مبدل ولتاژ 12 5 مدار. واحد قدرت

یک مبدل تقویت کننده 5-12 ولت DC-DC با استفاده از LM2577 ساده تر مونتاژ می شود، که خروجی 12 ولت را با استفاده از سیگنال ورودی 5 ولت و حداکثر جریان بار 800 میلی آمپر فراهم می کند. M\C LM2577 یک مبدل پالس رو به جلو تقویت کننده است. این در سه نسخه ولتاژ خروجی مختلف موجود است: 12 ولت، 15 ولت و قابل تنظیم. در اینجا مستندات دقیق است.

مدار روی آن به حداقل تعداد اجزای خارجی نیاز دارد و چنین تنظیم کننده هایی مقرون به صرفه و آسان برای استفاده هستند. سایر ویژگی ها شامل یک نوسان ساز داخلی با فرکانس ثابت 52 کیلوهرتز است که به اجزای خارجی نیاز ندارد، حالت شروع نرم برای کاهش جریان هجومی و حالت کنترل جریان برای بهبود تحمل ولتاژ ورودی و بار متغیر خروجی.

ویژگی های مبدل در LM2577

  • ولتاژ ورودی 5 ولت DC
  • خروجی 12 ولت DC
  • جریان بار 800 میلی آمپر
  • عملکرد شروع نرم
  • خاموش شدن بیش از حد گرما

در اینجا از یک تراشه قابل تنظیم استفاده شده است LM2577-adj. برای به دست آوردن سایر ولتاژهای خروجی، باید مقدار مقاومت فیدبک R2 و R3 را تغییر دهید. ولتاژ خروجی با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

خروجی V = 1.23 ولت (1+R2/R3)

به طور کلی، LM2577 ارزان است، سلف در این مدار یکپارچه است - 100 μH و حداکثر جریان 1 A است. به لطف عملکرد پالس، هیچ رادیاتور بزرگی برای خنک کردن مورد نیاز نیست - بنابراین می توان با خیال راحت این مدار مبدل را برای تکرار توصیه کرد. به ویژه در مواردی که نیاز به دریافت 12 ولت از خروجی USB دارید مفید است.

همه به خوبی می دانند که ولتاژ اسمی داخل خودروهای سواری 12 ولت است. شاید در برخی موارد می تواند 24 ولت باشد، زیرا باتری هایی برای این ولتاژ نیز یافت می شود، اما ما در مورد آن نمی دانیم :)…
با این حال، 12 ولت همیشه برای بسیاری از دستگاه های الکترونیکی که از منطق دیجیتال استفاده می کنند، مناسب نیست. از لحاظ تاریخی، اکثر تراشه های منطقی با ولتاژ 5 ولت کار می کنند. این ولتاژ است که اغلب با کمک شارژرها، آداپتورها، تثبیت کننده ها در خودرو ارائه می شود ... به هر حال، ما قبلاً در یکی از مقالات خود در مورد چنین شارژر صحبت کرده ایم. شارژر 5 ولت برای استفاده در ماشین" علاوه بر این، در اصل، این مقاله به نوعی ادامه مقاله ای است که در بالا به آن اشاره کردیم، تنها با یک استثنا. تمام گزینه های ممکن برای تبدیل 12 ولت به 5 ولت در اینجا جمع آوری می شود. به این معنی که ما گزینه های نسبتاً بی امیدی را با استفاده از مقاومت ها و ترانزیستورها تجزیه و تحلیل خواهیم کرد و در مورد ریز مجموعه ها و مدارهایی با استفاده از PWM برای پیاده سازی مبدل های ولتاژ در یک خودرو از 12 تا 5 ولت صحبت خواهیم کرد. بنابراین، بیایید شروع کنیم.

