Электропитание
Нашли ошибку? Сообщите нам ...Комментировать: Автомобильный источник питания для ноутбукаРаспечатать: Автомобильный источник питания для ноутбука

Автомобильный источник питания для ноутбука



Современные портативные компьютеры, так называемые, ноутбуки, пользуются заслуженной популярностью. Они несравненно более удобны своих стационарных собратьев. Ноутбук можно положить в портфель и взять с собой, например, в деловую поездку, пользоваться им при выездных работах. И даже как домашний "центр развлечения" ноутбук более удобен, так как занимает минимум места. Однако, на мой взгляд, есть один чрезвычайно важный минус, - большинство ноутбуков питаются от сетевого источника напряжением 19V, что делает невозможным их непосредственное питание от бортовой сети автомобиля (12-14V). А это очень важно, особенно при выездной работе, так как емкости собственной батареи ноутбука обычно хватает не более чем на два часа работы в активном режиме. А как быть, если вам, на каком-то объекте нужно целые сутки обрабатывать какие-то данные, а под рукой нет никакого источника питания кроме бортовой сети "УАЗика", на котором вы приехали?

Безусловно, должны быть какие-то сетевые адаптеры, позволяющие подключать ноутбук к автомобилю, но, практически в широкой продаже их нет, а если и есть, то цена "под-заказ из Германии" получается близкой к цене целого ноутбука.

Ниже приводится описание относительно несложной схемы адаптера (DC-DC преобразователя), повышающего напряжение бортовой сети автомобиля до 19V, необходимого для питания ноутбука. И поддерживающего это напряжение стабильным.



Рис. 1

Адаптер выполнен на основе микросхемы LM3524, представляющей собой высокочастотный импульсный DC-DC преобразователь с накачкой на индуктивности, с выходным током до 200mA, выходной ток которого, в данной схеме, повышен до 3,5-4А с помощью мощного транзисторного ключа (на транзисторах VT1 и VT2).

Рассмотрим схему внимательнее. Напряжение от бортовой сети автомобиля поступает в цепь питания микросхемы D1 и выходного ключа через плавкий предохранитель Р1 и низкоомный проволочный резистор R6, смягчающий пуск генератора и работающий в схеме защиты от перегрузки. Ток потребления микросхема D1 определяет по напряжению на R6, поступающему на входы контроля перегрузки - выводы 4 и 5 D1. Напряжение на R6 тем больше, чем больше ток нагрузки (и фактический ток потребления от источника).

Пара выходных транзисторов микросхемы D1 включены параллельно (эмиттеры -выводы 14 и 11, коллекторы - выводы 12 и 13). Нагружены коллекторы выходных транзисторов резистором R10. С этого резистора импульсы поступают на неинвертирующий ключ на транзисторах VT1 и VT2. Транзистор VT1 служит предварительным инвертором, а s качестве выходного транзистора VT2 используется мощный полевой ключевой транзистор с малым сопротивлением открытого канала. Благодаря малому сопротивлению открытого канала, несмотря на значительный ток, мощность на нем рассеивается небольшая, и радиатор практически не требуется. Исключительно "для гарантии" на него установлен пластинчатый радиатор от выходного транзистора кадровой развертки телевизора типа 3-УСЦТ (пластина размерами, примерно, 25х35мм).

Накачка напряжения происходит на индуктивности L1. Диод VD2 выпрямляет импульсы самоиндукции и на конденсаторе С11 возникает некоторое постоянное напряжение.

Для стабилизации выходного напряжения используется компаратор, входы которого -выводы 1 и 2 D1. На вывод 2 через делитель R1-R2 подается опорное напряжение от внутреннего стабилизатора микросхемы (выход стабилизатора, - вывод 16). На вывод 1 подается напряжение с выхода источника питания, пониженное делителем R3-R4-R5. Величина выходного напряжения зависит от соотношения плеч этого делителя, и устанавливается подстроечным резистором R4 (фактически, в пределах от 15-ти до 22-х вольт). Желательно, чтобы резистор R4 был многооборотным, - так его установка будет точнее и стабильнее.

Катушка L1 намотана на кольцевом ферри-товом магнитопроводе внешним диаметром 28мм. Всего 30 витков провода ПЭВ 1,56.

Диод VD2 (диод Шотки) должен допускать прямой постоянный ток не менее 5А.

Транзистор BU278 можно заменить любым другим аналогичным транзистором, например, BUZ21L Транзистор ВС548 можно заменить любым n-p-п транзистором общего применения, например, КТ503.

Микросхему LM3524 желательно выбрать в DlP-корпусе (удобнее паять). Можно заменить такой же микросхемой SG3524, но другого производства.

Резистор R6 - проволочный, мощностью не менее 2W.

Все конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 25V.

Налаживание сводится к установке выходного напряжения подстроечным резистором R4. Желательно чтобы R4 был многооборотным. Можно R4 предварительно заменить переменным резистором, а после регулировки измерить его сопротивление. Затем, набрать необходимое сопротивление из постоянных резисторов (путем последовательного или параллельного включения), и установить эту "сборку" вместо R4.

Преобразователь был собран на макетной печатной плате, поэтому схема разводки дорожек не прорабатывалась.

При подключении к автомобильной бортовой сети необходимо строго соблюдать полярность. В противном случае преобразователь выходит из строя. Оптимально -подключение непосредственно к клеммам аккумулятора. В этом случае будет минимум помех, как от преобразователя, так и на преобразователь. Корпус преобразователя должен быть экранированным.

Автор: Каравкин В.


Дата публикации: 08.04.2008

Мнения читателей
  • Константин / 27.11.2015 - 23:51
    Вопрос к "Дима / 14.10.2014 20:16" Схему собрал пару месяцев назад, толком не пошла. Ваш комментарий увидел только сейчас. Как с Вами связаться, чтобы уточнить кое-какие детали. Не всё понятно из Ваших советов.
  • Дима / 14.10.2014 - 18:16
    1)используется многоногая микросхема, довольно старая и медленная; 2)Датчик тока в минусовой цепи, что часто недопустимо, если не стоит цель использовать ноут только сам по себе, без подключения к магнитоле и т.п; 3)Драйвер получился ужасный - в цепи затвора на открывание резистор аж 1,8кОм!!! Это соответствует фронту в несколько мкс. Ток разрядки затвора тоже будет слаб - дохлый транзистор, его Hfe быстро падает с ростом тока коллектора. Силовой полевик будет рассеивать в неск. раз больше, чем мог бы при более удачной схемотехнике; 4)Конденсатор C9-параллельно Шоттки? Убрать! 5)C11-10м - это что, 10мкФ? Ток через него ~=Iвых. Для Iвых=4А нужно 2x 2200мкФ 25В, не меньше. Если применили ШИМ ИМС с открытым коллектором, тогда беспроигрышный вариант такой: 1)R12-выкинуть, вместо R11-светодиод (Vf=2В) и конденсатор 0,1мкФ параллельно. Катод СИД-к базе VT1. Это будет отрицательное смещение для VT1, сильно повышающее скорость коммутации VT1 2)VT1 включён по схеме ОЭ, имеет высокое вых. сопротивление. Чтоб с толком использовать преимущество, полученное в п.1, необходимо развязать VT1 с затвором-нагрузкой. Нужен двухтактный эмиттерный повторитель. Пойдут 2N2222A, 2N2907A. Скорее всего, ещё быстрее будут КТ973+КТ972 (составные). Питание повторителя зашунтировать 1мкФ керамикой. Можно в качестве повторителя использовать два каскада: 1й-ВС547+BC557, 2й-2N2222A, 2N2907A. Моделирование показывает, что такой драйвер (несмотря на дешевизну и простоту) обеспечивает фронты в 25..30нс (спад 20..25нс) для одного IRFZ44N. 3) По датчику тока - его надо перенести в плюсовую ветвь, оставив землю неразрывной. Лучше всего между ДБШ VD2 и выходным электролитом(ами). Так получится контроль тока дросселя (который не всегда зависит от состояния Mosfet\'а). В момент пуска под нагрузкой, через дроссель проходит огромный ток, его нельзя ограничить, так как в начальный момент вход соединен с землёй через диод (конденсаторы разряжены). В этот момент Mosfetу лучше не соваться, а то канал порвёт :). После зарядки электролитов, ток сам по себе упадет ниже порогового, и пойдёт накачка напруги до 19В - спокойно и без истерики.
  • белка! / 22.10.2013 - 14:29
    але народ!вы че все совсем шоли,речь идет о заряде!чтобы заредить надо подать на зарядную боторею чуть большие число ампер нежели у ботареи заряда. Т.е.большее количество електронов.причем тут наприжение?да нипричем.нужна стабильнасть и все.чтобы из 60 ампер палучить 3 достаточно сопративления.а для стобильности кондексатор.вы лучше придумайте как эта хрень будит в бездействии заряда сама себя греть и сгорать.так как эта схема пасути дела шунт.
  • вася / 04.09.2013 - 20:09
    R6 датчик тока
  • Paula / 23.07.2012 - 12:09
    Your postnig is absolutely on the point!
  • Рината / 14.07.2010 - 17:35
    пыталась сделать- нифига, даже мальчишки на работе плюнули на это дело, дали мне бесперебойку старую, воткнули фен и подключили- маленько громозко но мне пойдет.)
  • vovundrik / 27.05.2010 - 14:27
    R6 два паралельно по 0.1 ОМ ПОКАТИТ?
  • Серёга / 19.05.2010 - 15:00
    Какая то бадыльная схема. У меня тоже не работает. Держит только до 1А
  • Сергей / 19.05.2010 - 10:45
    Что тут непонятного с -13? Делайте все по схеме, минус с прикуривателя не сидит на корпусе прибора.
  • Владимир / 17.05.2010 - 12:41
    Илья,в схеме указан номинал катушки - 100 мкГн, а что значит поставить качественную: какой материал катушки, идуктивность? Буду благодарен за ответ. Я намотал так как написано,проницаемость феррита 2000,индуктивность получилась около 2 мГн, конденсатор С11 2200 мкФ,63в. Схема тянет до 1 ампера, зетем резкий провал выходного напряжения.
  • Илья / 01.05.2010 - 16:30
    http://ab2000.by.ru/noteadp.html Схема действительно работает лучше, тем кто еще не собирал, рекомендую начинать с нее. По сабжу: еще раз поменял катушку - 38 микроГенри, повыше добротность. Датчик тока, 22 миллиОма, припаян между минусом входа и выхода и проводами прямо к микросхеме, для уменьшения сопр. Держит 3 А, ничего не греется
  • Илья / 30.04.2010 - 14:34
    vovundrik, а как у вас датчик тока организован?
  • LMY / 30.04.2010 - 14:28
    http://ab2000.by.ru/noteadp.html Схема приведённая на этой ссылке реально РАБОТАЕТ Спасибо за простую и рабочую схему !!!
  • vovundrik / 29.04.2010 - 19:08
    добавил 3000мкф на выход. поставил BUZ11=держит 19в но не более 2,5A
  • Илья / 27.04.2010 - 15:09
    До вел до ума схему, она конечно не очень, но работает. Транзисторы предложенные автором в принципе под заданную частоты подойдут с небольши радиатором, зря я на них гнал. Катушку не надо мотать самому - проблема того что он "не тянет" была в катушке, поставил качественную - стало работать лучше.
  • Илья / 24.04.2010 - 12:49
    buz78 и buz21L - не правильные транзисторы, нужно что-то побыстрее! что именно пока не нашел, смотрю в сторону предложенных Сергеем.
  • Илья / 24.04.2010 - 12:32
    R6 - нельзя ставить проволочный, у него высокая индуктивность! Лучше поставить какой-нибудь современный SMD резистор.
  • Илья / 24.04.2010 - 12:29
    Сергей / 16.04.2010 18:34 ... Должен быть быстродействующий Р-канальный MOSFET. ... N-канальный!
  • Илья / 24.04.2010 - 12:25
    в качестве c11 надо ставить low ESR конденсатор, например Hitano ESX серия. (обчыный точно не подойдет), емкость 300 - 1000 мкФ!
  • Сергей / 16.04.2010 - 16:34
    Попробуй это http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/106061/ETC/SSM40N03P.html На тот тоже Datasheet не нашол. Должен быть быстродействующий Р-канальный MOSFET. Схему так до ума и не довел - при токе 2,5А ШИМ работает на максимальной частоте, С11 греется и напряжение садится до 13,5В.
1 2  Вперед

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics