Преобразователь 12 в 19 для ноутбука

Данный повышающий dc-dc преобразователь предназначен для повышения напряжения бортовой сети автомобиля (+12В) до 19В, получая возможность подключения ноутбука к бортовой кабельной сети автомобиля. С учетом того, что ноутбук в наше время не редкость, то представленная в этой статье схема преобразователя очень даже актуальна для автомобилистов.

Данный автомобильный преобразователь на UC3845 построен по принципу однотактного повышающего преобразователя с накопительным дросселем. Схема имеет защиту по току.

Схема автомобильного преобразователя из 12В в 19В на UC3845

Работа схемы подробно описана в статье “Повышающий dc-dc преобразователь на UC3843”. В этой же статье вы прочтете о том, как работает защита по току, а также другую интересную информацию по данной схеме.

Микросхема UC3845 является ШИМ контроллером и по своей работе аналогична ШИМ UC3843.

Микросхемы UC3845 и UC3843 одинаковы по расположению выводов и могут быть заменены друг с другом в данной схеме. При замене этих ШИМ контроллеров стоит учесть тот факт, что при одинаковых времязадающих элементах (R2, C6) частота на выходах этих ШИМ (6 вывод) будет отличаться почти вдвое.

Дело в том, что в UC3845 есть триггер, который делит частоту пополам, а также ограничивает ширину импульса до 50% (речь пойдет ниже). И если настроить на одинаковую частоту генераторы микросхем UC3845 и UC3843 (встаем осциллографом на 4 вывод), то на самом выходе UC3845 (вывод 6) частота будет вдвое меньше выходной частоты UC3843. Не путайте выходную частоту, с частотой генератора ШИМ, она не всегда одинаковая (как в нашем случае).

К примеру, я установил в качестве R2 = 10кОм, а C6 = 1нФ, частота генератора UC3845 составила примерно 160кГц, а у UC3843 135кГц. На выходе UC3845 частота составила примерно 80кГц (то есть уменьшилась вдвое), а у UC3843 частота равнялась частоте генератора (135кГц).

Поэтому для UC3845 конденсатор C6 необходимо устанавливать емкостью не более 500пФ, а резистор R2 на 10кОм, чтобы на выходе получить частоту примерно 160кГц. Я установил 1нФ и все испытания проводил на этой емкости.

Еще одно отличие этих микросхем в том, что коэффициент заполнения импульса у ШИМ UC3845 равен 50%, в отличие от UC3843, коэффициент которой равен 100%.

Короче, при регулировке скважности у UC3843 ширина импульса может быть настолько большой, что займет почти весь период, а у UC3845 только половину периода. Как это можно пощупать, да легко! Собрав, этот автомобильный повышающий преобразователь из 12В в 19В на UC3845, при регулировке напряжения под нагрузкой 3А, напряжение на выходе преобразователя не сможет подняться больше 21В-22В (напряжение зависит от параметров дросселя), то есть напряжение будет “просаживаться”.

Казалось бы беда! Но нет, наш преобразователь должен выдавать напряжение 19В постоянного тока, и он со своей задачей справляется отлично при нагрузке 3А и 5А. Не зря эта микросхема является одной из лидеров в схемах преобразования 12-19 Вольт.

Некоторые параметры микросхемы UC3845

Максимальное входное напряжение не более. 30В

Выходной ток. 1А

Ток сигнала ошибки. 10мА

Мощность рассеивания (корпус DIP). 1Вт

Максимальная частота генератора. 500кГц

Коэффициент заполнения. 50%

Рабочий ток. 11мА

Другие параметры и графики найдете в даташите.

Элементы схемы

Резисторы схемы нужно выбирать на четверть Ватта (0,25Вт), за исключением R4 = 0,5Вт и R6 = 2Вт.

Конденсаторы C1, C2, C8, C9 должны быть рассчитаны на напряжение 25В. На выходе схемы достаточно одного электролита на 1000мкФ (C8 или C9).

Диоды VD1 и VD2 – Шоттки, или другие супербыстрые диоды. У меня установлена сборка Шоттки SB2040CT (20А, 40В), меньше 40В лучше не устанавливать. Можно на плату установить одиночный диод, но к сборке легче прикрепить радиатор.

R9 — многооборотный подстроечный резистор типа 3296. Многооборотные резисторы позволяют производить настройку плавно.

Самое интересное это дроссель L1. Индуктивность его должна быть в пределах 40-50мкГн. Хотя и при индуктивности 20мкГн преобразователь будет работать, только КПД будет ниже желаемого. Для его изготовления необходимо найти кольцо из порошкового железа желто-белого цвета. Чем больше диаметр кольца, тем лучше. У меня наружный диаметр кольца составляет 27мм, внутренний 14мм и толщина 11мм. Мотаем 20-22 витка двойным медным, лакированным проводом. Диаметр жилы 1мм. У меня диаметр жилы 1,4мм, я мотал одиночным проводом. Такой дроссель долговременно держит ток 3А при выходном напряжении +19В.

При намотке двойным (тройным) проводом обмотка может не уместится в один слой, тогда обмотку необходимо выполнять в два слоя, можно без изоляции (если эмаль провода не повреждена).

Пару слов о защите

От короткого замыкания (КЗ) будет спасать предохранитель FU1. Схема КЗ выдерживает, это показали мои опыты, главное чтобы источник напряжения +12В, подключенный к входу преобразователя, имел защиту и был достаточно мощным, а лучше чтобы это был автомобильный аккумулятор.

Работа защиты по току подробно описана в статье про UC3843 (смотри ссылку выше), здесь все работает аналогичным образом. Единственное добавлю, для работы преобразователя на UC3845 на выходной ток до 5А, необходимо сопротивление резистора R6 (датчик тока) уменьшить вдвое, или подключить в параллель два резистора по 0,1 Ома. Если не сделать данные манипуляции, Выходная мощность (напряжение и ток) будут ограничены защитой.

Два разных по габаритам дросселя…

Преобразователь с параметрами дросселя, описанными чуть выше, я эксплуатировал на нагрузку сопротивлением 6,2 Ома. Ток нагрузки составил 3А, при выходном напряжении 19В. В течение тридцатиминутной работы дроссель нагрелся до 45 градусов Цельсия, и рост температуры прекратился, это очень даже неплохо. Кстати КПД при такой нагрузке составил 82%.

После чего я установил второй дроссель, который намотан на кольце с наружным диаметром 18мм, внутренним 8мм и шириной 7мм. Провод одиночный, диаметр провода 1,4мм, 20 витков (40мкГн). При работе на выходной ток 3А в течение 30 мин, дроссель нагрелся до температуры 50 градусов Цельсия.

Теперь вам немного понятно, какие габариты сердечника выбрать. Конечно, если бы я мотал двумя жилами, нагрев бы снизился немного, но даже 55 градусов это вполне нормально.

Также обязательно пролудите силовые дорожки платы, а лучше по ним пропаять медный провод, иначе дорожки будут значительно нагреваться, и греть электролитические конденсаторы, вследствие чего надежность и долговечность устройства будет значительно снижена.

Если в бортовую сеть автомобиля будут проникать высокочастотные наводки, то на входе преобразователя (на плюсовой шине необходимо установить дроссель. Дроссель мотается на аналогичном желто-белом кольце из порошкового железа. Он должен содержать 9 витков двойным проводом, диаметр которого должен составлять 1мм.

В заключение хочку сказать, что для автомобильного преобразователя из 12В в 19В на UC3845 данная схема очень даже неплоха. Имеет достаточно высокий КПД, не имеет сложных узлов, дроссель очень прост в изготовлении и имеет запас по допуску индуктивности. Также, микросхема очень даже доступная и недорогая.

Печатная плата автомобильного преобразователя из 12В в 19В на UC3845 СКАЧАТЬ

Если использовать портативный компьютер или ноутбук вдали от электросети, то батареи рано или поздно придется зарядить. Автомобильное гнездо прикуривателя в автомобиле — также электрический выход, но только 12 V. Но для нас это не проблема; соберем Адаптер, описанный в этой статье. Адаптер может дать достаточное напряжение и ток для сегодняшних портативных компьютеров от автомобильной батареи. Его легко собрать, имеет превосходную эффективность.

