Преобразователи напряжения 24 12. "радио - нн" - разработка и изготовление преобразователей напряжения, продажа радиодеталей. Принципиальная схема модуля генератора

Сергей Никитин

Преобразователь 24/12 для автомобиля.

Понадобился мне как-то мощный преобразователь в машину с 24-х вольтовой борт-сетью для того, чтобы питать в этом автомобиле устройства, с напряжением питания 12 вольт.

В продаже есть подобные устройства, но я решил собрать его самостоятельно, потому что мне интересен сам процесс творчества, да и в наличии было под рукой большое количество деталей от безперебойников и прочей различной разобранной оргтехники, которым необходимо было найти какое либо применение.

В предыдущей статье я знакомил Вас с блоком питания. Преобразователь для автомобиля собран по похожей схеме.
Так как в вышеупомянутом блоке питания, применяемый там дроссель под большой нагрузкой у меня жужжит - в этой схеме было сделано небольшое изменение, с применением устройств, которые будут формировать крутые фронты и в связи с этим в этой схеме можно будет применять дроссели меньшей индуктивности, а следовательно работать они будут на бО льших частотах коммутации. В частности для формирования крутых фронтов в этом преобразователе используется одна логическая микросхема К561ЛЕ5.
В итоге получилась вот такая схема.

Так же, как и со сборкой блока питания, выходные транзисторы MJ15004 для этого преобразователя были взяты от бесперебойника.
MOSFET с N-каналом был взят из какого то принтера, но там пойдёт практически любой транзистор, с примерно такими-же параметрами. Главное чтобы ток стока был не менее 1 Ампера (можно больше) и рабочее напряжение у него было не ниже входного напряжения. Можно даже попробовать поставить транзисторы с материнок.

Дроссель сделан из магнитопровода от импульсного блока питания монитора. Его хорошо видно ниже на фотографии монтажа преобразователя.

Можно для этого дросселя использовать любой подходящий сердечник, например сердечники импульсных трансформаторов от компьютерных блоков питания, или им подобные.
Под нагрузкой он тихонько шуршит.

Если будете применять для дросселя сердечник от компьютерных БП, то аккуратно его разбирайте. Чтобы он легче разбирался - нагреваем магнитопровод трансформатора, я это делаю термовоздушной станцией, клей размягчается и он прекрасно разбирается.
Ещё его, если нет термовоздушной станции (фена), можно варить несколько минут в воде.
Другими способами разборки он только ломается.

Разобрали, подождали пока остыл, и с родной катушки сматываем весь провод, а на его место наматываем новую обмотку, проводом 1,8 - 2,0 мм до заполнения каркаса (окна), это будет порядка 30-ти витков.
Собираем магнитопровод с зазором около 0,1мм, это, как мы знаем - один слой обычной писчей бумаги.
Внешний вид собранного преобразователя ниже на фотографии.

Да, на всякий случай добавил в схему и защиту, если вдруг пробьёт выходные транзисторы, или по каким то причинам выходное напряжение будет выше 14,5 Вольт - то к потребителям оно не попадёт.
Схема защиты выполнена на транзисторе VT6, стабилитроне VD4 и реле К1.
Реле в схеме применено обычное от автомобиля, на 12 Вольт, с нормально-замкнутыми контактами.
Но его (схему защиты) в принципе можно и не ставить, вот уже несколько лет работает, и пока не было неприятностей.
Ток нагрузки у этого преобразователя 10 Ампер, тянет он его без проблем. Выходные транзисторы установлены на радиаторе, площадью около 150 кв.см. Радиатор закреплён на наружней стенке устройства.

• 05.10.2014

  Данный предусилитель прост и имеет хорошие параметры. Эта схема основана на TCA5550, содержащий двойной усилитель и выходы для регулировки громкости и выравнивания ВЧ, НЧ, громкости, баланса. Схема потребляет очень малый ток. Регуляторы необходимо как можно ближе расположить к микросхеме, чтобы уменьшить помехи, наводки и шум. Элементная база R1-2-3-4=100 Kohms C3-4=100nF …

• 16.11.2014

  На рисунке показана схема простого 2-х ваттного усилителя (стерео). Схема проста в сборке и имеет низкую стоимость. Напряжение питания 12 В. Сопротивление нагрузки 8 Ом. Схема усилителя Рисунок печатной платы (стерео)

• 20.09.2014

  Его смысл pазличен для pазных моделей винчестеpов. В отличие от высокоуpовневого фоpматиpования — создания pазделов и файловой стpуктуpы, низкоуpовневое фоpматиpование означает базовую pазметку повеpхностей дисков. Для винчестеpов pанних моделей, котоpые поставлялись с чистыми повеpхностями, такое фоpматиpование создает только инфоpмационные сектоpы и может быть выполнено контpоллеpом винчестеpа под упpавлением соответствующей пpогpаммы. …

• 20.09.2014

  Вольтметры погрешность которых более 4% относят к группе индикаторов. Один из таких вольтметров описан в данной статье. Вольтметр-индикатор схема которого показана на рисунке можно использовать для измерения напряжений в цифровых уст-вах с напряжением питания не более 5В. Индикация вольтметра светодиодная с пределом от 1,2 до 4,2В через 0,6В. Rвх вольтметра …

Преобразователи напряжения (инверторы) 12/24 В в 220 В.
Мощность от 100 до 1000Вт.
Собственное производство. Гарантия на инверторы 5 лет.

Преобразователи напряжения 12 в 24В и 24 в 12В

Для таких случаев мы предлагаем преобразователь напряжения ПН12/24-150 , обеспечивающий получение стабилизированного напряжения 24В от автомобильного аккумулятора 12В. Этот преобразователь имеет номинальную выходную мощность 100Вт (выходной ток 4,2А) и максимальную 150Вт (выходной ток 6,3А). Подробное описание и электрическую схему преобразователя ПН12/24-150 смотрите на нашем сайте radio-nn.ru

Также мы предлагаем универсальные преобразователи ПН12/24/220 - 400 и ПН24/12/220-400, имеющие два выходных напряжения: постоянное 12В (24В) и переменное 220В 50Гц. Эти преобразователи построены на базе выпускаемых нашим предприятием преобразователей напряжения ПН12/220-400 и ПН24/220-400. При сохранении своей основной функции, получения переменного напряжения 220В, в преобразователь добавляется дополнительный выход постоянного напряжения 12В (24В). Мощность нагрузки по дополнительному выходу равна номинальной мощности преобразователя. Естественно, что суммарная мощность при работе обоих выходов не должна превышать номинальную.

Рассмотрим схему получения в преобразователе дополнительных выходных напряжений. Наиболее просто решается задача преобразования постоянного напряжения 12В в 24В.

Преобразователи напряжения 12В в 24В

Так как в подавляющем большинстве случаев 12-вольтовые инверторы построены по полумостовой схеме (см. раздел "Основные типы преобразователей напряжения "), то в этом случае достаточно заменить в выходном каскаде диоды FR207 на более мощные и увеличить емкость злектролитического конденсатора до 2000-4000 мкФ на напряжение 35-50В. Фрагмент электрической принципиальной схемы инвертора с этими элементами показан на рис.1.

Выходной каскад преобразователя напряжения ПН 12/200-300

Так как форма выходного сигнала преобразователя напряжения прямоугольная, то больших значений емкости не требуется. В качестве мощных выпрямительных диодов удобно использовать КД206, так как у них катод соединён с корпусом, и следовательно, их можно установить без изоляции на радиаторы мощных выходных транзисторов. В зависимости от требуемого максимального тока по выходу 24В устанавливаются параллельно один или два диода в каждое плечо мостовой схемы. С целью снижения потерь можно использовать диоды Шоттки, например, SR510 (5А, 100В) или диодные сборки с общим катодом SB16100CT (16A 100В).

Преобразователи напряжения 24В в 12В

Для преобразования постоянного напряжения 24В в 12В в трансформаторе приходится делать дополнительную обмотку, напряжение с которой выпрямляется и фильтруется. Конечно, это не так удобно, как в предыдущем случае, поэтому иногда проще применить отдельный адаптер 24/12В. Такие устройства в большом ассортименте выпускаются промышленностью и достаточно дешевы. Строятся они по принципу линейного (параметрического) или импульсного источника питания. (Подробнее см. "

Это схема понижающего 24 вольта в 12 вольт, на ток 20А и мощность 400 Ватт DC-DC преобразователя. При необходимости снизить напряжение до стандартных 12В некоторые применяют обычный понижающий стабилизатор. Возможно это и оправдано, если надо подключить , но когда устройство работает с токами десятки ампер - это не вариант. В схеме обычного линейного регулятора на 20А , возникнут огромные потери, и так делать совсем не рекомендуется. Преобразователь же имеет гораздо более высокую производительность.

Принципиальная схема преобразователя 24-12В

Характеристики инвертора 24-12:

• Выходной ток: 20A на 12V (15A непрерывного и 30A мгновенного),
  
• Входное напряжение: 18-30В постоянного тока,
  
• Выходное напряжение: от 5 до 20В,
  
• Рабочая Частота: 70kHz,
  
• Эффективность: 95%,
  
• Максимальная мощность 400 Вт,
  
• Защита: 30А.

Схема разработана с целью повышения производительности и максимальной простоты. Она может использоваться в различных устройствах, таких как солнечные батареи или просто снижения напряжения у 24-вольтовых транспортных средств. Микросхема 7812 обеспечивает фиксированное напряжение +12 в для питания драйвера IR2111, ШИМ-модуля и контроллера температуры.

Принципиальная схема модуля генератора

Модуль PWM генерирует колебания с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на выходах S1, S2, этот сигнал пропорционален настоящего намерения в VSF точки выходной цепи (выходное напряжение источника) и запись модуля, эти точки находятся на положительной обратной связи модуля, определенное значение достигается путем изменения её значения резистором P1 в модуле PWM. Печатная плата - в архиве .

Модуль контроля температуры отвечает за поддержание температуры усилителя на транзисторах MOSFET. Можно его не использовать вообще, а подать питания на кулер напрямую.

Усилитель сигнала задающего генератора собран на драйвере для MOSFET - IR2111. ШИМ-колебания после смешения на диодах имеет результирующий сигнал - прямоугольную волну с фиксированной частотой 70kHz, ширина импульса от 0% до 98%. Далее выход прямоугольного сигнала усиливается каскадами на Т1, Т2, Т3, отфильтровается дросселем L2. После L2 он выпрямляется группой диодов D10 и D11 - это высокопроизводительные типа Шоттки, подходящие для применения в импульсных источниках питания. И, наконец, напряжение 12В фильтруется и стабилизируется двумя электролитическими конденсаторами С10, С11. В итоге напряжение питания получается очень стабильное.

С 24 до 12 вольт, а теперь изучим повышающий преобразователь 12-24 В. Этот DC-DC преобразователь собран на основе специализированной микросхемы производства Texas Instruments. Схема понадобилась для использования в авто (в частности для зарядки ноутбука на 20 В) и была выбрана за предельную простоту, требующую минимального числа внешних компонентов. Элемент переключения - транзистор, интегрирован внутрь регулятора, и способен выдерживать максимальный ток 3А и 60V напряжения. Частота переключения определяется параметрами внутреннего генератора и зафиксирована на 100 кГц. Дополнительные функции - схема плавного пуска, чтобы устранить скачки тока во время пуска и внутреннее ограничение тока. Поддержание точности выходного напряжения составляет 4% в зависимости от нагрузки.

Схема преобразователя 12-24 В

Технические характеристики преобразователя

• Vin 10-15V DC
• Vout 24V
• Iout 1А
• частота 100 кГц

Входные конденсаторе и диоде должны располагаться достаточно близко к регулятору, чтобы свести к минимуму индуктивности. Элементы IC1, L1, D1, C1, C2, C5, C6 - основные части, используемые в преобразователе напряжения. Конденсатор С3 при монтаже должен располагаться как можно ближе к IC1. Конденсаторы выбирайте типа low ESR с низким сопротивлением постоянному току.

При максимальной выходной мощности, заметна значительная выработка тепла, по этой причине микросхема монтируется непосредственно на общей земле платы.

Графики работы инвертора

Последний график показывает пульсации выходного напряжения и тока индуктивности. Мы видим, что пульсации выходного напряжения составляет около 0,6 Vpp и пиковый ток 2,4 А. Дроссель в конструкции использован на 5 A постоянного тока, поэтому он может легко выдержать такой ток и без особого нагрева катушки.