نحوه ساخت 5 ولت از 12 ولت با استفاده از مقاومت

استفاده از یک مقاومت برای کاهش ولتاژ تغذیه بار یکی از بی‌شرمانه‌ترین روش‌ها است. این نتیجه را می توان حتی از همان تعریف یک مقاومت گرفت. مقاومت یک عنصر غیرفعال مدار الکتریکی است که مقاومت خاصی در برابر جریان الکتریکی دارد. کلمه کلیدی در اینجا "منفعل" است. در واقع، چنین انفعالی اجازه پاسخ انعطاف پذیر به تغییرات ولتاژ را نمی دهد و باعث تثبیت منبع تغذیه بار می شود.
دومین نقطه ضعف مقاومت، قدرت نسبتا کم آن است. استفاده از مقاومت بزرگتر از 3-5 وات هیچ فایده ای ندارد. اگر نیاز به اتلاف توان زیاد باشد، مقاومت بسیار بزرگ خواهد بود و محاسبه جریان در توان تلف شده دشوار نیست. I=P/U=3/12=0.25 A. یعنی 250 میلی آمپر. این به وضوح برای یک DVR یا یک ناوبر کافی نیست. حداقل با ذخیره مناسب.
با این حال، به خاطر علاقه و به خاطر کسانی که به جریان کمی و ولتاژ ناپایدار نیاز دارند، این گزینه را در نظر خواهیم گرفت. بنابراین ولتاژ شبکه آنبرد خودرو (خودرو) 14 ولت است اما 5 ولت لازم است. 14-5 = 9 ولت که باید ریست شود. جریان، فرض کنید جریان بار همان 0.25 A با یک مقاومت 3 وات خواهد بود. R=9/0.25=36 اهم. یعنی می توانید یک مقاومت 36 اهم با جریان بار مصرفی 250 میلی آمپر بگیرید و ولتاژ تغذیه 5 ولت تولید کند.
اکنون بیایید در مورد گزینه های "متمدن" تر برای مبدل ولتاژ از 12 به 5 ولت صحبت کنیم.

چگونه با استفاده از ترانزیستور از 12 ولت 5 ولت بسازیم

ساخت این مدار ترانزیستور ساده ترین نیست، اما از نظر عملکرد ساده ترین است. اکنون ما در مورد این واقعیت صحبت می کنیم که مدار از اتصال کوتاه یا گرمای بیش از حد محافظت نمی شود. فقدان چنین محافظتی یک نقطه ضعف است. ارتباط این طرح را می توان به مواردی نسبت داد که هیچ ریزمجموعه (ریزمدار) یا مبدل وجود نداشت. خوشبختانه در حال حاضر گزینه های زیادی وجود دارد و می توان این گزینه را نیز مانند گزینه قبلی یکی از گزینه های ممکن دانست اما ارجح نیست. بزرگترین مزیت در مورد گزینه با مقاومت، تغییر فعال مقاومت به دلیل استفاده از دیود زنر و ترانزیستور خواهد بود. این عناصر رادیویی هستند که می توانند تثبیت کنند. حالا در مورد همه چیز با جزئیات بیشتر.

در ابتدا، ترانزیستور بسته است و ولتاژ عبور نمی کند. اما پس از عبور ولتاژ از مقاومت R1 و دیود زنر VD1، به سطحی مطابق با ولتاژ دیود زنر باز می شود. از این گذشته، این دیود زنر است که ولتاژ مرجع را برای پایه ترانزیستور فراهم می کند. در نتیجه ترانزیستور به نسبت مستقیم با ولتاژ ورودی همیشه باز (بسته) است. بدین ترتیب ولتاژ کاهش یافته و تثبیت می شود. خازن ها به عنوان نوعی "بافر الکتریکی" در صورت افزایش ناگهانی و افت ناگهانی عمل می کنند. این به مدار پایداری بیشتری می دهد. بنابراین، مدار ترانزیستور کاملاً کاربردی و کاربردی است. جریان برای تغذیه بار در اینجا بسیار بیشتر خواهد بود. بنابراین بیایید بگوییم برای ترانزیستور نشان داده شده در مدار KT815، این جریان 1.5 آمپر است. این در حال حاضر برای اتصال یک ناوبر، تبلت یا ضبط کننده ویدئو کافی است، اما نه به یکباره!

چگونه با استفاده از یک میکرو مدار از 12 ولت 5 ولت بسازیم

ریز مدارها جایگزین مجموعه های ترانزیستور شده اند. مزایای آنها آشکار است. در اینجا حتی نیازی نیست که یک مهندس الکترونیک باشید؛ می‌توانید همه چیز را بدون هیچ ایده‌ای از نحوه و آنچه کار می‌کند مونتاژ کنید. اگرچه حتی یک متخصص هم نمی گوید سازنده این یا آن ریز مدار چه چیزی را به کیس دوخته است که تعداد زیادی از آنها در بازار ما وجود دارد. این در واقع به نفع ما است؛ ما می توانیم با پول کمتر بهترین را انتخاب کنیم. همچنین از مزایای میکرومبلی ها استفاده از انواع حفاظ هایی خواهد بود که در نسخه های قبلی وجود نداشت. این محافظت در برابر اتصال کوتاه و گرمای بیش از حد است. به طور معمول این پیش فرض است. حال بیایید به نمونه های مشابه نگاه کنیم.

استفاده از چنین مجموعه های میکرو در صورت نیاز به برق رسانی به یکی از دستگاه ها توجیه می شود، زیرا جریان تغذیه با گزینه قبلی، حدود 1.5 A قابل مقایسه است. با این حال، جریان به بدنه مجموعه نیز بستگی دارد. در زیر همان ریز مدارها، اما در انواع مختلف بسته بندی وجود دارد. در این موارد جریان تغذیه حدود 100 میلی آمپر خواهد بود. این یک گزینه برای مصرف کنندگان کم مصرف است. در هر صورت روی ریز مدارها رادیاتور نصب می کنیم.

بنابراین، اگر چندین دستگاه را به هم وصل کنید، باید میکرومجموعه ها را به صورت موازی وصل کنید، یک تراشه برای هر دستگاه. موافقم، این گزینه کاملاً درستی نیست. در اینجا بهتر است مسیر افزایش جریان عرضه خروجی و افزایش راندمان را طی کنیم. این دقیقاً گزینه ای است که ریز مدارهای PWM به ما ارائه می دهند. بیشتر در مورد او ...

نحوه ساخت 5 ولت از 12 ولت با استفاده از تراشه PWM

در مورد مدولاسیون پهنای پالس بسیار کوتاه و غیرحرفه ای صحبت خواهیم کرد. تمام ماهیت آن به این واقعیت خلاصه می شود که برق نه با جریان مستقیم، بلکه توسط پالس ها تامین می شود. فرکانس پالس ها و دامنه آنها به گونه ای انتخاب می شود که بار تغذیه به گونه ای انرژی دریافت کند که گویی جریان ثابت است، یعنی هیچ انحرافی در عملکرد، خاموش شدن، چشمک زدن و غیره وجود ندارد. با این حال، با توجه به این واقعیت که جریان پالس است، و به دلیل این واقعیت که متناوب است، تمام عناصر مدار از قبل با "وقفه های استراحت" عجیب و غریب کار می کنند. این به شما امکان می دهد در مصرف صرفه جویی کنید و همچنین بار عناصر کار مدار را کاهش دهید. به همین دلیل است که منابع تغذیه سوئیچینگ و مبدل ها بسیار کوچک و بسیار "راه دور" هستند. استفاده از PWM به شما این امکان را می دهد که راندمان مدار را به 95-98 درصد افزایش دهید. باور کنید این یک شاخص بسیار خوب است. بنابراین، در اینجا نمودار یک مبدل از 12 به 5 ولت با استفاده از PWM است.

این چیزی است که او شبیه "زنده" به نظر می رسد.

جزئیات بیشتر در مورد این گزینه در همین مقاله آمده است. حدودا یک شارژر 5 ولتیکه قبلا به آن اشاره کردیم.

خلاصه مبدل ولتاژ از 12 به 5 ولت

تمام مدارها و گزینه های مبدل که در این مقاله به شما گفتیم حق حیات دارند. ساده ترین گزینه با مقاومت برای گزینه ای ضروری است که نیاز به اتصال چیزی کم مصرف داشته باشید و به ولتاژ تثبیت شده نیاز ندارید. فرض کنید یک جفت LED به صورت سری متصل شده اند. به هر حال، می توانید در مورد اتصال LED به 12 ولت از مقاله " یاد بگیرید. نحوه اتصال LED به 12 ولت ».
گزینه دوم زمانی مناسب خواهد بود که اکنون به مبدل نیاز دارید، اما زمان یا فرصتی برای رفتن به فروشگاه ندارید. شما می توانید یک ترانزیستور و یک دیود زنر را تقریباً در هر تجهیزاتی برای حذف پیدا کنید.
امروزه استفاده از ریزگردها یکی از رایج ترین گزینه هاست. خوب، ریزمدارهای با PWM همه چیز در مورد آن است. این دقیقاً همانگونه است که امیدوارکننده ترین و سودآورترین گزینه ها برای مبدل های ولتاژ 12 تا 5 ولت دیده می شود.
در نهایت، از نظر زمان بندی مقاله، اما نه از نظر محتوای اطلاعات، می خواستیم به شما یادآوری کنیم که چگونه باید برق را به کانکتورهای USB وصل کرد، چه کانکتورهای مینی یا میکرو.

اکنون نه تنها می‌توانید نسخه مبدل مورد نیاز خود را انتخاب و مونتاژ کنید، بلکه می‌توانید آن را از طریق یک کانکتور USB به دستگاه الکترونیکی خود با تمرکز بر استانداردهای برق پذیرفته شده متصل کنید.

روز همگی بخیر

بنابراین، یک بار نقدی بر مجموعه ای از هدست های بلوتوث ماشین نوشتم که واحد اصلی آن (قسمت حاوی بلندگو، میکروفون و همه دکمه ها) با باتری تغذیه می شود و با استفاده از یک براکت فلزی مخصوص روی آفتاب گیر نصب می شود. در واقع، شما می توانید این نقد را تماشا کنید. بنابراین، پس از 7 ماه کارکرد، این مجموعه فقط جنبه مثبت خود را ثابت کرده است، به جز یک نکته بسیار مهم برای من - سیستم منبع تغذیه. باتری مورد استفاده را نمی توان ظرفیت نامید و در استفاده واقعی، شارژ آن حدود یک هفته و نیم دوام می آورد و پس از آن باید دوباره شارژ شود. طبق معمول، باتری در نامناسب ترین لحظه تمام می شود و هیچ اطلاعیه ای در مورد وضعیت شارژ باتری وجود ندارد. البته می‌توانستم شارژر را وصل کنم و همه چیز را در این حالت رها کنم، اما سیم‌هایی که از داخل کشیده می‌شوند به نوعی مرا گیج می‌کنند. به طور کلی، لازم بود کاری انجام شود و منبع تغذیه ثابت به واحد بدون سیم های غیر ضروری و باتری ضعیف سازماندهی شود. تنها یک راه برای خروج از این وضعیت وجود دارد - اتصال آن به سیم کشی خودرو، و برای کاهش ولتاژ از 12 ولت به 5 ولت، به این مبدل نیاز دارید.

پس از بررسی پیشنهادات در Aliexpress و eBay، انتخاب من بر روی مبدلی قرار گرفت که قادر به ارائه 3A بود. اگر آن را بگیرید، پس با رزرو - در صورت لزوم، می توانید چیز دیگری را به آن وصل کنید :) بسته بدون آهنگ ارسال شد و حدود 3 هفته در راه بود و پس از آن توسط نوعی با موفقیت در صندوق پستی قرار گرفت. پستچی.

مبدل در یک کیسه مهر و موم شده عرضه می شود که دارای شکاف های خاصی برای تسهیل فرآیند باز کردن آن نیست. بدون قیچی یا چاقو، باز کردن کیسه بسیار دشوار است.

خود مبدل بسیار فشرده است - 6.5 x 2.7 x 1.5 سانتی متر و یک جعبه پلاستیکی سیاه و سفید کوچک با دو "گوش" برای نصب و 4 سیم از اعماق آن است. به هر حال، ادعا می کند که "ضد آب" است - کل پر شده با چیزی شبیه قیر پر شده است :) در اتصال نباید هیچ مشکلی وجود داشته باشد - ورودی و خروجی به همان ترتیبی که تماس های مثبت و منفی مشخص شده است.


از آنجایی که قبل از خرید مشخص شد که بدون باتری نصب شده در داخل، اما با برق وصل، ماژول بلوتوث من کار نمی کند، من یک مبدل بدون هیچ کانکتوری روی سیم ها خریدم، زیرا آنها همچنان باید قطع شوند.

من بلافاصله بررسی کردم که مبدل چگونه با وظیفه اصلی خود - کاهش ولتاژ - کنار می آید. خروجی باتری 4.97 ولت - عالی بود.


مدتها فکر کردم که چگونه آن را به ماژول بلوتوث وصل کنم و چیزی ساده تر از لحیم کردن سیم به مخاطبینی که از طریق آنها انرژی از باتری تامین می شود، پیدا نکردم.

ولتاژ باتری 100٪ شارژ شده 4.2 ولت و مبدل - 4.97 ولت است. می توانید آن را مانند آن وصل کنید - همه چیز کار خواهد کرد. یا می توانید ولتاژ را تا سطح شارژ باتری کاهش دهید.


شخصاً در ابتدا همه چیز را مستقیماً لحیم کردم ، اما سپس نظرم را تغییر دادم و فیوز 1A را لحیم کردم - کاملاً در محفظه باتری قرار گرفت ، که دیگر مورد نیاز نیست. اگر از سیم‌های نازک استفاده می‌کنید، می‌توان آن‌ها را بدون ایجاد سوراخ‌های اضافی در بدنه واحد بلوتوث از زیر درب محفظه باتری عبور داد.