Параметры

• Выходной ток: 5А (10А мгновенное значение)
• Входное напряжение: 10 В — 15 В
• Частота переключения: 42 кГц
• КПД (типичное значение): 95 %
• Выходное напряжение: 19 V ± 0.5 (регулируемое) V
• Минимальное входное напряжение: 9.2 V
• Максимальная непрерывная выходная мощность: 95 W
• Размер платы: 59 мм x 98 мм

Преобразователь для ноутбука, описанный здесь, включается в автомобильное гнездо прикуривателя и выдает номинальное напряжение 19В, регулируемое в пределах ± 0.5 V. Диапазон входного напряжения — от 9.2 В до 15 В, и выходное напряжение показывает стабильность даже с большим колебаниями входного напряжения. На выходе получаем 5А постоянно и кратковременно до 10 A. Радиатор транзисторов расчитан на выходной ток 5А, таким образом при увеличении тока до 10А увеличится нагрев транзисторов, и в критических случаях сгорит плавкий предохранитель. Высокий КПД этого устройства (около 95 %) уменьшает загрузку на автомобильную батарею и также нагрев преобразователя. Размеры платы 60 мм х 100 мм ненамного превышают заводской адаптер, которым снабжен ноутбук.

Читайте также:  Кнопка стеклоподъемника рено логан артикул

Принцип работы

Принцип работы преобразователя показан на рис.1. Транзистор проводит (рис.1a) текущий ток через катушку и производит магнитное поле. на аноде диода (D) будет почти ноль, таким образом он не будет проводить, и энергия, запасенная в конденсаторе C, будет передана нагрузке (RL). Сендечник катушки имеет воздушный зазор 1 мм, чтобы гарантировать, что не перейдет в насыщенность в течение этой фазы цикла. Когда происходит насыщенность, невозможно хранить больше энергию в магнитном поле, и катушка становится низкоомным резистором, который закорачивает входное напряжение.
Когда транзистор T выключен (рис.1b), ток через катушку больше не проходит, магнитное поле начинает разрушаться, индуцируя напряжение поперек L противоположной полярности к переключателю — на фазе. Индуцированные повышения напряжения выше напряжения электропитания, проходит через диод D и заряжает конденсатор C и также на нагрузку RL. Энергия, сохраненная в C в течение этой фазы передается накрузке в течение следующего переключеня.

Рис.1. Принцип работы повышающего преобразователя напряжения.

Рис.2 показывает соотношение между выходным напряжением V OUT и временем переключения транзистора ( t ON и t OFF ). С короткими временами t OFF важно использовать диод и конденсаторы с малыми потерями, чтобы гарантировать, что они не превышают их SOA (Безопасная Рабочая Зона), иначе высокая передача энергии может привести к нагреву и выходу из строя.

Рис.2

Форма тока и форма волны напряжения показана на рис.3. Форма волны C показывает волновой ток катушки, повышение размера катушки должно уменьшить пульсацию но должно также увеличивать физический размер устройства. Важно гарантировать, что катушка не сделана настолько маленькой, что это не может поставлять достаточную энергию в течение фазы; это произвело бы выходное напряжение с очень слабым регулированием. В нашем устройстве использована катушка 56мкГн.

Рис.3

COMPONENTS LIST
Resistors:
R1 = 5kΩ6
R2 = 51kΩ (51kΩ1)
R3 = 9kΩ1 (9kΩ09)
R4 = 1MΩ
R5 = 4kΩ7
R6,R8 = 15kΩ
R7 = 27kΩ
R9,R10 = 6Ω8
R11 = 10kΩ
R12 = 100Ω
P1 = 5kΩ preset

Capacitors:
C1-C4 = 3300µF 16V, radial, low ESR, diam. 12.5 mm, e.g. Panasonic EEUFC1C332 (Farnell)
C5,C10 = 1µF MKT, lead pitch 5mm or 7.5mm (larger version preferred)
C12 = 1µF MKT, lead pitch 5 mm
C6-C9 = 2200µF 25V radial, low ESR, diam. 12.5mm, e.g., EEUFC1E222 (Farnell)
C11 = 22nF, lead pitch 5mm
C13 = 2nF2, lead pitch 5mm
C14,C15 = 100nF ceramic, lead pitch 5mm
C16 = 10µF 63V radial

Inductors:
L1 = 56µH, 21 turns 10 x 0.5 mm ECW, parallel
1 x ETD 29 coil forner, vertical mounting, Epcos B66359X1014T1 (Schuricht # 331622)
2 x ETD 29 clamp, Epcos B66359- A2000 (Schuricht # 333862)
2 x ETD 29 core half, material # N67, air gap 0.5mm, Epcos
B66358-G500-X167 (Schuricht # 333840)

Semiconductors:
D1 = MBR1645 (International Rectifier) (e.g. Reichelt, Segor)
T1 = IRL2505 (International Rectifier) TO-220AB case, (e.g., RS Components)
T2 = BD139
T3 = BD140
IC1 = UC3843N (Texas Instruments) (e.g. Reichelt, Segor)

Miscellaneous:
K1-K4 = 2-way spade terminal, vertical, PCB mount
F1 = fuse, 10A/T (slow) 6.3 x 32 mm (
1⁄4 x 1 1/4 inch) + 2 fuse holdersfor 6.3 mm diameter and PCB mounting
2 x heatsink type SK104-STC (or STS) TO220 38.1mm, 11K/W (Fischer Electronic)Isolating washers for T1
and D1 (TO-220AB) + isolating bushes PCB, order code 050039-1 (see Elektor Shop pages or

Рис. 4. Принципиальная схема преобразователя напряжения для ноутбука.

Just one IC
The input voltage in the range from 10 to 15 V is connected to terminals K1 and K2 in the circuit diagram (Figure
4). A PCB mounted fuse is fitted in line with the positive supply and the specified fuse holder is equipped with two solder tags for each of the two fuse contact clips, these help to reduce the resistance of the fuse assembly which is particularly important because it passes a high current. Four electrolytic capacitors (C1 to C4) buffer the input voltage. The adapter circuit switches the supply current very quickly and requires special low-loss capacitors suitable for use in switched mode power supplies, the internal impedance of normal electrolytics is too high, they would overheat and may burst. C5 decouples any high frequency signals on the supply voltage.
The coil (L1) is made up from several lengths of enamel covered wire connected in parallel to reduce the skin effect which becomes a problem with high switching speed. The high power switching element is a HEXFET made by International Rectifier. This device has source/drain resistance of just 8 мОм when it is conducting. The low resistance ensures very low power dissipation in the device and allows it to switch a hefty 104 A maximum which should ensure reliable operation in our application. Both the HEXFET and diode are fitted with finned heat sinks. Schottky diode D1 has a TO 220 pack- age outline. It has a 45 V maximum operating voltage and a current of 16 A which gives a forward voltage drop of around 0.63 V, again for reliability the device is conservatively rated. Low ESR type electrolytic capacitors are specified again for output smoothing capacitors C6 to C9. Capacitor C10 is used for high frequency decoupling and the regulated 19 V is output from connectors K3 and K4.

Рис.5

A block diagram of the UC3843 (IC1) is shown in Figure 5. It contains a pulse width modulated (PWM) controller output signal and an internal voltage reference. The adapter output voltage is divided down by R1, R2, R3 and P1 and connected to the voltage feedback input (pin 2) of the controller IC (the error amplifier inverting input). C2 improves the amplifier stability as does R4, R5 and C12 connected between the output (Pin1) and non inverting input of the difference amplifier. The IC clock frequency is defined by the RC network formed by R8 and C13. The component values shown give an oper- ating frequency of around 42 kHz. C14 provides decoupling of the internal ref- erence voltage at pin 8. The supply decoupling network formed by R12, C15 and C16 on the supply pin 7 is important for reliable operation of IC1. The current sense input (pin 3) is not used in this application.
The power FET has a gate capacitance of around 5,000 pF which must be charged and discharged 42,000 times per second if the FET is to be switched successfully. It is important that the transition between on and off occurs as quickly as possible so that there is minimum dissipation in the FET. It is therefore necessary to use a low impedance driver (T2 and T3) between the PWM output of IC1 and the gate pin of the FET. The BD139 and BD140 complimentary pair can handle around 1.5 A limited by resistors R9 and R10. R11 will turn off T1 if for any reason both T2 and T3 become non-conducting or IC1 is defective.

Рис.6

Printed circuit board
The complete circuit fits on the singlsided PCB (Figure 6) without the need for any wire links. Before any of the components are fitted it is best to construct the coil. The PCB layout also includes pads for an off-the-shelf 56 µH inductor but it must be able to handle the high switching currents. The prototype circuit used a coil with an ETD 29 core and was constructed as follows:
The coil has a total of urns but to make things a bit more interesting the wire consists of 10 strands of 0.5 mm diameter enamelled copper wire (ECW) connected in parallel. The effective cross sectional area of all the strands is 1.96 mm2. This method of construction produces a coil with much better properties at this switch- ing speed than would be achieved with a single wire with a cross sec- tional area of 1.96 mm2 (the skin effect has less influence).
The strands are first carefully twisted together before they are soldered to the coil termination posts, if the twist- ing is too tight the there will not be enough space to fit all the 21 turns. Each strand is 2 m long so overall 20 m of 0.5 mm enamel covered wire will be required. The start of the windings are soldered to the first four pins on one side of the coil former and after winding the ends are soldered to the first four pins on the other side of the former. It will be necessary to remove the enamel covering and tin the ends of the wire before they are soldered to the pins. Be careful here because the plastic coil former is not particularly tolerant to high temperatures and the pins may move out of position if the plastic is allowed to get too hot. The seven pins can be supported while soldering by fitting them into a spare strip of perforated prototyping board. For the prototype three layers were necessary for the 21 turns, the first and second layer both comprise of eight turns with five turns left for the last layer. Once the windings are finished and before the end of the windings are soldered in place try assembling the core pieces to make sure there is enough room. When there is insufficient space you can leave off the final turn; 20 turns instead of 21 will not make a lot of difference to the unit’s performance. Alternatively, you can remove one strand from the coil wire so that there are nine rather than ten strands. The coil can also be wound with 16 strands of 0.4 mm ECW (effective cross sectional area of 2.01 mm2) or RF braid provided that the cross sectional area is around 2mm2.
When the winding is complete a layer of insulating tape is wound around the coil. Standard insulating tape is suitable here; the coil temperature never exceeds hand-warm during operation. The parts list specifies two identical core halves with a 0.5 mm gap, once the coil is assembled the total air gap is 1 mm. If you use core halves without any air gap it will be necessary to separate the two halves with some 0.5 mm thick non-conducting material in order to achieve the 1 mm air gap.

Читайте также:  Потеет лобовое стекло ларгус

Larger outline capacitors were chosen for C5 and C10 with a lead spacing of 7.5 mm, these are better at handling high current and have lower losses.
Begin assembly by fitting the resistors to the PCB then the fuse holder, next comes the spade connectors then the preset followed by the electrolytic capacitors (observe correct polarity) and the coil assembly.
Before the FET and diode are soldered into the PCB a bend should be introduced in the leads to help reduce the mechanical stresses on the soldered joints when the device heats up. Both semiconductors must be insulated fromtheir heat sink using insulating washers and an insulated bush for the M3 mounting bolts and don’t forget to apply a little thermal compound.
Ensure that these devices are well soldered in place because the leads will be carrying several amps. The heatsink can be taller, i.e., 50.8 or 63.5 mm with 9 K/W or 8 K/W respectively. The prototype is fitted with 38.1 mm high heat sink at 11 K/W. From the efficiency viewpoint it would be better if the diode had a smaller heat sink because the diode’s forward conduction voltage decreases with increasing temperature.
However a smaller heat sink may lead to overheating if the output is overloaded. A 20TQ045 diode from IRF can be substituted for D1; this device has a slightly smaller forward voltage drop.
There is no advantage in letting the FET run warmer, its channel resistance (RDSon) increases with increasing temperature. Finally fit transistors T2 and T3 along with IC1 and take the opportunity to double check all the components and soldering before you move on to the next phase and connect power to the adapter.

Power on
Before the unit is powered up for the first time turn the preset P1 fully clockwise to produce the minimum output voltage. For testing use either a power supply capable of supplying 12 V at 10 A or a 12 V vehicle battery. Initially adjust the power supply current limit to 200 mA or, if you are using a battery, connect a 5 W resistor (47 or 56 ?) in series with the positive supply lead to the adapter. Double check that the positive lead of the power supply is connected to K1 and the negative lead to
K2 (nearest to the PCB corner). When no obvious malfunction occurs with the power connected (no excess current drawn from the supply and no smoke signals…) the current limit can be increased (or the series resistor removed). Connect a multimeter to the adapter output connections K3 and K4 (the negative terminal is nearest the board corner again) and check that the output voltage lies in the range of 18 to 19 V. With no load connected to the adapter slowly adjust P1 to ensure that it can achieve an output voltage of 19.4 V. Now use either an electronic load or a combination of high power resistors (4.8 ? at 100 W) and adjust P1 for 19 V output voltage at full load (5 A).
You may notice that when the adapter is operating under full load conditions the by 1 V whenever the load is discon- nected. The output quickly returns to its regulated level and in practice this design ‘feature’ is not a problem for a laptop adapter application.
The finished unit can be mounted in an enclosure. The high efficiency achieved by this design means that very little heat is produced by the unit and there is no need for a fan. A few holes in the case will be sufficient just to allow a little air circulation. Before the unit is connected to the cigarette lighter socket make sure that it (and the plug) are capable of handling 10 A. Connect the adapter to the PC with a suitable lead and connector, double check that the plus and minus are con- nected to the correct input pin of the laptop or notebook PC — never assume that it is equipped with reverse voltage protection!

  • Цена: $2.67
  • Перейти в магазин

В путешествие по Кавказу мы как и все туристы взяли с собой кучу электроники: 2 телефона, зеркальный фотоаппарат, мыльница, 2 жпса (автомобильный и туристический), зарядки для аккумуляторов фонарей, переносная радиостанция и ноутбук. Согласен — тут много лишнего, но ведь опыт — сын ошибок трудных 🙂

Читайте также:  Какие права нужны для управления квадроциклом

Самая большая проблема всего этого барахла — его нужно заряжать. Почти все современные устройства питаются либо от 5 Вольт, либо от 12, и благо в автомобиле есть оба напряжения. Но есть и относительно проблемные устройства: ноутбук и зеркалка, на которые нужно 220В для родной зарядки, или контроллер заряда 2S лития от 12 Вольт.Редко какой ноутбук сейчас работает от 12 вольт — это древние нетбуки требовали такого напряжения. Современные же почти все весьма прожорливые, хотят питаться от 18-20 Вольт и съедают, как правило, до 3 Ампер.

Вот у меня как раз такой помощник штурмана и лежит — Itronix IX-250. Это воистину не убиваемый кирпич, который можно использовать как табуретку, подставку под домкрат, сендтрак, доску для нарезки овощей и после этого открыть в нем карту и ехать дальше.

Собственно, этому товарищу нужны те самые 19В @ 3А которых штатно в машине не найти. Многие делают просто — покупают инвертор, который втыкают в прикуриватель, в инвертор обычную сетевую зарядку метра три длинной, и туда уже ноутбук. Получается следующее преобразование: =12В —

Данная конструкция имеет единственный плюс — через инвертор можно заряжать не только ноутбук, но и другие штуки, типа той же зеркалки.

Однако, минусов намного больше:

ооочень длинная борода конструкция, которая в длительной поездке, а тем более на соревнованиях будет постоянно мешаться под ногами.
кпд этой цепочки стремится к нулю 🙂 на каждом преобразователе (инвертер+бп ноутбука) будет теряться до 10-30% энергии просто на нагрев воздуха.
покупать инвертор с модифицированным синусом мне не позволяют внутренние предубеждения и техническое образование, а хороший — с чистым синусом стоит приличных денег, и покупать его только для ноута сильно накладно.
качество недорогих инверторов оставляет желать лучшего, и это опасно для ноутбука.

Рассмотрев возможные варианты подключений я остановился на повышающем DC-DC преобразователе. То есть, будем поднимать напрямую постоянные 12(14)В бортовой сети в постоянные 19В. Такой преобразователь можно купить готовый, но те что были представлены в локальных магазинах совсем не внушали доверия: не вентилируемый пластиковый корпус, тонюсенькие провода, хлипкий пластик… Да что там говорить — у меня на работе такой, раскаляется аки чайник и начинает вонять.

Я решил попробовать заколхозить подобную штуку сам. Не буду лукавить — я не рассчитывал, и не разводил плату а воспользовался уже готовой:

150W Boost Converter DC to DC 10-32V to 12-35V
Входное напряжение: 10-32В
Выходное напряжение: 12-35В
Мак. выходной ток: 6А
Макс. ток на входе: 10А

В открытом виде, как понимаете, использовать его в машине невозможно, потому неплохо было бы найти для платы шкурку. Например такую:

Преобразователь предварительно нужно было немного допилить: зашунтировать электролитические конденсаторы керамикой для фильтрации ВЧ шума, и подправить обратную связь шим контроллера как советует Ksiman.

Взяв в руки плату и корпус становится очевидно, что в коробочку плата с радиаторами не влезет, да и без — тоже. Чтобы впихнуть невпихуемое решено было выпаять радиаторы, силовые элементы (диодную сборку и мосфет) и подрезать на заточном станке плату до нужных размеров.

После срезания одного торца пришлось дорожку восстановить проводом, и пользуясь случаем выпаял светодиод и клемники — они там не нужны. Ноги силовых элементов пришлось изогнуть так, чтобы теплорассеивающая часть была на одном уровне с новым краем платы для хорошего контакта с новым «радиатором».

Диодная сборка и мосфет были посажены на термопасту через терморезиночку прямо на аллюминиевый корпус служащий радиатором и надежно закреплены винтом.

В качестве разъема был выбран GX16-4 — это «авиационный» 4х контактный разъем выдерживающий токи до 15 ампер по паспорту. По двум штырькам я пустил входящее напряжение, а по оставшимся двум — выходящее повышенное. Плюсом такого разъема является его относительная герметичность и надежная фиксация штекера.

Предвидя тяжелые условия эксплуатации я позаботился и о кабелях: входной был взят термостойкий многожильный 2*1мм2 в двойной силиконовой оболочке (Basoglu SIMH). Честно говоря, я даже не ожидал такого качества — кабель очень мягкий, приятный на ощупь, внутри внешней оболочки провода в тальке, паяется отлично. В качестве выходного использовал обычный ноутбучный коаксиал. Это как правило очень износостойкие кабели с хорошим сечением. Я давно уже использую такие для поделок, где на кабель будут приходится постоянные нагрузки. Штекер для ноутбука напаял из того что было (временно).

Оба кабеля с небольшими ухищрениями заделал в разъем, а на тонкий кабель надел пружинку — такая конструкция очень сильно продлевает жизнь кабелей около разъемов, т.к. намного увеличивает радиус изгиба и предотвращает заломы. Не лишним будет и ферритовое колечко на выходную линию для гашения помех.

Удобнее, конечно, было бы использовать две розетки в корпусе — на вход и на выход с разных сторон. Это и в монтаже удобнее, и «проходная» конструкция удобнее в эксплуатации. Но каждая пара папа-мама локально стоит 200р, сэкономил.

При желании и небольших усилиях конструкцию можно сделать полностью герметичной, ведь и у корпуса и у разъема уже есть задел на это.

Я своим ноутбуком смог нагрузить преобразователь только на 3.6А @ 11.8В на входе, при этом за 20 минут работы на таком токе корпус прогрелся немного сильнее окружающей температуры. Пирометр показывает 32,3°С. Измерять температуру алюминиевой коробки пирометром не совсем корректно, но даже после закрашивания области черным маркером показания не изменились.

Вот так выглядит вся конструкция в машине, ноут без аккумулятора для подтверждения работы. Пол часа работы ноутбука на холостом ходу никак не сказались на температуре преобразоателя, тем более от 13,8В бортовой сети ему будет работать проще, чем от 11.8В дома.

Бюджет вышел около 1000 рублей учитывая что половина деталей бралась в Китае. Если брать все локально — можно цены смело умножать на два.

Теперь о впечатлениях.
На мартовских выходных откатал аж двое соревнований: «Весенний прорыв» штурманом на боевом УАЗе и приуроченные к 8 марта «Королева авто», уже пилотом, на своей машине.

Уже на первых соревнованиях я оценил всё удобство зарядки — ничего нигде не висит и не болтается. Я зарядку включил в прикуриватель и все засунул под сиденье, а оттуда к ноуту шел один единственный кабель питания. Бп, кстати, почти не греется. Был момент, когда я не заметил, как вывалился штекер питания из ноута, и он около часа работал от батареи, после чего блоку питания пришлось тянуть и зарядку батареи, и работу ноута. А все усугублялось еще тем, что в уазе на полную работала печка дующая в ноги — аккурат под сиденье, и в этот момент корпус блока питания был по ощущениям градусов 45-50, то есть немного горячее, чем теплый.

Еще раз убедился в том, что сделал правильно, что купил толстый кабель — часто получалось так, что при крутом уклоне капотом вниз БП вылетал под ноги, и я какое-то время топтался по нему. Очевидно, тонкий кабель в таких условиях умрет намного быстрее.

Единственное, что, пожалуй, стоит изменить в связке БП — ноутбук — это разьем питания самого ноутбука. Нужно поставить туда что-то типа GX16-2, такого как на блоке питания. Это позволит предотвратить случайные выпадания штекера и вероятность облома гнезда от материнской плате в ноутбуке при рывке за кабель.

Да, на «Королеве Авто» мы заняли третье место 🙂

Это первый мой обзор, прошу помидоры кидать в личные сообщения.
Все куплено за свои деньги.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector