаю редукторы напряжения для вашего радио, и теперь, когда вы знаете, как они работают, вы также знаете, что от них нужно держаться подальше.
Как работают блоки питания для ПК
Если есть какой-либо один компонент, который абсолютно жизненно важен для работы компьютера, то это блок питания. Без него компьютер — это просто инертный ящик из пластика и металла. Блок питания преобразует линию переменного тока (AC), идущую из вашего дома, в постоянный ток (DC), необходимый для персонального компьютера. В этой статье мы узнаем, как работают блоки питания для ПК и что означают номинальные мощности.
В персональном компьютере (ПК) источником питания является металлический ящик, который обычно находится в углу корпуса.Блок питания виден сзади многих систем, поскольку он содержит розетку для кабеля питания и охлаждающий вентилятор.
Источники питания, часто называемые «импульсными источниками питания», используют технологию переключения для преобразования входного переменного тока в более низкие напряжения постоянного тока. Типичные поставляемые напряжения:
3,3 и 5 В обычно используются в цифровых схемах, в то время как 12 В используется для запуска двигателей в дисковых накопителях и вентиляторах. Основная спецификация блока питания — Вт .Ватт — это произведение напряжения , в вольтах и тока , в амперах или амперах. Если вы работали с ПК в течение многих лет, вы, вероятно, помните, что на исходных ПК были большие красные тумблеры, которые имели большой вес. Когда вы включали или выключали компьютер, вы знали, что делаете это. Эти переключатели фактически контролировали подачу 120-вольтного питания к источнику питания.
Сегодня вы включаете питание небольшой кнопкой и выключаете машину с помощью пункта меню.Эти возможности были добавлены к стандартным источникам питания несколько лет назад. Операционная система может послать сигнал блоку питания, чтобы он отключился. Кнопка посылает 5-вольтовый сигнал источнику питания, чтобы сообщить ему, когда нужно включить. В блоке питания также есть цепь, которая подает 5 вольт, называемая VSB для «напряжения режима ожидания», даже когда она официально «выключена», так что кнопка будет работать. См. Следующую страницу, чтобы узнать больше о технологии переключателя.
Схема и схема ИС регулятора напряжения 7805
Источники напряжения в цепи могут иметь колебания, в результате чего выходное напряжение не фиксируется.ИС регулятора напряжения поддерживает постоянное значение выходного напряжения. Регулятор напряжения 7805, входящий в серию фиксированных линейных регуляторов напряжения 78xx, используемых для поддержания таких колебаний, является популярной интегральной схемой регулятора напряжения (ИС).
xx в 78xx указывает выходное напряжение, которое он обеспечивает. 7805 IC обеспечивает источник питания с регулируемым напряжением +5 В с возможностью добавления радиатора.
7805 Рейтинг IC
- Диапазон входного напряжения 7–35 В
- Номинальный ток I c = 1A
- Диапазон выходного напряжения В Макс. = 5.2 В, В Мин. = 4,8 В
Детали вывода 7805 IC
Штифт № | Штифт | Функция | Описание |
1 | ВХОД | Входное напряжение (7–35 В) | На этом выводе IC подается положительное нерегулируемое напряжение в режиме стабилизации. |
2 | ЗЕМЛЯ | Земля (0 В) | В этом штыре, где дана земля.Этот вывод нейтрален как для входа, так и для выхода. |
3 | ВЫХОД | Регулируемая мощность; 5 В (4,8-5,2 В) | Выход регулируемого напряжения 5 В выводится на этот вывод регулятора IC. |
Как вы могли заметить, существует значительная разница между входным и выходным напряжениями регулятора напряжения. Эта разница между входным и выходным напряжением выделяется в виде тепла.Чем больше разница между входным и выходным напряжением, тем больше выделяется тепла.
Если регулятор не имеет радиатора для отвода этого тепла, он может выйти из строя и выйти из строя. Следовательно, рекомендуется ограничить напряжение максимум на 2-3 В выше выходного напряжения. Итак, теперь у нас есть 2 варианта. Либо спроектируйте свою схему так, чтобы входное напряжение, поступающее в регулятор, было ограничено на 2-3 В выше выходного регулируемого напряжения, либо установите соответствующий радиатор, который может эффективно рассеивать тепло.
Что делать со всем жаром?
Регулятор напряжения7805 не очень эффективен и имеет проблемы с пропаданием напряжения. Много энергии тратится впустую в виде тепла. Если вы собираетесь использовать радиатор, лучше рассчитайте его размер правильно. Приведенная ниже формула должна помочь в определении подходящего размера радиатора для таких приложений.
Выработанное тепло = (входное напряжение — 5) x выходной ток
Если у нас есть система с входом 15 вольт и требуемым выходным током.5 ампер, имеем: (15 — 5) х 0,5 = 10 × 0,5 = 5Вт;
5 Вт энергии тратится впустую в виде тепла, поэтому для его рассеивания требуется соответствующий радиатор. С другой стороны, фактически используемая энергия: (5 x 0,5 А) = 2,5 Вт.
Итак, вдвое больше энергии, которая фактически используется, тратится впустую. С другой стороны, если на входе подается 9 В при той же нагрузке: (9-5) x 0,5 = 2 Вт
2 Вт энергии будет потрачено впустую в виде тепла.
Что мы узнали: чем выше входное напряжение, тем менее эффективен ваш 7805.
Расчетное эффективное входное напряжение будет около 7,5 В.
Прочие компоненты схемы?
Если регулятор напряжения расположен на расстоянии более 25 см (10 дюймов) от источника питания, необходимы конденсаторы для фильтрации остаточного шума переменного тока. Регуляторы напряжения эффективно работают при подаче чистого сигнала постоянного тока. Шунтирующие конденсаторы помогают снизить пульсации переменного тока.
По сути, они сокращают шум переменного тока от сигнала напряжения и пропускают только постоянное напряжение в регулятор. Два конденсатора не обязательно требуются, и их можно не устанавливать, если вас не беспокоят линейные шумы.
Однако для зарядного устройства мобильного телефона или логической оценки вам понадобится хорошая чистая линия постоянного тока. Конденсаторы в этом случае будут полезны, поскольку они хороши для максимального регулирования напряжения. Номиналы конденсаторов также можно немного изменить.
Давайте посмотрим, что заставляет IC работать.
Схема регулятора напряжения 7805 IC
Сердцем 7805 IC является транзистор (Q16), который регулирует ток между входом и выходом и, таким образом, регулирует выходное напряжение.Эталон ширины запрещенной зоны (желтый) поддерживает стабильное напряжение. Он принимает масштабированное выходное напряжение в качестве входного (Q1 и Q6) и выдает сигнал ошибки (на Q7) для индикации, если напряжение слишком высокое или низкое. Ключевой задачей запрещенной зоны является обеспечение стабильного и точного эталона даже при изменении температуры чипа.
Сигнал ошибки от эталона запрещенной зоны усиливается усилителем ошибки (оранжевый). Этот усиленный сигнал управляет выходным транзистором через Q15. Это замыкает контур отрицательной обратной связи, регулирующий выходное напряжение.
Цепь запуска (зеленая) обеспечивает начальный ток в цепи с запрещенной зоной, поэтому она не застревает в выключенном состоянии. Цепь фиолетового цвета обеспечивает защиту от перегрева (Q13), чрезмерного входного напряжения (Q19) и чрезмерного выходного тока (Q14). Эти схемы уменьшают выходной ток или отключают регулятор, защищая его от повреждения в случае неисправности. Делитель напряжения (синий) уменьшает напряжение на выходном контакте для использования в качестве эталона запрещенной зоны.
Масштабирование вывода
Масштабированный выход 7805 обеспечивает входное напряжение (Vin) для эталонной ширины запрещенной зоны, а ширина запрещенной зоны обеспечивает на выходе сигнал ошибки.Схема запрещенной зоны 7805 устраняет петлю обратной связи, которая существует внутри традиционного эталона запрещенной зоны. Вместо этого весь чип становится петлей обратной связи.
Если выходное напряжение правильное (5 В), то делитель напряжения обеспечивает 3,75 В на Vin. Любое изменение выходного напряжения распространяется через Q6 и R7, вызывая соответственно повышение или падение напряжения на базе Q7. Это изменение усиливается Q7 и Q8, генерируя вывод ошибки. Выходной сигнал ошибки, в свою очередь, уменьшает или увеличивает ток через выходной транзистор.Контур отрицательной обратной связи регулирует выходное напряжение до тех пор, пока оно не станет правильным.
Области применения для 7805 IC
7805 IC используется в широком спектре схем. Основные из них:
- Регулятор с фиксированным выходом
- Регулятор положительного напряжения в конфигурации отрицательного напряжения
- Регулируемый выходной регулятор
- Регулятор тока
- Регулируемый регулятор напряжения постоянного тока
- Регулируемое двойное питание
- Схема защиты от переполюсовки выходных полярностей
- Схема проецирования обратного смещения
7805 Регулятор напряжения также находит применение в электрических цепях для измерителя индуктивности, зарядного устройства для телефона, портативного проигрывателя компакт-дисков, инфракрасного пульта дистанционного управления и цепей питания ИБП.
Более подробную информацию об ИС регулятора напряжения 7805 можно найти в даташите.
На слайд-шоу ниже также показаны некоторые моменты, связанные с регуляторами напряжения. Посмотри.
Дополнительные руководства доступны на учебных ресурсах
Эта статья была впервые опубликована 14 октября 2017 г. и обновлена 19 ноября 2020 г.
РЕШЕНО: Мой mercedes e320 читает 12 вольт на 5 вольтах
DTC P0532: Низкое напряжение в цепи датчика давления хладагента кондиционераДатчик получает 5 вольт исх.напряжение от ECM — блока управления двигателем. Трехпроводный датчик, все провода от блока управления двигателем.
Описание цепи / системы
Модуль управления двигателем (ЕСМ) контролирует давление хладагента на стороне высокого давления с помощью датчика давления хладагента кондиционера. Контроллер ЭСУД подает на датчик опорное напряжение 5 В и опорное напряжение низкого уровня. Изменения давления хладагента кондиционера приводят к изменению сигнала датчика давления хладагента кондиционера на ECM. Когда давление низкое, напряжение сигнала низкое. При высоком давлении контроллер ЭСУД подает команду на включение охлаждающих вентиляторов.Когда давление слишком высокое или слишком низкое, контроллер ЭСУД не позволяет муфте компрессора кондиционера включиться.
Тестирование цепи / системы
Зажигание выключено, отсоедините разъем жгута проводов от датчика давления хладагента кондиционера.
Зажигание выключено, проверьте, что сопротивление между клеммой 1 цепи низкого опорного напряжения и массой меньше 10 Ом.
? Если значение превышает указанный диапазон, проверьте цепь низкого опорного напряжения на обрыв / высокое сопротивление. Если цепь проходит нормально, замените ECM.
Зажигание включено, проверка 4.8-5,2 В между клеммой 2 цепи опорного напряжения 5 В и массой.
? Если значение меньше указанного диапазона, проверьте цепь опорного напряжения 5 В на замыкание на массу или обрыв / высокое сопротивление. Если цепь проходит нормально, замените ECM.
? Если значение превышает указанный диапазон, проверьте цепь опорного напряжения 5 В на короткое замыкание на напряжение. Если цепь проходит нормально, замените ECM.
Убедитесь, что по диагностическому прибору параметр датчика давления на стороне высокого давления кондиционера меньше 0,1 В (1 фунт / кв. Дюйм).
? Если значение превышает указанный диапазон, проверить клемму 3 сигнальной цепи на короткое замыкание на напряжение.Если цепь проходит нормально, замените ECM.
Установите плавкую перемычку на 3 А между клеммой 3 сигнальной цепи и клеммой 2 цепи опорного напряжения 5 В. Убедитесь, что по диагностическому прибору параметр датчика давления на стороне высокого давления хладагента кондиционера больше 4,90 В (425 фунтов на кв. Дюйм).
? Если значение меньше указанного диапазона, проверьте сигнальную цепь на замыкание на массу или обрыв / высокое сопротивление. Если цепь проходит нормально, замените ECM.
Если проверка всех контуров прошла нормально, проверьте или замените датчик давления хладагента кондиционера.
Датчик давления хладагента кондиционера
В моторном отсеке, на линии хладагента высокого давления
Знаете ли вы разницу между линиями высокого и низкого давления?
между генератором и компрессором