به طور کلی، طراحی تمام شده به این صورت بود:


بعداً جاهایی که سیم ها لحیم شده بودند را عایق کردم :)

اکنون تنها کاری که باید انجام دهید این است که همه آن را به شبکه خودرو متصل کنید. همه چیز در اینجا کاملاً فردی است، اما من خوش شانس بودم، ماشین من سیم کشی زیر دریچه دارد، که 12 ولت ثابت دارد، و برق حتی زمانی که ماشین خاموش است تامین می شود، که تضمین می کند هدست 24 ساعت شبانه روز کار می کند. سیم های مورد نیاز من پشت لامپ داخلی پنهان شده اند.


ما اتصال می دهیم، لامپ را دوباره نصب می کنیم و عملکرد کل سیستم را بررسی می کنیم. همه چیز از اولین بار شروع شد. هورا! هدف محقق شده است. از ماژول بلوتوث، پایه هایی را که صفحه فلزی روی آن وصل شده بود، جدا کردم و با استفاده از نوار دو طرفه آن را پشت آینه دید عقب وصل کردم. حالا روی گیره آویزان نمی شود، چشم را جلب نمی کند و همچنان عالی کار می کند :)


برای خلاصه کردن همه چیزهایی که در بالا نوشته شده است، می توانم بگویم که مبدل بررسی شده برای نیازهای من عالی بود. اولاً، در واقع ولتاژ را به سطح مورد نظر کاهش می دهد. ثانیاً اندازه بسیار جمع و جور دارد، به این معنی که بدون هیچ مشکلی می توان آن را پشت تودوزی سقف یا در هر مکان دیگری پنهان کرد. ثالثاً، در حین کار گرم نمی شود، و اگر گرم شود، گرمایش حداقل است - تعیین تغییر دما با لمس امکان پذیر نبود. چهارم، این امکان را فراهم کرد که از شر سیم های غیر ضروری خلاص شوید و شارژ هفتگی باتری را فراموش کنید. و پنجم اینکه قیمت آن بسیار انسانی است. علاوه بر مثال من، این مبدل برای اتصال ضبط‌کننده‌ها، آشکارسازهای رادار و سایر اقلام کوچک خودرویی که توسط شبکه داخلی تغذیه می‌شوند، عالی است. در کل از خرید 100% راضی هستم.

احتمالاً همین است. ممنون از توجه و وقتی که گذاشتید.

رگولاتور سوئیچینگ معکوس اختصاصی MC34063A به طور خاص برای تبدیل ورودی های ولتاژ پایین به ولتاژهای بالاتر طراحی شده است. ریزمدار متصل شده طبق این مدار، محدوده ولتاژ ورودی از 4.5 تا 6 ولت و ولتاژ خروجی 12 ولت 100 میلی آمپر را در نظر می گیرد. MC34063A یک مدار کنترل یکپارچه است که شامل عملکردهای اساسی مورد نیاز برای مبدل DC-DC است - دستگاه شامل یک واحد جبران دمای داخلی، یک مرجع ولتاژ، یک مقایسه کننده، یک نوسانگر کنترل شده با مدار محدود کننده جریان فعال، یک درایور و خروجی سوئیچ است. ترانزیستورها این آی سی به طور خاص برای استفاده به عنوان مبدل باک، تقویت کننده و اینورتر با حداقل تعداد قطعات خارجی طراحی شده است.

ویژگی های طرح

  • ورودی 4.5 - 6 ولت
  • خروجی -12 ولت DC 100 میلی آمپر
  • ولتاژ قابل تنظیم
  • جریان کم در حالت آماده به کار بار
  • ریپل ولتاژ خروجی پایین
  • ابعاد PCB 32×35 میلی متر

بنابراین، نتیجه یک طراحی بسیار کوچک، آسان برای مونتاژ و پیکربندی است، که قادر به دریافت 12 ولت از خروجی استاندارد 5 ولت USB است، که اغلب برای تغذیه مدارهای مختلف مورد نیاز است. علاوه بر این، این مقدار را می توان به یک ولتاژ متفاوت تنظیم کرد. درست است، جریان خروجی تنها 0.1 A است و قطعاً نمی توانید باتری های خودرو را با استفاده از این مدار شارژ کنید))



همچنین بخوانید: