Blog Detail

  • Home
  • Стабилизатор с 12 вольт на 5 вольт: Автомобильный преобразователь напряжения с 12 вольт на 5 вольт ?

Стабилизатор с 12 вольт на 5 вольт: Автомобильный преобразователь напряжения с 12 вольт на 5 вольт ?

Содержание

Автомобильный преобразователь напряжения с 12 вольт на 5 вольт ?

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

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью резисторов

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

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью транзистора

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

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

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью микросхемы

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

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

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

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

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

Вот так она выглядит «вживую».

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

Подводя итог о преобразователе напряжения с 12 на 5 вольт

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

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

Преобразователь напряжения 5 Вольт 8 Ампер с четырьмя USB выходами. Технический обзор и тест преобразователя напряжения с USB

Решил заказать на пробу разных недорогих платок преобразователей и сегодня обзор первой из них. Собственно ничего необычного, обычный преобразователь, даже без QC, зато с выходной мощностью до 40 Ватт.

Я уже как-то писал, что заказываю для товарища разные полезные вещи, и выкладывал обзоры этих вещей. Но так как иногда обзоры задерживаются по ряду причин, то чтобы было удобнее, я решил попутно заказывать себе 1-2 штуки этих товаров просто для пробы, если они конечно мне интересны. Так было и в этот раз, заказ изначально был на 10 плат, я же заказал 10+1 для себя.

В описании заявлялось что это преобразователь напряжения, без гальванической развязки, со входным напряжением 8-35 Вольт и выходным 5 Вольт с током до 8 Ампер.
Платка компактная, если не учитывать разъемы, то примерно как спичечный коробок.

На сторону противоположную USB разъемам вынесен входной разъем и клеммник, на который разведены входные клеммы и выходные. Т.е. данный преобразователь можно использовать и без подключения к USB выходам, что иногда может быть полезно.

На второй стороне соответственно 4 USB гнезда, разделенные на две пары. Разъемы поначалу были очень тугими, но после 2- подключений пришли в норму.

Сверху находится пара транзисторов (преобразователь с синхронным выпрямлением) со стертой маркировкой, силовой дроссель, а также четыре конденсатора 220мкФ 35 Вольт.

Так как выходной ток уже довольно приличный, то дроссель намотан не обычным проводом, а медной шиной для повышения КПД и соответственно уменьшения нагрева.

Снизу все остальные компоненты, предохранитель, транзистор защиты от переполюсовки, контроллер, защитные супрессоры.

Схемотехника приятно порадовала, здесь помимо предохранителя есть нормальная защита от переполюсовки питания, реализованная не на диоде, а на полевом транзисторе, я уже как-то рассказывал принцип ее работы.
Также радует наличие керамических конденсаторов по линиям питания и два супрессора установленные параллельно выходу 5 Вольт, предназначенные для защиты нагрузки в случае пробоя силовых транзисторов. Конечно такая защита не дает 100% гарантии, но шанс выживаемости увеличивает.

По выходу стоят контроллеры, которые подбирают напряжение на линиях данных USB чтобы нагрузка могла взять максимальный ток. Это не QC, но тем не менее совместимость с различными потребителями становится выше. Тем более что QC в преобразователе с более чем одним выходом требует наличия соответствующего количества преобразователей.
Отмечу что параллельно силовым контактам USB разъемов также стоят керамические конденсаторы.

Но мало того, производитель для повышения надежности, а точнее — устойчивости к внешним воздействиям, покрыл плату резиноподобным компаундом, что встречается крайне редко.

Подключаем блок питания, при этом о наличии напряжения на выходе сигнализирует небольшой красный SMD светодиод, при необходимости можно заменить его на обычный, рядом есть соответствующие отверстия.

1. Выходное напряжение 5.28 Вольта, что немного превышает допуск по стандарту, составляющий 4.75-5.25 Вольта, но не сильно и думаю что не критично.
2. Поддерживается несколько режимов эмуляции. Но что любопытно, при первых тестах один выход стабильно отображал режим QC 5 Вольт, но когда я начал через время готовить обзор и повторил тесты, то больше такого не встречал…
3. При подключении телефона Самсунг ток заряда составлял 650мА, судя по всему «договориться» они не смогли.
4. Зато при попытке подключить китайский UMIdigi без проблем получил 2-2.18 Ампера, хотя мое привычное зарядное вообще не хочет его нормально заряжать.

Нагрузочный тест показал две вещи:
1. Хорошую стабилизацию напряжения, в диапазоне от нулевого тока до максимальной нагрузки напряжение падает всего на 60-70мВ. Нагрузка и измерение производилось на клеммнике, а не USB разъеме.
2. 8 Ампер это максимальный выходной ток, дальше срабатывает защита, причем иногда защита срабатывала и при меньшем токе, например при тех же 8 Ампер.

Для измерения уровня пульсаций использовался все тот же «стенд», правда в этот раз произошли некоторые изменения. Для уменьшения количества помех от измерительных приборов я питал нагрузку от трансформаторного БП.
Кроме того, так как ко мне едут две новые нагрузки, то в планах потом мою основную доработать, перенеся ее в другой корпус, установив там трансформаторный блок питания, а не импульсный и кроме того добавив гальваническую развязку интерфейса подключения к компьютеру. Данные доработки должны убрать образование возможных земляных петель.

А вот пульсации я бы не назвал маленькими, основные, которые сложнее погасить, составляют 180мВ в любом режиме. На осциллограммах нагрузка 0-33-66-100%
Есть пульсации в виде «иголок», которые легче гасить, но которые зависит от тока нагрузки и которые имеют заметно ольший размах.
Напряжение питания здесь 12 Вольт.

Тот же тест, те же режимы, но входное напряжение 24 Вольта.
Собственно ничего кроме размаха пульсаций «иголок» не изменилось. Я бы в качестве простой доработки рекомендовал увеличить емкость выходных конденсаторов.

Выше на фото видно, что земля щупа осциллографа подключена проводом, а не пружинкой, что дает некоторое искажение результатов теста. Но так как разница в данном случае не очень велика, то я ею пренебрег.
Входное напряжение 24 Вольта, ток нагрузки 8 Ампер, слева с проводом, справа с пружинкой.

Нагрев проверялся в трех режимах, с током нагрузки 2.5, 5.0 и 7.5 Ампера, первый тест был минут 10-15, дальше можно увидеть по таймингу тепловизора.
В общем 7.5 Ампера преобразователь держит уверенно, греется не очень сильно, но в компактную закрытую коробочку я бы не стал его ставить, так как возможен перегрев.

Измерение КПД. Попутно измерил ток потребления без нагрузки, при обоих вариантах входного напряжения он одинаков и составляет 40мА.
При входном напряжении 12 Вольт КПД лучше на малых токах нагрузки, при 24 Вольта на больших, собственно это видно на графике.

В качестве резюме могу сказать, что преобразователь очень понравился, единственное нарекание, которое я меня есть, это к уровню пульсаций, в остальном как по мне, то все отлично, как качество изготовления, так и наличие защит, стабильность выходного напряжения, схемотехника, особенно с учетом цены. На мой взгляд вещь весьма полезная для радиолюбителя.

На этом у меня все, надеюсь что обзор был полезен.

Стабилизатор напряжения | Описание работы, схема подключения.

Стабилизатор напряжения – важнейший радиоэлемент современных радиоэлектронных устройств. Он обеспечивает постоянное напряжение на выходе цепи, которое почти не зависит от нагрузки.

Стабилизаторы семейства LM

В нашей статье мы  рассмотрим стабилизаторы напряжения семейства LM78ХХ. Серия 78ХХ выпускается в металлических корпусах  ТО-3 (слева)  и в пластмассовых корпусах ТО-220 (справа). Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, земля (общий) и вывод.

Вместо “ХХ” изготовители указывают напряжение стабилизации, которое нам будет выдавать этот стабилизатор. Например, стабилизатор 7805 на выходе будет выдавать 5 Вольт, 7812 соответственно 12 Вольт, а 7815 – 15 Вольт. Все очень просто.

Схема подключения

А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ.

На схеме мы видим два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения конденсаторов, можно, и даже желательно поставить большего номинала. Это требуется для уменьшения пульсаций как  по входу, так и по выходу. Кто забыл, что такое пульсации, можно заглянуть в статью как получить из переменного напряжения постоянное.

Характеристики стабилизаторов

Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал как надо? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. Нас интересуют вот эти характеристики:

Output voltage – выходное напряжение

Input voltage – входное  напряжение

Ищем наш 7805. Он выдает нам выходное напряжение 5 Вольт. Желательным входным напряжением производители отметили напряжение в 10 Вольт. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено.

Для электронных безделушек доли вольт не ощущаются, но для прецизионной (точной) аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4,75 – 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может “колыхаться” в диапазоне от 7,5  и до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт.

Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт – это приличное значение для такой маленькой радиодетали. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю, стоит подумать об  охлаждении стабилизатора. Для этого ее надо посадить через пасту КПТ на радиатор. Чем больше ток на выходе стабилизатора, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался вентилятором.

Работа стабилизатора на практике

Давайте рассмотрим нашего подопечного, а именно, стабилизатор LM7805. Как вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 Вольт стабилизированного напряжения.

Соберем его по схеме 

Берем нашу Макетную плату  и быстренько собираем выше предложенную схемку подключения. Два желтеньких  – это конденсаторы, хотя их ставить необязательно.

Итак,  провода 1,2 – сюда мы загоняем нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 Вольт с проводов 3 и 2.

[quads id=1]

На Блоке питания мы ставим напряжение в диапазоне 7,5 Вольт и  до 20 Вольт. В данном случае я поставил напряжение 8,52 Вольта.

И что же у нас получилось на выходе данного стабилизатора? 5,04 Вольта! Вот такое значение мы получим на выходе этого стабилизатора, если будем подавать напряжение в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт. Работает великолепно!

Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Думаю, Вы уже догадались, на сколько он вольт.

Собираем его по схеме выше и замеряем входное напряжение. По даташиту можно подавать на него входное напряжение  от 14,5 и до 27 Вольт. Задаем 15 Вольт с копейками.

А вот и напряжение на выходе. Блин, каких то 0,3 Вольта не хватает для 12 Вольт. Для радиоаппаратуры, работающей от 12 Вольт это не критично.

Как сделать блок питания на 5, 9,12  Вольт

Как же сделать простой и высокостабильный источник питания на 5, на 9 или даже на 12 Вольт?  Да очень просто. Для этого Вам нужно прочитать вот эту статейку и поставить на выход стабилизатор на радиаторе! И все! Схема будет приблизительно вот такая для блока питания 5 Вольт:

Два электролитических конденсатора для  для устранения пульсаций и высокостабильный блок питания на 5 вольт к вашим услугам! Чтобы получить блок питания на большее напряжение, нам нужно также на выходе трансформатора тоже получить большее напряжение. Стремитесь, чтобы на конденсаторе С1 напряжение было не меньше, чем в даташите на описываемый  стабилизатор.

Для того, чтобы стабилизатор напряжения не перегревался, подавайте на вход минимальное напряжение, указанное в даташите. Например, для стабилизатора 7805 это напряжение равно 7,5 Вольт,  а для стабилизатора 7812 желательным входным напряжением можно считать напряжение в 14,5 Вольт. Это связано с тем, разницу напряжения, а следовательно и мощность, стабилизатор будет рассеивать на себе.

Как вы помните, формула мощности P=IU, где U – напряжение, а  I – сила тока. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше мощность, потребляемая им. А излишняя мощность – это и есть нагрев. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и войти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается или вовсе сгореть.

Заключение

Все большему числу электронных  устройств требуется качественное стабильное питание без всяких скачков напряжения. Сбой того или иного модуля электронной аппаратуры может привести к неожиданным и не очень приятным последствиям.  Используйте же  на здоровье достижения электроники, и не парьтесь по поводу питания своих электронных безделушек.

Где купить стабилизатор напряжения

Купить дешево эти интегральные стабилизаторы можно сразу целым набором на Алиэкспрессе по этой ссылке. Здесь есть абсолютно любые значения даже для отрицательного напряжения.

А в видео можете посмотреть как сделать самый простой стабилизатор на LM 317:

Преобразователь напряжения 5 Вольт 8 Ампер с четырьмя USB выходами

Решил заказать на пробу разных недорогих платок преобразователей и сегодня обзор первой из них. Собственно ничего необычного, обычный преобразователь, даже без QC, зато с выходной мощностью до 40 Ватт.

Я уже как-то писал, что заказываю для товарища разные полезные вещи, и выкладывал обзоры этих вещей. Но так как иногда обзоры задерживаются по ряду причин, то чтобы было удобнее, я решил попутно заказывать себе 1-2 штуки этих товаров просто для пробы, если они конечно мне интересны. Так было и в этот раз, заказ изначально был на 10 плат, я же заказал 10+1 для себя.

В описании заявлялось что это преобразователь напряжения, без гальванической развязки, со входным напряжением 8-35 Вольт и выходным 5 Вольт с током до 8 Ампер.

Платка компактная, если не учитывать разъемы, то примерно как спичечный коробок.

На сторону противоположную USB разъемам вынесен входной разъем и клеммник, на который разведены входные клеммы и выходные. Т.е. данный преобразователь можно использовать и без подключения к USB выходам, что иногда может быть полезно.

На второй стороне соответственно 4 USB гнезда, разделенные на две пары. Разъемы поначалу были очень тугими, но после 2-3 подключений пришли в норму.

Сверху находится пара транзисторов (преобразователь с синхронным выпрямлением) со стертой маркировкой, силовой дроссель, а также четыре конденсатора 220мкФ 35 Вольт.

Так как выходной ток уже довольно приличный, то дроссель намотан не обычным проводом, а медной шиной для повышения КПД и соответственно уменьшения нагрева.

Снизу все остальные компоненты, предохранитель, транзистор защиты от переполюсовки, контроллер, защитные супрессоры.

Схемотехника приятно порадовала, здесь помимо предохранителя есть нормальная защита от переполюсовки питания, реализованная не на диоде, а на полевом транзисторе, я уже как-то рассказывал принцип ее работы.

Также радует наличие керамических конденсаторов по линиям питания и два супрессора установленные параллельно выходу 5 Вольт, предназначенные для защиты нагрузки в случае пробоя силовых транзисторов. Конечно такая защита не дает 100% гарантии, но шанс выживаемости увеличивает.

По выходу стоят контроллеры, которые подбирают напряжение на линиях данных USB чтобы нагрузка могла взять максимальный ток. Это не QC, но тем не менее совместимость с различными потребителями становится выше. Тем более что QC в преобразователе с более чем одним выходом требует наличия соответствующего количества преобразователей.

Отмечу что параллельно силовым контактам USB разъемов также стоят керамические конденсаторы.

Но мало того, производитель для повышения надежности, а точнее — устойчивости к внешним воздействиям, покрыл плату резиноподобным компаундом, что встречается крайне редко.

Подключаем блок питания, при этом о наличии напряжения на выходе сигнализирует небольшой красный SMD светодиод, при необходимости можно заменить его на обычный, рядом есть соответствующие отверстия.

1. Выходное напряжение 5.28 Вольта, что немного превышает допуск по стандарту, составляющий 4.75-5.25 Вольта, но не сильно и думаю что не критично.

2. Поддерживается несколько режимов эмуляции. Но что любопытно, при первых тестах один выход стабильно отображал режим QC 5 Вольт, но когда я начал через время готовить обзор и повторил тесты, то больше такого не встречал…

3. При подключении телефона Самсунг ток заряда составлял 650мА, судя по всему «договориться» они не смогли.

4. Зато при попытке подключить китайский UMIdigi без проблем получил 2-2.18 Ампера, хотя мое привычное зарядное вообще не хочет его нормально заряжать.

Нагрузочный тест показал две вещи:

1. Хорошую стабилизацию напряжения, в диапазоне от нулевого тока до максимальной нагрузки напряжение падает всего на 60-70мВ. Нагрузка и измерение производилось на клеммнике, а не USB разъеме.

2. 8 Ампер это максимальный выходной ток, дальше срабатывает защита, причем иногда защита срабатывала и при меньшем токе, например при тех же 8 Ампер.

Для измерения уровня пульсаций использовался все тот же «стенд», правда в этот раз произошли некоторые изменения. Для уменьшения количества помех от измерительных приборов я питал нагрузку от трансформаторного БП.

Кроме того, так как ко мне едут две новые нагрузки, то в планах потом мою основную доработать, перенеся ее в другой корпус, установив там трансформаторный блок питания, а не импульсный и кроме того добавив гальваническую развязку интерфейса подключения к компьютеру. Данные доработки должны убрать образование возможных земляных петель.

А вот пульсации я бы не назвал маленькими, основные, которые сложнее погасить, составляют 180мВ в любом режиме. На осциллограммах нагрузка 0-33-66-100%

Есть пульсации в виде «иголок», которые легче гасить, но которые зависит от тока нагрузки и которые имеют заметно больший размах.

Напряжение питания здесь 12 Вольт.

Тот же тест, те же режимы, но входное напряжение 24 Вольта.

Собственно ничего кроме размаха пульсаций «иголок» не изменилось. Я бы в качестве простой доработки рекомендовал увеличить емкость выходных конденсаторов.

Выше на фото видно, что земля щупа осциллографа подключена проводом, а не пружинкой, что дает некоторое искажение результатов теста. Но так как разница в данном случае не очень велика, то я ею пренебрег.

Входное напряжение 24 Вольта, ток нагрузки 8 Ампер, слева с проводом, справа с пружинкой.

Нагрев проверялся в трех режимах, с током нагрузки 2.5, 5.0 и 7.5 Ампера, первый тест был минут 10-15, дальше можно увидеть по таймингу тепловизора.

В общем 7.5 Ампера преобразователь держит уверенно, греется не очень сильно, но в компактную закрытую коробочку я бы не стал его ставить, так как возможен перегрев.

Измерение КПД. Попутно измерил ток потребления без нагрузки, при обоих вариантах входного напряжения он одинаков и составляет 40мА.

При входном напряжении 12 Вольт КПД лучше на малых токах нагрузки, при 24 Вольта на больших, собственно это видно на графике.

В качестве резюме могу сказать, что преобразователь очень понравился, единственное нарекание, которое у меня есть, это к уровню пульсаций, в остальном как по мне, то все отлично, как качество изготовления, так и наличие защит, стабильность выходного напряжения, схемотехника, особенно с учетом цены. На мой взгляд вещь весьма полезная для радиолюбителя.

На этом у меня все, надеюсь что обзор был полезен.

Стабилизаторы напряжения или как получить 3,3 вольта

 

Исходные данные:  мотор-редуктор рабочее напряжение у которого 5 Вольт при токе 1 А и микроконтроллер ESP-8266 с чувствительным на изменение рабочим напряжением питания 3,3 Вольт и с пиковым током до 600 миллиампер. Все это необходимо учесть и запитать от одной аккумуляторной литий-ионной батареи 18650 напряжением 2,8 -4,2 Вольт.

Собираем схему приведенную ниже:  аккумулятор литий-ионный 18650 напряжением 2,8 — 4,2 Вольт без внутренней схемы зарядного устройства  -> присоединяем  модуль на микросхеме TP4056 предназначенный для зарядки литий-ионных аккумуляторов с функцией ограничения разряда аккумулятора до 2,8 Вольт и защитой от короткого замыкания (не забываем что этот модуль запускается при включенном аккумуляторе и кратковременной подачи питания 5 Вольт на вход модуля от USB зарядного устройства, это позволяет не использовать выключатель питания, ток разряда в ждущем режиме не очень большой и при долгом не использования всего устройства оно само выключиться при падении напряжения на аккумуляторе ниже 2,8 Вольт)

К модулю TP4056  подключаем модуль на микросхеме  MT3608  — повышающий DC-DC (постоянного в постоянный ток) стабилизатор и преобразователь напряжения с 2,8 -4,2 Вольт аккумулятора до стабильных 5 Вольт 2 Ампера — питания мотор-редуктора.

Параллельно к выходу модуля MT3608 подключаем понижающий DC-DC стабилизатор-преобразователь на микросхеме MP1584 EN предназначенный для стабильного питания 3,3 Вольта 1 Ампер микропроцессора ESP8266.

Стабильная работа ESP8266 очень зависит от стабильности напряжения питания. Перед подключением последовательно модулей DC-DC стабилизаторов-преобразователей не забудьте настроить переменными сопротивлениями нужное напряжение, поставьте конденсатор параллельно клеммам мотор-редуктора что бы тот не создавал высокочастотных помех работе микропроцессору ESP8266.

 

Как видим из показаний мультиметра при присоединении мотор-редуктора напряжение питания микроконтроллера ESP8266 НЕ ИЗМЕНИЛОСЬ!

 

Небольшой обзор стабилизаторов напряжения и тока


Зачем нужен СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ. Как использовать стабилизаторы напряжения

Знакомство со стабилитронами, расчет параметрического стабилизатора; использование интегральных стабилизаторов; конструкция простого тестера стабилитронов и другое.AMS1117 Технический паспорт

Наименование RT9013 Richtek технологии 
Описание Стабилизатор-преобразователь на нагрузку с током потребления 500мА, с малым падением напряжения, низким уровенем собственных шумов, сверхбыстродействующий, с защитой выхода по току и от короткого замыкания, CMOS LDO.  
RT9013 PDF Технический паспорт (datasheet) :

 

*Описание MP1584EN

**Приобрести можно в магазине Your  Cee

MP2307N

*Приобрести можно в магазине Your  Cee

Наименование LM2596 Во-первых компонентов Международной 
Описание Простой понижающий стабилизатор-преобразователь питания 3A с внутренней частотой 150 кГц 
LM2596 Технический паспорт PDF (datasheet) :
Наименование MC34063A Крыло Шинг International Group 
Описание DC-DC управляемый преобразователь
MC34063A Технический паспорт PDF (datasheet) :
ОПИСАНИЕ
MC34063A представляет собой монолитную схему управления , содержащую основные функции , необходимые для преобразователей постоянного тока в постоянный ток.
ОСОБЕННОСТИ
Работа от  0.3 Вольт до 40Вольт.
Низкое потребление в режиме ожидания.
Выходная защита по току до 1.5A.
Регулируемая рабочая частота до 42kHz.
Точность 2% от заданного значения.Применение: DC-DC преобразователь

 

Наименование XL6009 XLSEMI 
Описание 4A, 400kHz, входное напряжение 5~32V / выходное напряжение 5~35V, коммутируемый повышающий преобразователь DC / DC
XL6009 Технический паспорт PDF (datasheet) :

Готовый модуль повышающего преобразователя напряжения XL6009

 

Общее описание
XL6009 является повышающим преобразователем постоянного в постоянный ток с широким диапазоном входного напряжением,  который способен генерировать положительное или отрицательное выходное напряжение. Повышающий DC / DC конвертер  XL6009 служит для поднятия напряжения. Используется при подаче питания к ESP8266, Arduino и других микроконтроллеров от аккумулятора или блока питания с низким напряжением. А также для питания подключенных сенсорных и исполнительных модулей  к ESP8266, Arduino и другим микроконтроллерам  работающих от напряжения  выше 3.3 Вольт прямо от источника питания самого контроллера.Характеристики:

  • Входное напряжение 5~32V
  • Выходное напряжение 5~35V
  • Входной ток 4А (макс), 18мА без нагрузки
  • Конверсионная эфективность более 94%
  • Частота 400кГц
  • Габариты 43x14x21мм

Таблица характеристик при различных напряжениях:

Входное, V Выходное, V сила тока, A мощность,Вт
5 12 0,8 9,6
7,4 12 1,5 18
12 15 2 30
12 16 2 32
12 18 1,6 28,8
12 19 1,5 28,5
12 24 1 24
3 12 0,4 4,8

 

Повышающий преобразователь напряжения XL6009 (Видео)

http://dwiglo.ru/mp2307dn-PDF.html

Китайские стабилизаторы для самоделкиных. Часть 1.

Китайские стабилизаторы для самоделкиных. Часть 2.

Китайские стабилизаторы для самоделкиных. Часть 3.

 

 

Преобразователь 5в 12в

Ситуации, когда необходимо повысить или, наоборот, понизить напряжение сети для питания разных устройств, довольно часты. К примеру, такие вопросы постоянно встают перед владельцами автомобилей, которые желают через бортовую систему своего авто подключать такие устройства как портативный телевизор, компьютер и прочее, а также разные USB-устройства. В этом случае понадобиться преобразователь напряжения. Подобные преобразователи бывают разных видов, мощностей и пр. Например, понижающий  преобразователь 12В/5В или повышающий преобразователь 5/12 вольт. 

Применение преобразователя напряжения

При необходимости используйте понижающий преобразователь напряжения: 5 вольт — это напряжение, которое необходимо для питания разных современных устройств. Преобразователь напряжения 12 в 5 вольт поможет решить эту проблему, он позволит снизить имеющие напряжение на входе и подключить разные приборы, которые требуют напряжения сети не выше 5 вольт. 

 

Для каких устройств может понадобиться преобразователь напряжения? Он необходим, если вы желаете подключить USB-устройства. Это могут быть:   

• навигаторы;

• автомагнитолы;

• телефоны;

• планшеты;

• радиостанции;

• зарядные для таких устройств, как мобильные телефоны и пр.

Отметим, что современные преобразователи позволяют как понижать, так и повышать напряжение. Так, сегодня существует немало компактных устройств DC/DC, которые преобразуют 12 В в 220В и 5В.  

Помните, что не стоит рисковать и подключать устройства, требующие более низкого или высокого напряжения, в сеть с напряжением 12В, это может привести к поломке аккумулятора вашего автомобиля.  

Особенности преобразователей напряжения 

В чем особенности преобразователей напряжения, в частности преобразователей 12В/5В:

• они обладают довольно высоким показателем КПД, который составляет порядка 90%;

• они защищают устройства от перегрузок, переполюсовок, коротких замыканий и прочего.

Интересное чтиво:

Преобразователь 12-5 Вольт для зарядки телефонов от прикуривателя

Микросхема MС34063 универсальная микросхема, на базе которой можно построить ряд интересных схем преобразователей напряжения. Широкое применение находят повышающие преобразователи на базе этой микросхемы, но не менее популярны и понижающие.

Микросхема находит широкое применение в промышленных блоках питания, зарядных устройствах и не только. Сегодня рассмотрим вариант применения этой микросхемы для постройки понижающего DC-DC преобразователя с выходным током до 1Ампера (этого позволяет внутренний транзистор микросхемы).

Такого тока вполне хватит для зарядки современных смартфонов и планшетных компьютеров. Микросхема импульсная, благодаря чему обеспечивается высокий КПД преобразователя в целом. Частотозадающий конденсатор С1 в схеме советуется подобрать так, чтобы рабочая частота микросхемы не была в районе 60-90кГц, больше не стоит.

Выходной ток в принципе можно увеличить добавлением дополнительного ключевого транзистора, но об этом поговорим как-нибудь в другой раз. Особенность схемы в простоте и в широком диапазоне входных напряжений, на вход можно подавать от 7 до 40 Вольт, при этом выходное напряжение будет держаться стабильным на уровне 5 Вольт.

Выходное напряжение подлежит регулировке изменением номиналов делителя R2/R3
Диод VD1 желательно взять Шоттки  на 3 и более Ампер. Микросхема в дополнительном теплоотводе не нуждается, хотя при большой выходной нагрузке ее нагрев возможен, но это нормально.

Сейчас многие спросят-зачем такие сложности, если давно изобрели микросхему 7805, которая выполняет ту же функцию, но в схеме помимо микросхемы стабилизатора почти нет компонентов.

Разумеется – микросхема 7805 хороша для таких дел и обеспечивает выходной ток до 15 Ампер, но у нее есть один большой недостаток – это линейный стабилизатор напряжения, около 30-35% начальной мощности уйдет в виде ненужного нагрева на самой микросхеме, а это тепло нужно отводить, это в свою очередь приводит к использованию довольно массивных теплоотводов, что неудобно из-за больших размеров конструкции, а импульсные стабилизаторы лишены этого недостатка.

И ещё хочу отметить один момент, а вы не пробовали гонять на грузовиках, нет я не про настоящие, есть интересные гонки на грузовиках. Стоит только попробовать и вас уже не оторвать, заходите на obgonki.ru и сами всё узнаете.

Стабилизаторы мощности постоянного тока

| От 12 В до 12 В постоянного тока | От 24 В до 24 В постоянного тока | От 3 до 35 ампер | Мобильное крепление | Настенное крепление | Настольное крепление

Стабилизирующие преобразователи постоянного тока в постоянный ток 12 В и 24 В

Подайте на чувствительную электронику правильное напряжение независимо от состояния батареи. Эти стабилизирующие преобразователи обеспечивают непрерывный, точно регулируемый выходной сигнал во всем диапазоне полезного напряжения батареи. Это предотвращает воздействие на нагрузку колебания входного напряжения, которое может вызвать отключение, снизить производительность и, возможно, повредить чувствительную схему.

Преимущества приложения включают:

  • Управляйте электроникой при оптимальном входном напряжении даже от почти разряженных батарей
  • Повышающее напряжение для компенсации падений напряжения при длинных проводах от батарей
  • Устранение падений напряжения при кратковременной утечке большого тока из аккумуляторов, как при запуске двигателя
  • Устранение колебаний напряжения от источников заряда
  • Устранение скачков напряжения из-за внезапного отключения сильноточной нагрузки

Опции / Заводские модификации

Эти преобразователи обеспечивают полную изоляцию входа / выхода, практически устраняя кондуктивные помехи в линии и позволяя подключать отрицательные заземляющие нагрузки к системам положительного или плавающего заземления или наоборот.Их также можно модифицировать для использования в качестве зарядных устройств, что позволяет обслуживать аккумулятор на большом расстоянии от источника зарядки, обеспечивая резервную мощность в случае выхода из строя основного источника. Прочный корпус из анодированного алюминия идеально подходит для мобильных приложений.

Модели

Модель Вход
напряжение
Вход
А
Выход
напряжение
Выходной ток Корпус
Размер
Вес
Прерывистый Непрерывный фунтов кг
12-12-3i 10-16 ** 4 13.6 3 3 С-1 1 .45
12-12-6i 10-16 ** 8 13,6 6 6 С-2 2 ,9
12-12-12I 10-16 ** 19,2 13,6 12 8 С-3 6 2,7
12-12-35I 10-16 ** 56 13.6 35 20 С-6 12 5,5
24-24-3i 20-32 3,7 27,2 3 3 С-1 1 .45
24-24-7i 20-32 8,7 27,2 7 7 С-2 2 ,9
48-24-3I 20-56 4.8 24,5 3 3 С-7 7 2,7
48-24-6I 20-56 9,6 24,5 6 4 С-1 6 2,7
48-24-9I 20-56 14,4 24,5 9 5 С-1 8 3,6
48-24-18I 20-56 28 24.5 18 10 С-6 12 5,5
** Минимальное пусковое напряжение 11,5 В постоянного тока, затем работает при 10-16 В постоянного тока от минимума 1 А до полной нагрузки

Размер корпуса

Корпус дюймов Сантиметров
H Вт D H Вт D
К-1 3.5 3,5 1,75 8,9 8,9 4,5
С-2 6,5 4,0 1,75 6,8 10,2 4,5
С-3 4,25 5,9 14,0 10,8 15,0 35,6
С-4 6,0 4,7 14,0 15,2 11.9 35,6
К-5 6,0 4,7 16,0 15,2 11,9 40,6
К-6 6,0 6,8 16,5 15,2 17,3 41,9
К-7 2,8 4,2 10,4 7,1 10,7 26,4
К-8 3,5 3.5 1,75 8,9 8,9 4,5

* Минимальное пусковое напряжение 11,5 В постоянного тока, затем работает при 10–16 В постоянного тока от минимума 1 А до полной нагрузки

Технические характеристики

Выход: 12 или 24 В, номинальное, см. Матрицу

Пульсация: 150 мВ P-P максимум

Регулировка: 1% Линия / нагрузка

Номинальный рабочий цикл

Прерывистый: Максимум 20 минут во включенном состоянии, 20% нагрузки.Ограничение тока установлено на прибл. 105% от кратковременного рейтинга.
Непрерывный: 24 часа, 100% -ный режим
Ток холостого хода: Менее 100 мА (включая индикатор включения питания)
Рабочая температура: 0-50 ° C, линейное снижение со 100% при 40 ° C До 50% при 50 ° C. Тепловое отключение при температуре корпуса 70 ° C.
Частота переключения: 40 кГц.
КПД: 85% — Типичный.
Изоляция — выход / шасси; Вход / шасси: 250 В постоянного тока

Механический

  • Корпус радиатора из анодированного алюминия
  • Клеммная колодка на передней панели
  • Монтажный фланец для тяжелых условий эксплуатации
  • Печатная плата с конформным покрытием

Опции / Заводские модификации

  • Работа в качестве зарядного устройства (обратитесь на завод)
  • Параллельный / резервный режим работы (свяжитесь с заводом-изготовителем)
  • Монтажный комплект для высоких вибраций
  • Нестандартное выходное напряжение (свяжитесь с заводом-изготовителем)

Полные технические характеристики и механическое описание см. В разделах «Изолированные преобразователи серии и преобразователи серии ISP».

Монтажный комплект для экстремальной вибрации

Монтажный комплект для экстремальной вибрации доступен для защиты преобразователей мощности NEWMAR от экстремальных ударов и вибрации при установке на автомобили с высокой вибрацией.

Комплект (изображенный здесь) заменяет стандартный комплект для вибрации, поставляемый с устройством, и вставляется в монтажный фланец устройства, чтобы действовать как «супер-амортизатор» для электроники в приложениях с высокой вибрацией. Он доступен для всех устройств NEWMAR от 2 до 70 фунтов.Укажите KIT – L для устройств весом 2–15 фунтов. и Kit – H для устройств весом 16-70 фунтов.

Лучший стабилизатор напряжения 12 В — Отличные предложения на стабилизатор напряжения 12 В от глобальных продавцов стабилизаторов напряжения 12 В

Отличная новость !!! Вы попали в нужное место для стабилизатора напряжения 12В. К настоящему времени вы уже знаете, что все, что вы ищете, вы обязательно найдете на AliExpress. У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях.Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот стабилизатор напряжения 12 В станет одним из самых востребованных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели стабилизатор напряжения 12 В на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в стабилизаторе напряжения 12 В и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести 12v Voltage стабилизатор по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Proxicast Онлайн-заказ — Неизолированный стабилизатор напряжения импульсного режима interVOLT 12VDC (SVS1212050)

Основные характеристики

  • ЗАЩИТА ЦЕННОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ — Небольшие вложения в стабилизатор питания профессионального уровня экономят деньги, нервы и время.
  • ОТЛИЧНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЛИНИИ И НАГРУЗКИ — номинальная грузоподъемность 5А. КПД 93%. Высокая стабильность при различных входных условиях (11–17 В постоянного тока).
  • СВЕТОДИОДНЫЙ ДИСПЛЕЙ СОСТОЯНИЯ — Компактный размер и уникальные возможности для монтажа. Очень легко установить. Гарантия 24 месяца.
  • МОРСКАЯ МАРКА — Коррозионно-стойкие материалы; Печатная плата с конформным покрытием — подходит для высоких / низких температур
  • ПРИМЕНЕНИЕ — легковые автомобили, грузовики, жилые дома, кемперы, лодки, самолеты, солнечная энергия, связь, радарные оповещатели, GPS, плоттеры, системы освещения постоянного тока

Не позволяйте грязному источнику постоянного тока 12 В от транспортного средства, морского, солнечного, аккумуляторного, генератора или других источников постоянного тока испортить дорогостоящее оборудование на вашей лодке, жилом доме на колесах, кемпере, полноприводном автомобиле или грузовике.InterVOLT SVS1212050 — идеальное решение для получения чистой и стабильной энергии.

InterVOLT SVS — это гораздо больше, чем простой регулятор напряжения.

Короче говоря, SVS — это усовершенствованное неизолированное устройство стабилизации мощности. SVS — это отличное соотношение цены и качества при сравнении характеристик и характеристик с другими регуляторами напряжения. Его переключаемая конструкция более энергоэффективна с меньшим тепловыделением, чем дешевые линейные регуляторы напряжения.

SVS1212050 специально разработан для решения многих проблем, связанных с источниками питания постоянного тока, включая скачки напряжения , переходные процессы, шум, пики, короткие замыкания, перегрузки, высокие температуры, и т. Д.

Благодаря цифровому управлению по сравнению с аналоговым, серия InterVOLT SVS не имеет себе равных по производительности в компактном устройстве. Он включает диагностику со светодиодной индикацией состояния, чтобы помочь установщику / оператору выявлять и устранять проблемы.SVS также может похвастаться автоматическими функциями, которые защищают как устройство, так и подключенное оборудование.

Конструкция монтажной пластины не увеличивает занимаемую площадь, позволяя устанавливать ее под приборной панелью, под сиденьем или в электрических шкафах.

Материалы и конструкция, пригодные для использования в морских условиях, позволяют использовать его в любых условиях.

Инновационные возможности. Прочная конструкция. Простая установка. Спокойствие духа.

Основные характеристики

• Входное напряжение: 11–17 В постоянного тока (упадет до 8 В).
• Выходное напряжение: 12.5 В постоянного тока (+/- 1%)
• Номинальный ток: 5 А
• Эффективность: 93%
• Рабочая температура: от -20 ° C до + 50 ° C
• Защита от перегрузки, короткого замыкания, пониженного напряжения и температуры

См. Полный лист технических характеристик продукта на вкладке «Документация».

Proxicast является авторизованным реселлером InterVOLT

Преобразователь 12В в 5В | Понизить регулятор постоянного тока можно разными способами.

Если вы ищете источник питания 5 В постоянного тока для цифровой схемы.Но у вас есть источник 12В, аккумулятор. Я покажу вам понижающий стабилизатор преобразователя с 12 В на 5 В.

Во многом это зависит от имеющихся у вас деталей и другой пригодности.

Как выбрать преобразователь 5В

Мы должны использовать подходящую схему. Как? Экономия самая лучшая. Я использую эти рекомендации.

  • Экономьте деньги — если он есть в моем магазине, это очень хорошо. Кроме того, сэкономьте время на покупке, а не на долгое ожидание.
  • Простота сборки — простые и отработанные схемы всегда хорошо.
  • Маленький размер — у некоторых проектов ограниченное пространство.

Сначала посмотрите на нагрузку!

Предположим, что нагрузка потребляет ток около 30 мА. Вы должны использовать преобразователь 5 В на 60 мА. Для этого случая достаточно. Когда ток небольшой, его легко построить. Кроме того, экономьте энергию.

Не следует использовать большую цепь источника тока 1А. Это похоже на езду на слоне, чтобы поймать кузнечика. Что это расточительно и ненужно.

Например, схемы

  • Токовый выход на 3 А — если у вас есть нагрузка, которая использует ток более 2 А.Например, цифровая камера, GPS, Raspberry Pi, Arduino и другие.
  • Ниже 50 мА — Малая схема, например, цифровая КМОП
  • Как преобразовать 12 В постоянного тока в 5 В постоянного тока 1 А
  • Схема преобразователя 12 В в 5 В 2 А

Стабилитрон 5 В — ниже 50 мА

Некоторые схемы потребляют ток от 20 мА только до 50 мА (0,05 А). Можно схему стабилизатора напряжения на стабилитроне.

Стабилитрон поддерживает фиксированное напряжение 5 В. Ему нужен резистор, чтобы ограничить ток и нагрузку.

Как рассчитать прибор

Для питания от источника 12 В. Вы снова смотрите на схему. Есть три тока.

  • IZ = Максимальный ток стабилитрона
  • IR = Ток через R1
  • IL = Максимальный ток нагрузки

IR является постоянным постоянным током. Даже IL изменится с 0 мА до запланированного максимального значения (50 мА). IZ нужно изменить, чтобы напряжение на выходе оставалось 5В.

Во-первых, используйте стабилитрон 5 В, потому что нам нужно 5 В, VZ.Тогда IR составляет около 50 мА.

R1 = (Vin — VZ) / IR
= (12В — 5В) / 50 мА
= 140 Ом
или около 150 Ом .

PR — Мощность R1.
PR = VR x IR
= 7 В x 50 мА
= 0,35 Вт или использовать 0,5 Вт.

Но мы забываем, мощность стабилитрона, PZ
PZ = VZ x IZ
Примечание: IZ составляет около IR, 50 мА.

PZ = 5 В x 50 мА
PZ = 0,25 Вт
Итак, мы используем стабилитрон 5 В 0,5 Вт .

Кроме того, C1 — это конденсатор фильтра для сглаживания постоянного напряжения.

Схема преобразователя 100мА 5В

В цифровых схемах, состоящих из множества частей. Они могут использовать ток более 100 мА, но ниже 300 мА.

Мы можем использовать много схем. В предыдущей схеме он имеет слабый ток. Если хочешь 100мА. Вам нужно использовать стабилитрон с низким сопротивлением (R1) и большей мощностью.

Это лучшая идея. Если добавить в схему транзистор. Это увеличит более высокий ток больше. Но выходное напряжение составляет всего 4,4 В. Из-за некоторого падения напряжения на BE транзистора Q1,0.6В.

Нужно поменять стабилитрон 5,6В. Если у тебя его нет. Вы можете добавить диод и стабилитрон последовательно. Вы можете получить их как стабилитрон на 5,6 В.

Так как транзистор хорош для увеличения тока. Итак, мы можем изменить R1 на 1 кОм, как показано на схеме ниже. Для уменьшения тока смещения стабилитрон и база Q1.

200 мА, регулятор напряжения 5 В

Регулятор напряжения серии транзисторов 5 В

Если вы используете 2N2222 вместо BC548. Он может использовать 200 мА при нагрузке.Потому что 2N2222 имеет токоприемник (Ic) около 0,8А в таблице данных. Но в реальном использовании он может использовать максимум 0,5 А.

500 мА, регулятор 5 В от 12 В

500 мА, транзистор 5 В и стабилизатор напряжения Зенера

Если вам необходимо использовать с нагрузкой от 300 мА до 500 мА. Следует сменить транзистор на BD139.

Он имеет Ic около 2 А макс. Но я могу получить только около 0,5А. Пока работает. Может быть тепло. Так часто лучше работать с радиатором.

Конденсаторы C1, C2 используются для уменьшения пульсаций на выходе. А C3 уменьшит скачок напряжения.

Как преобразовать 12 В постоянного тока в 5 В постоянного тока 1A

Многие друзья хотят преобразовать 12 В постоянного тока в 5 В постоянного тока при 1 А. Это популярная ставка в большинстве схем.

У меня есть два варианта на выбор. Это зависит от пригодности ваших деталей и времени.

Первый, Регулятор транзистора 5В 1А . Он аналогичен приведенным выше схемам.

Я использую силовой транзистор TIP41.Потому что он может получить максимум 4А в спецификации. Но при реальном использовании он может дать мне максимум около 2А. Кроме того, его корпус выполнен из TO-220, поэтому его легко использовать с радиаторами любого размера.

Раньше мне нравилась эта схема. Если у меня есть все комплектующие в моем магазине. Я сделаю это первым.

Но в последнее время мне нравится использовать этот компонент, Регулятор 7805.

Второй, 7805 Регулятор популярный .

Это так просто, быстрее, чем другие. Потому что его корпус такой же, как у TIP41, без стабилитрона и резистора смещения.

Преобразователь 12 В в 5 В 1A с использованием 7805

Кроме того, он имеет низкий уровень пульсаций на выходе около 10 мВ, с электролитическими конденсаторами (C1, C4) на входе и выходе. И оба фильтрующих конденсатора, C2, C3, для уменьшения всплесков напряжения.

Примечание : 7805 распиновка

Так как это линейный регулятор. Так что пока работает. Напряжение на входе и выходе IC1 составляет около 7 В.

При полной нагрузке ток 1А. Таким образом, выходная мощность составляет около 7 Вт.Жарко. Надо установить его на достаточном количестве радиатора.

Преобразователь 12 В в 5 В, выход 1,5 А

Иногда нам нужен выходной ток около 1,5 А. У нас есть 3 способа сделать это.

  • Подключение 7805 параллельно
  • Аккумулятор 12 В к преобразователю постоянного тока 5 В 1,5 А
  • Транзистор более высокого тока для регулятора 7805
  • Регулятор транзистора 2 А
Подключение 7805 параллельно

Если мы подключим 7805 параллельно. Это делает более высокий ток больше. Это подходит для тех, кто поддерживает или не имеет силовых транзисторов.

Но долго не годится. Можешь попробовать!
Оба IC-7805 должны быть абсолютно одинаковыми.

Аккумулятор 12 В на преобразователь постоянного тока 5 В 1,5 А

Если нам нужно использовать регулятор напряжения 12 В на 5 В. Это схема регулятора постоянного тока 5 В, 1500 мА.

Это простая схема с использованием IC-7805, фиксированного стабилизатора 5 вольт и силового транзистора TIP41-NPN для увеличения тока до 2А.

Пример эксперимента

Я использую источник питания 7805 с аккумулятором 12 В.Для снижения постоянного напряжения на 5 вольт.

Пробую использовать в нагрузке резисторы 4,7 Ом 5Вт. В качестве принципов он будет использовать ток около 5 В / 4,7 Ом = 1 А.

Я измеряю ток около 0,7 А и падение напряжения 4,9 В, но его можно использовать. Как показано на рисунке 1

Тестирование чистого IC-7805 с током не более 1А.

Требуется транзистор для увеличения выходного тока.

Использую транзистор TIP41. В принципе может подавать ток около 2А.Которого достаточно использовать.

На принципиальной схеме.

Схема простейшего регулятора 5V 1,5A

Затем я тестирую схему примерно с нагрузкой, резистором 2,4 Ом. Затем измерьте ток примерно 1,3 А, а падение напряжения составит 4,9 В. Его можно использовать как захотим.

Тестирование с большой токовой нагрузкой

Продолжайте читать: Четыре небольших схемы регулятора постоянного тока на 5 В »

Я подавал напряжение на диод-1N4007, чтобы компенсировать потерю транзистора между контактом BE.

Мы вставляем светодиод 1 для индикации включения питания этой цепи, а последовательный резистор R1 используется для ограничения тока до безопасного значения.

C1, C3 — конденсаторы с фильтром для сглаживания входной и выходной последовательности постоянного тока.
C2, C4 — искровой ток шумового фильтра.

Во время работы Q1 будет очень жарко, поэтому мы должны установить его с большим радиатором.

Примечание: Имеет минусы. Если это короткое замыкание. IC-7805 может быть поврежден.

Транзистор более высокого тока для регулятора 7805

Если вы хотите, чтобы ток был больше 1 А, используйте 7805 в более чем двух схемах, указанных выше.
Требуется помощь от силового транзистора PNP со схемой ниже.

Принципиальная схема преобразователя 12В в 5В 2А

Сильный ток будет протекать через силовой транзистор Q1, TIP42. В то время как 7805 получает меньший ток. Потому что R1 снижает этот ток.

Таким образом, 7805 поддерживает фиксированное регулируемое напряжение, только 5 В. Хорошо работает без радиатора.

Пока Q1 работает. Это так жарко. Нам нужно установить его с достаточным количеством радиатора.

Если есть готовые запчасти.Этой схемой можно пользоваться долгое время.

Тогда, если вам нужен ток 3А. Просто используйте MJ2955 вместо TIP42.

Хотя эту схему можно хорошо использовать. Но минусы все же есть.
При коротком замыкании силовой транзистор может быть поврежден.

Посмотрите на ниже.

Преобразователь 12В в 5В 5А

Если требуется выход 5В 5А. Вы можете изменить предыдущую схему. Используйте TIP2955 вместо TIP42.

Может пропускать ток до 5А.

Или, если у вас есть другой, TIP42.Можно добавить параллельно. Выходной ток тоже будет до 5А.

Токовый выход 3А, преобразователь 5В

Это преобразователь 12В в 5В понижающий регулятор при нагрузке 3А.

Понижающий преобразователь 12В в 5В Регулятор

Цифровая камера также может снимать фотографии и видео. Но у него есть недостаток — долго не разряжается аккумулятор. При использовании на открытом воздухе. Нам приходилось часто подзаряжать аккумулятор. Это пустая трата времени.

При покупке дополнительных запасных аккумуляторов. Стоит дорого и все равно часто менять как то же самое.

На его боковой стороне находится разъем для подключения адаптера постоянного тока 5В, ток 2А. Если доработать свинцово-кислотный аккумулятор на 12В, чтобы снизить напряжение до 5 вольт. Это хорошая идея.

Потому что этот аккумулятор дешевле и долго используется. Например, аккумулятор 12В на 10Ач можно взять фотоаппарат на 5 часов.

Как это работает

У нас есть много способов сделать это. Но я покажу вам эту схему ниже.Мне нравится линейная схема, чем схема с переключением режимов.

В схеме много компонентов. Как указано выше, эта схема может питать ток до 3 А с увеличивающимся током Q3-MJ2955. Кроме того, в нем много интересных деталей.

При перегрузке или коротком замыкании нагрузки. Тогда напряжение на R2 составляет около 0,6 В. Итак, Q2 получает напряжение смещения, он работает. После этого VBE Q3 становится низким, Q3 работает ниже до остановки.

Пока Q1 работает для подключения тока через LED1. Это указывает на перегрузку.

Список компонентов регулятора напряжения с 12 В до 5 В

IC1: LM7805, стабилизатор постоянного тока 5 В IC
Q1: BC558, транзистор 40 В 0,4 А
Q2: BD140, транзистор PNP 1,5 А, 30 В
Q3: MJ2955 , 4A 50V PNP-транзистор
C1: 4700uF 25V, электролитический
LED1: светодиод любого цвета
Резисторы
R1: 330 Ом 0,25 Вт
R2: 0,22 Ом 5 ​​Вт
R3: 470 Ом 0,5 Вт
R4: 47 Ом 1 Вт
R5: 18 Ом 1 Вт
Радиатор, провода и т. Д.

Приложение

У меня старый GPS, обычно использую его в машине. Нам нужна схема преобразователя постоянного тока в постоянный, которая может снизить напряжение с 12 В до 5 В при токе более 2 А.
Какая принципиальная схема может это сделать.

Мне нравится, что нужно покупать некоторые детали, так как они есть у меня в магазинах.

Как показано на рисунке 2, я собираю их на универсальной плате

Кроме того, См. Другие в более простой схеме . Регулятор 3A 5V с использованием LM350

Простая защита от перенапряжения 5V

Обычно вы можете использовать вышеуказанную схему.Потому что это просто и недорого.

Вы просто добавляете предохранитель F1 для защиты от перегрузки более 2А. Также, если в цепи запитывается высокое напряжение более 5,1 В. Он имеет слишком много токов через ZD1 и D1 в качестве сверхтока. Так что предохранитель внезапно сгорит.

Преобразователь 12 В в 5 В на 2 А с использованием 7805 и транзистора с защитой от перенапряжения

Источник питания 5 В 2 А с использованием 78S05

Другой способ, мой друг хочет схему источника питания 5 В 2 А . Чтобы модель была простой, используйте немного оборудования, строите легко.

Затем я выбрал для него эту схему.

Почему? В нем используется опорное оборудование, положительный стабилизатор напряжения / 2А в ТО220, 78S05. И мало деталей, видимых в схеме, качественная и малошумная.

Схема будет работать без дополнительных компонентов, но для защиты от обратной полярности на входе предусмотрен диод 1N5402, дополнительное сглаживание обеспечивается за счет C1-220uF 50V.

Выходной каскад включает C2-47uF 25V для дополнительной фильтрации.

Загрузить это

Все полноразмерные изображения этого поста находятся в этой электронной книге: Elec Circuit vol. 1 ниже. Пожалуйста, поддержите меня. 🙂

Также адаптер постоянного тока 5 В

  1. Источник питания микропроцессорного регулятора постоянного тока 5 В 3 А от LM323K
  2. Импульсный источник питания 5 В 3 А от LM2576
  3. LM2673 -5 В 3 А Регулятор напряжения питания
  4. Верхний регулятор напряжения питания

    5V 5A с 7812 и LM723


ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Как сделать автоматический стабилизатор напряжения? Схема, объяснение конструкции

Введение

На рынке доступно огромное количество разнообразных стабилизаторов напряжения, и, конечно же, не составляет большого труда приобрести один в соответствии с потребностями. Но, конечно, может быть очень забавно построить один дома самостоятельно и увидеть, как он действительно работает. Схема автоматического стабилизатора напряжения (АВС), описанная в этой статье, на самом деле очень проста по конструкции, достаточно точна и обеспечит хорошую защиту подключенного к ней электронного устройства.Это особенно защитит их от опасных высоких напряжений, а также от возможных отключений (низкого напряжения). Выходной сигнал будет находиться в диапазоне 200–255 В переменного тока при входном напряжении 175–280 В переменного тока.

Как работает стабилизатор напряжения?

В одной из моих предыдущих статей вы, должно быть, узнали о работе автотрансформатора. Там мы изучили, как автотрансформатор может быть использован для создания напряжений выше и ниже, чем входное напряжение сети переменного тока.Автотрансформатор фактически играет самую важную роль в цепи стабилизатора напряжения.

Схема стабилизатора напряжения в основном состоит из датчика напряжения. Он настроен на обнаружение повышения или понижения напряжения сети переменного тока до опасного уровня. Как только он обнаруживает опасное входное напряжение, он немедленно включает реле, подключенные к нему. Эти реле, в свою очередь, меняют местами и переключают соответствующие клеммы обмотки автотрансформатора для корректировки и стабилизации выходного напряжения.Таким образом, устройство, подключенное к выходу схемы стабилизатора напряжения, всегда получает безопасное, допустимое напряжение и может надежно функционировать независимо от колеблющихся входных напряжений.

Давайте перейдем к изучению деталей, необходимых для его постройки, а также деталей его конструкции.

Требуемые детали

Для схемы потребуются следующие детали:

  • Резистор Вт, CFR R1 = 2 K 7,

  • Предустановка P1 = 10 K Линейная,

  • Транзистор T1 = BC 547,

  • Стабилитрон Z1 = 3 В / 400 мВт,

  • Диод D1, D2 = 1N4007,

  • Конденсатор = 220 мкФ / 25 В

  • Реле RL1 = 12 В / DPDT mini ( двойной полюс, двойной ход),

  • Трансформатор T1 = 12 — 0 — 12 В / 5 ампер.T2 = 0 — 12 В / 500 мА (вход в соответствии со спецификациями страны)

  • Плата общего назначения = 3 дюйма на 3 дюйма

Строительные подсказки

С помощью данной принципиальной схемы (на следующей странице ) Построение этой простой схемы AVS может быть выполнено с помощью следующих простых шагов:

  • В данную часть платы общего назначения вставьте транзистор, припаяйте и отрежьте его выводы.

  • Закрепите и припаяйте остальные связанные детали вместе с реле вокруг транзистора.

  • Свяжите их все согласно принципиальной схеме.

  • Наконец, подключите первичный и вторичный провода трансформатора к контактам реле, как показано на схеме.

На следующей странице описаны схема и детали конструкции этой схемы автоматического стабилизатора напряжения.

Описание схемы

Функционирование этой простой схемы стабилизатора напряжения можно понять из следующих пунктов:

Обращаясь к рисунку ( Нажмите, чтобы увеличить, ), мы видим, что транзистор T1 образует основную активную часть всей системы. схема.

Напряжение от меньшего трансформатора выпрямляется посредством D1 и фильтруется через C1, чтобы обеспечить требуемую рабочую мощность для схемы управления, состоящей из транзистора T1, предварительно установленного P1, стабилитрона Z1 и реле DPDT.

Вышеупомянутое напряжение также используется как базовое опорное или чувствительное напряжение. Поскольку это напряжение будет изменяться пропорционально изменениям приложенного входного напряжения.

Например, если обычно рабочее напряжение постоянного тока составляет около 12 вольт, увеличение или уменьшение входного напряжения сети переменного тока, скажем, на 25 вольт будет пропорционально увеличивать или уменьшать напряжение постоянного тока до 14 или 10 вольт соответственно.

Предварительная установка P1 настроена таким образом, что транзистор проводит и управляет реле всякий раз, когда входная сеть переменного тока имеет тенденцию отклоняться выше точного нормального напряжения (110 или 225 вольт) и наоборот.

Если входное напряжение выходит за указанный выше предел, T1 проводит и активирует реле. Контакты реле подключают соответствующие соединения трансформатора стабилизатора мощности, чтобы вычесть 25 вольт на входе, то есть довести выход примерно до 205 вольт. С этого момента, если сетевое напряжение продолжает увеличиваться, выходное напряжение для приборов будет на 25 вольт ниже него.Это означает, что даже если напряжение достигнет 260 В, выходная мощность будет только до 260 — 25 = 235 вольт.

Совершенно противоположное произойдет, если входной переменный ток упадет ниже нормального уровня, то есть в этом случае к выходу будет добавлено 25 вольт, и даже если вход продолжит падать и достигнет 180 вольт, выход достигнет только до 180 + 25 = 205 вольт.

Настоящая конструкция очень проста и проста, поэтому стабилизация не может быть очень точной. Но, конечно, он будет поддерживать выходное напряжение в пределах 200 и 250 вольт против предельных входных напряжений от 180 до 275 вольт (или в пределах 100 и 125 против 90 и 130 вольт).

Как это проверить?

Готовая печатная плата простого стабилизатора напряжения может быть протестирована следующим образом:

  • Для процедуры тестирования вам потребуется универсальный источник постоянного переменного тока 0 — 12 вольт.

  • Можно предположить, что максимальное напряжение источника питания 12 В соответствует входному напряжению приблизительно 230 В переменного тока. Это напряжение примем за напряжение срабатывания или за напряжение переключения стабилизатора.

  • Подключите источник питания к клеммам питания собранной печатной платы.

  • Поддерживайте максимальное напряжение источника питания 12 вольт.

  • Тщательно отрегулируйте предустановку, чтобы реле просто сработало.

  • Теперь при уменьшении напряжения питания на 1 вольт, т.е. до 11 вольт, реле должно вернуться в деактивированное положение.

  • На этом настройка устройства завершена. Он должен поддерживать выходное напряжение в диапазоне от 200 до 255 вольт с предельным входным напряжением от 175 до 280 вольт.

Ваш стабилизатор напряжения теперь готов и должен защищать все бытовые электронные устройства, подключенные к его выходу.

Реле стабилизатора напряжения, 12 В постоянного тока, Weldotech Industries

Реле стабилизатора напряжения, 12 В постоянного тока, Weldotech Industries | ID: 10507084212

Спецификация продукта

Напряжение 12 В пост. Тока
Ток 5 А
Тип электричества пост. Стабилизаторы напряжения
Степень защиты IP55
Материал ПВХ

Описание продукта

Чтобы удовлетворить различные пожелания наших клиентов, мы готовы предложить партию реле стабилизатора напряжения мирового класса.

Заинтересовались данным товаром? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта


О компании

Год основания 1986

Юридический статус Фирмы Физическое лицо — Собственник

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников от 11 до 25 человек

Годовой оборот50 лакх — 1 крор

Участник IndiaMART с сентября 2014 г.

GST07AIBPh3874C1ZM

Основанная в 1986 году , мы, Weldotech Industries , являемся ведущим производителем, оптовым продавцом и экспортером высококачественных электрических компонентов . Мы предлагаем продукты для бакелитовой сварки, компрессионные прессы и аксессуары для электродов. Мы ориентированная на качество организация, занимающаяся поставками оборудования премиум-класса для использования в самых разных электрических системах.Удобство в использовании этого оборудования способствовало их огромному рыночному спросу в ведущих отраслях промышленности. Изготовленное с использованием элементов высшего качества, это оборудование доступно потребителям по разумным ценам в различных технических условиях. Это оборудование, известное своей простотой в установке и обслуживании, пользуется большим спросом у клиентов по сравнению с аналогичным оборудованием, предлагаемым другими компаниями. Долговечность, безупречное качество и прочная конструкция этих продуктов делают их пригодными для использования во многих областях.Качество нашей продукции проходит строгие проверки на различных этапах производственного процесса.

Видео компании

Вернуться к началу

1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

Эффективное преобразование 12 В постоянного тока в 5 В для маломощной электроники, оценка шести модулей

В настоящее время я работаю над проектом Arduino, устанавливаемым на автомобиле.Устройство рассчитано на постоянное питание, и я решил использовать автомобильный аккумулятор в качестве источника постоянного питания. Я проектирую устройство с низким энергопотреблением, потребляющим 50 мА или меньше, потому что кто хочет застрять с разряженной батареей, верно?

Автомобильный аккумулятор обычно обеспечивает напряжение от 7 до 15 вольт, но в некоторых стандартах упоминается, что возможны скачки напряжения 40 В. Напряжение автомобильного аккумулятора обычно составляет около 12 В, но падает до ~ 7 В, когда вы запускаете двигатель, и до ~ 14 В, когда двигатель работает и аккумулятор заряжается.Поскольку мы не хотим, чтобы наше устройство сбрасывалось во время пусков, мы хотели бы выполнить преобразование входного напряжения от 7 до 20 вольт в фиксированное выходное напряжение 5 вольт, которое ожидает Arduino Uno.

Регуляторы напряжения

На плате Arduino Uno есть стабилизатор напряжения, который мы могли бы использовать. Рекомендуется для напряжений от 7 до 12 вольт. Это означает, что нам нужно сначала снизить высокое напряжение автомобильного аккумулятора с помощью внешнего компонента, прежде чем мы сможем подключить его к плате Arduino Uno.К сожалению, одно это не решило бы наших проблем, поскольку не удовлетворило бы наши требования к эффективности.

Arduino Uno с обведенным регулятором напряжения. [Фото http://www.electricrcaircraftguy.com]

Проблема с использованием регулятора напряжения заключается в том, что регулятор расточителен. Любое дополнительное напряжение, которое необходимо сбросить, преобразуется в тепло. Формула эффективности: eff (reg) = Vout / Vin. Стабилизатор напряжения также имеет некоторые преимущества, одно из них — стабильность, что означает, что он может поддерживать очень стабильное и точное выходное напряжение.Еще одно преимущество — компактные размеры.

Чтобы выполнить эффективное преобразование, мы должны использовать импульсный источник питания, в частности понижающий преобразователь, который будет понижать для нас напряжение. Понижающий преобразователь будет включать и выключать вход настолько быстро, насколько это необходимо для обеспечения необходимого напряжения и мощности на выходе. В оставшейся части этой статьи будут сравниваться шесть различных понижающих (понижающих) модулей. Если вы не знакомы с принципом работы понижающего преобразователя с переключением режимов, прочтите эту статью, в которой также сравниваются некоторые модули при более высоких нагрузках.

Кандидатские модули

Одна реализация, которую я рассмотрел, — это понизить напряжение батареи примерно до 7 вольт, а затем запитать Arduino через его регулятор напряжения. Преимущество заключается в более стабильном напряжении для Arduino, однако будет потеря энергии 1-eff (reg) = 1-5 / 7 = 28%. Кроме того, каждый процесс преобразования требует некоторого запаса между Vin и Vout, поэтому при наличии двух этапов нам становится трудно поддерживать нижний предел диапазона напряжения автомобильного аккумулятора, что создает потенциальные проблемы со сбросами во время запуска двигателя.

Итак, я закончил поиск модулей, которые могут работать от автомобильного аккумулятора и выдавать 5 вольт. Это может быть регулируемый модуль или фиксированный на 5 вольт. Я бы подключил эти модули к USB-порту Arduino (предпочтительнее из-за присутствующей там дополнительной защиты) или напрямую к выводу Arduino 5V. Это означает, что предпочтение отдается модулям со встроенным выходным USB-портом типа «мама», хотя адаптеры или кабели преобразователя могут компенсировать его отсутствие.

Модули

Модули, которые я тестировал, происходят с Дальнего Востока, и большинство из них были куплены на eBay по цене от 1 до 2 долларов США (включая доставку).Это означает, что у большинства из них нет четкого номера модели или названия производителя. Я придумываю короткое название для каждого модуля, чтобы я мог легко их упомянуть. Я признаю, что качество фотографий могло быть лучше. Я старался изо всех сил с имеющимся у меня оборудованием. Также обратите внимание, что каждая фотография имеет собственный масштаб. Вот модули в произвольном порядке.

Сигара

Конвертер «Сигарный»

Этот адаптер имеет штекер прикуривателя на одном конце и предназначен для подключения к гнезду прикуривателя в автомобиле.Выходной разъем — это женский USB-порт. Такие модули продаются конечным пользователям для зарядки USB-устройств в автомобиле. Я понятия не имею, где я это взял, но я нашел его в своей корзине запчастей, разобрал и использовал в этом исследовании.

Поскольку такие преобразователи продаются конечным пользователям, их списки обычно не показывают фотографии печатной платы, так что это рулетка в отношении того, какой чип и эффективность вы получаете.

Регулируемый

«Регулируемый» преобразователь, передний

«Регулируемый» преобразователь, задний

Этот адаптер продавался на eBay как «Регулируемый понижающий модуль питания DC-DC LM2596 4.От 75-24В до 0,93-18В ». На самом деле чипа LM2596 там нет, что не должно быть большим сюрпризом для покупателей eBay. Это регулируемый понижающий модуль, который отлично подходит для создания прототипов. Вы регулируете выходное напряжение с помощью многооборотного потенциометра. Входные и выходные разъемы представляют собой винтовые клеммы, и вы можете видеть, что я подключил их к цилиндрической вилке для удобства использования.

Амперметр

Преобразователь амперметра, передний

Преобразователь «Амперметр», Задний

Этот модуль продавался на eBay как «Понижающий преобразователь постоянного тока 2А постоянного напряжения с вольтметром и амперметром».Он имеет регулируемое напряжение, ток и дисплей, который может отображать входное / выходное напряжение и выходной ток. Очень хорошо для прототипирования. Для некоторых людей это может быть даже альтернативой правильному настольному источнику питания. Этот модуль имеет разъемы, аналогичные модулю «Регулируемый», метод регулировки также аналогичен.

штраф

Преобразователь «Fine», передний

Преобразователь «Fine», задний

Этот модуль от QSKJ был внесен в список «Fine 6-24V 12V / 24V to 5V 3A CAR USB Charger Module DC Buck step down Converter».Это один из самых маленьких модулей в тесте. Он явно предназначен для интеграции в другие проекты, поскольку имеет две контактные площадки для ввода. На выходе получается довольно симпатичный женский USB-порт. В листинге упоминается множество дополнительных функций, таких как новейшая схема идентификации USB, схемы защиты, сверхнизкий статический ток (0,85 мА) и многое другое.

600 мА

Преобразователь «600 мА», передний

Преобразователь «600 мА», задний

Этот модуль с пометкой «DM01» на 100% предназначен для интеграции.Входы и выходы через контактные площадки. Похоже, этот модуль также выпускается в версиях на 3,3, 9 и 12 В. Он был выставлен на продажу как «понижающий понижающий модуль постоянного / постоянного тока 600 мА с 6-55 В до 5 В с фиксированным выходным напряжением». Это может быть самый маленький модуль из 6, но отсутствие порта USB делает его нечестным сравнением. Одна особенность, которая отличает этот модуль от других, участвовавших в тесте, заключается в том, что он имеет панель «EN». Вы можете управлять этим разъемом для выключения и запуска модуля при необходимости. Заявленный ток отключения составляет менее 1 мкА.Если вы просто собираетесь подключить эту площадку к «Vin +», не беспокойтесь, «ток холостого хода» этого модуля составляет всего 0,7 мА.

Precise

Преобразователь «Precise», передний

Преобразователь «Прецизионный», задний

Этот модуль имеет те же соединения, что и «Fine», но он немного больше. Он продавался как «3A DC-DC 9V / 12V / 24V to 5V USB Step Down Power Module 2A Precise Vehicle Charger».

Напряжение и ток

Вот некоторые электрические свойства 6 модулей.У меня не было свойств модуля для «Сигары», поэтому диапазоны основаны на спецификациях микросхем и могут быть лучше, чем фактические диапазоны модулей.

Модуль Входное напряжение Выходное напряжение Максимальный выходной ток Пиковый выходной ток
Сигара 3 — 40 В 5,4 — 5,5 В 1.5A ?
Регулируемый 4,75 — 24 В 0,93 — 18 В 2.5A 5A
Амперметр 4,5 — 24 В 0,93 — 20 В 2A ?
Тонкое 6 — 24 В 5,1 — 5,2 В 2,1 A 3A
600 мА 6 — 55 В 5 В 0,6 A 1A
Precise 7,5 — 28 В 5 В 2A 3A

Пиковый ток означает способность обеспечивать высокий ток в течение ограниченного периода времени.Максимальный ток означает максимальный ток, который модуль может обеспечить постоянно. Имейте в виду, что в некоторых модулях упоминается, что для работы с максимальным током может потребоваться дополнительный радиатор или охлаждающее решение.

Несколько моментов, о которых стоит упомянуть: во-первых, «Сигара» с фиксированным выходным USB-разъемом выдает слишком высокое напряжение по стандартам USB. Это могло быть из-за старости или просто плохого качества. Разница составляет около 10%, и я считаю ее непригодной для использования. Во-вторых, большинство модулей способны работать с входным напряжением примерно до 25 вольт, но немногие из них могут работать с напряжением 40 вольт и выше.Престижность за это.

Свойства коммутационной цепи

Модуль Чип Частота Индуктор Заявленный КПД
Сигара MC34063A 100 кГц 220 мкГн? 83% при 24 В и 500 мА
Регулируемый MP23070N 340 кГц 10 мкГн? до 98%
Амперметр MP23070N 340 кГц 10 мкГн? ?
Fine MP2315 (знак AGCG) 500 кГц 4.7 мкГн от 12 В до 5 В 1 А может до 94%
600 мА HT7463A (маркировка 463A) 1250 кГц 22 мкГн до 96%
Точный MP1584EN 500 кГц 15 мкГн? до 96%

Более высокая частота переключения будет означать меньшую пульсацию на выходе (более точное напряжение / ток), но вызывает больше накладных расходов из-за переключения, что немного снижает эффективность.

Рядом с некоторыми значениями индуктивности стоит знак «?». Это означает, что компонент не был отмечен, а значение было оценено на основе рекомендаций в таблице данных. Обычно для более низкой частоты требуется индуктор большего размера и большей мощности.

Тестирование

Измерение тока с обеих сторон

Сначала я измерил ток, используемый моим устройством на выходе преобразователя, который составил около 50 мА. Затем я создал фиктивную нагрузку 100 Ом, подключив два резистора по 200 Ом параллельно.Я использовал массив резисторов, чтобы уменьшить нагрузку на каждый отдельный резистор, который был рассчитан на 0,25 Вт. В соответствии с законом Ома резистор на 100 Ом будет вызывать нагрузку 50 мА при напряжении 5 вольт, аналогично тому, как это делает устройство.

Затем я измерил ток, используемый преобразователем на входе, как для нагрузки устройства, так и для фиктивной нагрузки. Я заметил, что реальная нагрузка и фиктивная нагрузка с одинаковым средним током имеют одинаковую эффективность. Разница могла возникнуть, поскольку потребляемая мощность фиктивной нагрузки является фиксированной, в то время как устройство может потреблять мощность пачками, но это не оказало существенного влияния на результаты.Я пришел к выводу, что использование фиктивных резисторов — достаточно хорошее приближение для этого теста.

Затем я сделал фиктивные нагрузки для токов 25 мА, 50 мА и 100 мА, используя 1, 2 и 4 резистора, включенных параллельно.

Измерение тока с имитацией нагрузки

Чтобы как можно меньше повлиять на измерения, я использовал амперметр на входе (последовательно) и рассчитал ток на выходе, используя закон Ома I = V / R. Таким образом, не было никакого воздействия на выходную сторону, которое могло бы добавить падение напряжения и повлиять на результаты.Напряжение V измерялось параллельно, а сопротивление R известно и зависит от фиктивной нагрузки, используемой для каждого испытания.

Блок питания для теста был на 12 В, но из-за падения напряжения на амперметре входное напряжение модулей немного ниже.

Результаты

Я рассчитал эффективность каждого модуля для каждого типа нагрузки как:

 eff = Pin / Pout = (Vin * Iin) / (Vout * Iout) 

Таблицы данных некоторых микросхем, используемых в модулях, содержат график эффективности.Эффективность зависит от напряжения и тока. Если возможно, я добавил в последний столбец перечисленную эффективность микросхемы для соответствующих Vin и Iout. Некоторые модули имеют диаграммы эффективности, которые не охватывают диапазоны малых токов, что может указывать на тип нагрузки, для которой (не) были разработаны микросхемы.

Выходной ток 25 мА

Модуль In V Out V In mA КПД КПД чипа
Сигара 11.82 5,46 21 60%
Регулируемый 11,63 5,08 35,65 31%
Амперметр 11,58 5,04 40,04 27%
Мелкая 11,91 5,12 13,7 80% 87%
600 мА 11,9 5.04 14,2 75% 74%
Precise 11,9 4,98 14,75 71% 75%

Выходной ток 50 мА

Модуль In V Out V In mA КПД КПД чипа
Сигара 11,52 5,49 38,6 68%
Регулируемый 11.45 5,08 47,44 48%
Амперметр 11,39 5,05 52,2 43%
Мелкая 11,73 5,13 26,98 83% 89%
600 мА 11,72 5,01 26,66 80% 86%
Precise 11,72 4,98 27.3 78% 77,5%

Выходной ток 100 мА

Модуль In V Out V In mA КПД КПД чипа
Сигара 11,15 5,54 76,3 72%
Регулируемый 11,22 5,08 79,8 58%
Амперметр 11.18 5,04 76,1 60%
Мелкая 11,41 5,12 54,6 84% 91%
600 мА 11,46 4,9 51 82% 88%
Precise 11,38 4,96 53,5 81% 82%

Заключение

Различия могут быть значительными, как показано выше.При тесте с наименьшей нагрузкой (25 мА) худший исполнитель потребляет в 3 раза больше энергии, чем лучший.

Различия в эффективности между модулями становятся более тонкими по мере увеличения нагрузки: 2x для 50 мА и 1,5x для 100 мА.

Входные напряжения разные. Более высокий ток на входе означает большее падение напряжения на амперметре, что приводит к более низкому входному напряжению по сравнению с выходным напряжением источника питания.

Указанный КПД микросхемы находится в пределах 5-10% от измеренного КПД модуля. Дельта может быть связана с неэффективностью самого модуля или с различиями в общих условиях (температура и т. Д.).

И победитель: «Отлично»! Этот модуль явно лучше всего подходит для сценариев с низким энергопотреблением. При достижении токов 100 мА разница между 3 ведущими модулями минимальна.

Чем «Fine» лучше других? Это относительно новая микросхема. Таблица относится к 2014 году, а MP2307 — с 2008 года. Он также имеет очень низкие значения Rds (on) (90 мОм / 40 мОм), но, что наиболее интересно, MP2315 имеет режим энергосбережения AAM (Advanced Asynchronous Modulation) для легкая нагрузка.

Расширенная асинхронная модуляция (AAM) — это запатентованная технология MPS. Используя эту технологию, ИС будет снижать свою частоту при обнаружении низких нагрузок, тем самым уменьшая накладные расходы на переключение, но потенциально вызывая нестабильность и колебания. Значение резистора на выводе AAM определяет, когда начать это поведение. Не стесняйтесь поправлять меня в комментариях, если я неправильно это объясняю.

Write a comment