Проверенная схема преобразователя с12 на 19 вольт. Автомобильный адаптер для ноутбука своими руками. Два разных по габаритам дросселя…

Ниже представлена схема повышающего DC/DC конвертера, построенного по топологии boost, который, при подаче на вход напряжения 5…13В, на выходе выдает стабильное напряжение 19В. Таким образом, с помощью данного преобразователя можно получить 19В из любого стандартного напряжения: 5В, 9В, 12В. Преобразователь рассчитан на максимальный выходной ток порядка 0,5 А, имеет небольшие размеры и очень удобен.

Для управления преобразователем используется широко распространённая микросхема MC34063.

В качестве силового ключа используется мощный n-канальный MOSFET, как наиболее экономичное с точки зрения КПД решение. У этих транзисторов минимальное сопротивление в открытом состоянии и как следствие — минимальный нагрев (минимальная рассеиваемая мощность).

Поскольку микросхемы серии 34063 не приспособлены для управления полевыми транзисторами, то лучше применять их совместно со специальными драйверами (например, с драйвером верхнего плеча полумоста IR2117, ) — это позволит получить более крутые фронты при открытии и закрытии силового ключа. Однако, при отсутствии микросхем драйверов, можно вместо них использовать "альтернативу для бедных": биполярный pnp-транзистор с диодом и резистором (в данном случае можно, поскольку исток полевика подключен к общему проводу). При включении MOSFET затвор заряжается через диод, биполярный транзистор при этом закрыт, а при отключении MOSFET биполярный транзистор открывается и затвор разряжается через него.

Схема :

L1, L2 — катушки индуктивности 35 мкГн и 1 мкГн, соответственно. Катушку L1 можно намотать толстым проводом на кольце с материнской платы, только найдите кольцо диаметром побольше, потому что родные индуктивности там всего по несколько микрогенри и мотать возможно придётся в пару слоёв. Катушку L2 (для фильтра) берём готовую с материнки.

С1 — входной фильтр, электролит 330 мкФ/25В

С2 — времязадающий конденсатор, керамика 100 пФ

С3 — выходной фильтр, электролит 220 мкФ/25В

С4, R4 — снаббер, номиналы 2,7 нФ, 10 Ом, соответственно. Во многих случаях без него вообще можно обойтись. Номиналы элементов снаббера сильно зависят от конкретной разводки. , уже после изготовления платы.

С5 — фильтр по питанию микрухи, керамика на 0,1 мкФ

D1 — мощный диод Шоттки S10S40C (с материнки).

D2 — диод Шоттки (подойдёт практически любой)

R1, R2 — делитель напряжения. Для выхода 19В резисторы имеют номиналы 14 кОм и 1 кОм, соответственно.

R3 — резистор 4,7 кОм

T1 — силовой транзистор MOSFET, 6035AL (с материнки)

T2 — pnp транзистор. Подойдут, например, наш КТ361, буржуйский 2PA733 или подобные.

Готовый девайс :

Более подробную теорию работы повышающих преобразователей и методику их расчёта можно (предложенная в этой статье методика несколько отличается от типовой).

Ноутбук, бесспорно, необходимый девайс, однако проблема в том, его аккумулятор не позволяет работать с ним в автономном режиме более 2 – 3 часов.

Поэтому будет логично, передвигаясь на машине запитать и подзаряжать ноутбук от бортовой сети автомобиля. Но, к сожалению, большинство ноутбуков работают от 19 вольт, а не от 12 вольт.

Здесь вариантов мало… Решением для данной проблемы может послужить автомобильный адаптер для ноутбука своими руками в виде преобразователя постоянного напряжения (DC – DC), поднимающий напряжение аккумулятора с 12 до 19 вольт.

На сегодняшний день есть немало электрических схем преобразователей DC-DC, меняя соотношение сопротивлений делителя измерительного напряж. которых возможно получить различные величины выходного напряжения, практически от нуля и до 50 В.

Описание работы адаптера ноутбука

Данный автомобильный адаптер для ноутбука может работать от 10 до 15 В, и на выходе он сможет обеспечить 19 В при токе нагрузки до 2,5 ампер. С адаптере присутствует также электрическая схема защиты от понижения входного напряж. меньше 10 В и от перегрузки на выходе.

Контроллер сигналов переменой скважности изготовлен на специальной микросхеме UC3843 (А2). Электрическая схема автомобильного адаптера практически стандартная. Выходные сигналы идут на затвор мощного ключевого полевого транзистора VT1. Преобразование совершается на частоте примерно 50 кГц. Накачка напряж. совершается на L1. Выпрямитель адаптера изготовлен на диоде Шоттки VD5. Пульсации сглаживает сперва С10, после идет фильтр из 2-х индуктивностей L2 и L3 и 2-х конденсаторов С9 и С8.

Размер выходного напряж. автомобильного адаптера ноутбука определяется сопротивлениями R11-R12. Они создают делитель напряжения, соотношения плеч которого должно быть таким, чтобы при нужном напряж. на выходе, на контакте 2 А2 было напряжение 2,5 В. При приведенных на схеме адаптера значениях сопротивлений R11 и R12, напряжение на выходе будет постоянно находится на уровне 18,75 В.

Поскольку экземпляры резисторов как обычно имеют расхождения номиналов, то при налаживании размер R11 (и может быть R12) необходимо выбрать такой, чтобы на выходе было напряжение 19 В. Это возможно осуществить, включая впараллель с данным сопротивлением дополнительные резисторы значительной большей величины. На печатной плате адаптера ноутбука предусмотрены места под них. Включая резисторы впараллель R11 мы снижаем выходное напряжение, а впараллель R12 — повышаем выходное напряжение.

Катушки собраны собраны своими руками на кольцах из феррита. Катушка L1 выполнена на ферритовом кольце диаметром 23 миллиметра. Она имеет 60 витков провода ПЭВ 0,61. Катушки L2 и L3 собраны на ферритовых кольцах диаметром 16 мм. Они имеют по 120 витков провода ПЭВ 0,43.

Катушки L1-L3 расположены вертикально. Изначально они стоят на собственных выводах, а по окончанию регулировки они прикрепляются герметиком. Все емкости должны быть рассчитаны на напряжение более 25 В. Диоды 1N4148 возможно поменять на КД522. Диод 1N4007 возможно поменять на КД209 или вообще убрать из схемы, однако в этом случае, при неверной полярности подключения входного напряж. электрическая схема может сгореть раньше предохранителя FS1.

Трудно современному человеку обойтись без компьютера. Сегодня люди не расстаются с электроникой даже в ванной. Что тут говорить о дальних путешествиях, в которых нужно обязательно посмотреть на ноутбуке прогноз погоды, карту дорог и по привычке быть на связи в социальных сетях. Плохо, что батареи ноутбука не хватает больше чем на час, а воткнуть его в гнездо прикуривателя машины напрямую нельзя. Для питания ноут- или нетбука требуется напряжение 19 В, при токе 4–5 А.

Придется собрать повышающий преобразователь с 12 до 19 вольт. Поскольку максимальный ток нагрузки доходит до 5 А, то слабомощным умножителем напряжения не обойтись. Именно мощный индуктивно-импульсный преобразователь 12/19 В , например, собранный по нижеприведенной схеме, нужен для питания ноутбука.

Детали адаптера

Сердцем преобразователя является микросхема КР1006ВИ1 . Частоту переключения в 40 кГц этого RS регистра задает конденсатор С3. В схеме есть защита от снижения входного напряжения. Поскольку если оно упадет ниже 9 В, то дроссель, стремясь сохранить заданное напряжение на выходе, будет работать на пределе, при этом через силовой ключ VT2 потечет аварийно высокий ток.

Также имеется защита от повышения напряжения на выходе свыше 25 В. Ненормальный рост напряжения может наблюдаться при обрыве линии обратной связи в схеме. Что малоопасно для ноутбука, но катастрофично для преобразователя.

Дроссель L 1 индуктивностью 25 мкГн нужно самостоятельно намотать на тороидальном магнитопроводе типоразмера TN27/15/11. Такая катушечка, как на фото, покрытая пластмассовой оболочкой желтого цвета, имеются в любом блоке питания компьютера.

Нужно накрутить всего 9 витков 25 мкГн, при использовании указанной катушки диаметром 27 мм. Для намотки идеально подойдет провод ПЭВ-2 диаметром 1 мм. Его следует равномерно распределить по всему магнитопроводу.

Для выпрямления импульсного выходного напряжения нужен диод Шотки VD 2 и электролитический конденсатор С5 емкостью 100–220 мкФ. Из неисправного компьютерного блока питания можно позаимствовать сборку из двух диодов Шотки типа MBR4045PT, в которой они соединены параллельно. Это очень мощная сборка, рассчитанная на ток до 40 А при низком напряжении до 45 В, поэтому диоды Шотки во время работы преобразователя для ноутбука никогда не нагреются.

В выходном ключе преобразователя для обеспечения большого тока питания необходим мощный полевой транзистор VT 2 , такой как в схеме или можно снять T60N02R с материнской платы.

Все остальные детали адаптера для ноутбука тоже можно заменить отечественными или импортными аналогами.

Настройка преобразователя

Для проведения испытания на выход преобразователя следует подключить гирлянду резисторов, собранных в сумме на сопротивление 5 Ом и мощность не ниже 50 Вт. Теперь можно проверить, удерживает ли схема напряжение в пределах 17–20 В при токе нагрузки 4–5 А.

После такой настройки через адаптер можно будет подключать большинство LCD мониторов, питающихся от 19 вольт. На случай организации кинотеатра в салоне автомобиля.

Сборка устройства

Готовое устройство для машины удобно расположить в корпусе от неисправного компьютерного блока питания. Большинство элементов, расположив на его монтажной плате. Так как исток полевого транзистора VT2 является и его корпусом, то его следует изолировать слюдяной или синтетической пленкой при установке на радиатор.

При полной нагрузке транзистор на радиаторе становится теплым. Охлаждение можно усилить, задействовав имеющийся в компьютерном блоке вентилятор. Такой кулер с завода подключен через терморезистор, установленный вплотную к радиатору. Сопротивление терморезистора при комнатной температуре равно около 400 Ом, с повышением температуры оно уменьшается, и вентилятор начинает вращаться быстрее.

Остается только подсоединить вилку прикуривателя для подключения к бортовой сети автомобиля.

Схема также доступна по адресу //radiokot.ru/circuit/power/converter/45 и на сайте автора //microscheme.blogspot.ru/2011/03/blog-post.html

Автомобильный бездроссельный БП на IRS2153 для ноутбуков и мобильников Внешний USB-разъем в автомагнитоле Подключаем мобилку к магнитоле USB розетка в машину своими руками

Принципиальная схема самодельного преобразователя напряжения DC-DC для питания ноутбуков от источников с напряжением 12В. Напряжение питания ноутбука Toshiba-Satellite составляет 19V примаксимальном токе ЗА. К сожалению, это совсем не подходит для работы в автомобиле, так как там 12V.

Принципиальная схема

На рисунке в тексте приведена схема преобразователя напряжения, повышающего автомобильные 12V до ноутбуковских 19V, и поддерживающего это напряжение стабильным. В основе схемы DC-DC-преоб-разователь на микросхеме LT1070.

Напряжение от бортовой сети автомобиля через 5-амперный предохранитель и помехоподавляющие цепи поступает на точку подачи питания микросхемы А1 (вывод 5) Генератор микросхемы начинает работать и подавать импульсы на ключ, имеющийся в А1, включенный между выводом 4 и общим минусом (выв. 3).

Ключ периодически открываясь пропускает импульсный ток через первичную обмотку трансформатора Т1. Во вторичной обмотке Т1 наводится переменное напряжение, которое выпрямляется диодом VD2 и сглаживается емкостями С9, С10. Далее через цепь L2-C11-C12 постоянное напряжение 19V поступает на выход источника.

Рис. 1. Принципиальная схема DC-DC преобразователя напряжения для питания ноутбука от 12В.

Для контроля уровня выходного напряжения и его стабилизации используется внутренняя схема стабилизации А1. Суть ее работы в том, что она таким образом изменяет скважность импульсов, поступающих на первичную обмотку трансформатора, чтобы на выводе 2 А1 было постоянное напряжение 1,24V.

Для получения стабильного выходного напряжения нужно с выхода вторичного выпрямителя на VD2 постоянное напряжение через делитель подать на вывод 2 А1. А соотношение резисторов делителя должно быть таким, чтобы при правильном напряжении на выходе, на выводе 2 А1 было напряжение 1,24V. Резисторы делителя это R5 и R4. Точным подбором R4 устанавливают требуемое номинальное стабилизированное выходное напряжение. В данном случае, это 19V.

Детали и печатная плата

Для намотки трансформатора взято ферритовое кольцо внешним диаметром 32 мм. из феррита 2000НМ. Кольцо нужно обернуть тонким слоем фторопластовой пленки или лакоткани. Можно кольцо ничем не оборачивать, а покрытъ слоем эпоксидного лака. После его высыхания можно наматывать обмотки.

Вполне возможно, что для намотки трансформатора можно использовать и кольцо отличающегося диаметра и марки феррита, - нужно экспериментировать!

Первичная обмотка содержит 40 витков обмоточного провода, состоящего из двух вместе сложенных проводов ПЭВ 0,43. Можно использовать и одинарный провод сечением 0,*, но наматывать будет сложнее. Вторичная обмотка содержит 70 витков такого же двойного провода. Сначала наматывают первичную обмотку, а затем на её поверхность вторичную, укладывая провод в том же направлении, что и наматывали первичную. На схеме начала обмоток трансформатора отмечены точками.

Для дросселей используются кольца диаметром 18-20 мм. Они содержат по 30 витков такого же двойного провода, как и для намотки трансформатора. Схема преобразователя собрана на печатной плате с односторонним расположением печатных дорожек.

Микросхему и диоды необходимо укрепить на радиаторах. Общим радиатором может служить металлический корпус, в котором собран преобразователь (на плате диоды и микросхема специально расположены у края).

Рис. 2. Печатная плата схемы DC-DC преобразователя напряжения для ноутбука.

Микросхему можно установить на радиатор-корпус с использованием теплопроводной пасты, не изолируя, так как её радиаторная пластина соединена с 3-м выводом, а он с общим минусом (с «землей»). А диоды на радиатор нужно ставить через слюдяные прокладки на теплопроводной пасте, используя эбонитовые шайбы, так чтобы обеспечить изоляцию их катодных пластин от корпуса.

Рис. 3. Расположение деталей на плате преобразователя напряжения для ноутбука.

Налаживание

При правильном монтаже и исправных деталях налаживание сводится к проверке выходного напряжения. Если оно отличается от необходимого нужно изменить сопротивление резистора R4. Уменьшение сопротивления ведет к повышению напряжения, а увеличение к его понижению. Операцию замены резистора нужно делать только после выключения питания.

Поэтому, временно его можно заменить переменным сопротивлением 1,5-2,5 kOm. С помощью него нужно установить необходимое выходное напряжение, проверить на нагрузке, например, подключив лампу накаливания на 36V (или две последовательно включенные автомобильные лампочки как для задних фонарей).

После того как настройка будет завершена нужно, после выключения питания, отпаять переменный резистор и измерить его сопротивление. Затем установить на плату постоянный резистор такого сопротивления или очень близкого к полученному. Возможно, необходимого номинала не окажется и потребуется набрать R4 из нескольких резисторов используя последовательное или параллельное включение.

Включать преобразователь без теплоотвода под микросхему А1 рискованно, поэтому, даже в процессе налаживания, особенно при испытании на нагрузке, нужно установть её на какой-нибудь радиатор и периодически контролировать температуру. Этот же преобразователь можно использовать и для питания других приборов от бортовой сети автомобиля. Нужное выходное напряжение устанавливают подбором резисторов R5-R4 и числа витков вторичной обмотки трансформатора.

Кузянский Я. РК-2010-04.