Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно

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.

Когда вам требуется подключать стандартную автомобильную электронику в транспортном средстве с бортовой сетью 24 В, следует знать, как выбрать преобразователь напряжения 24-12, чтобы купить устройство, которое сможет решить ваши задачи.

Если рассматривать различные электро и электронные приборы именно по напряжению их питания, можно обнаружить несколько стандартизованных напряжений, для работы с которыми эти устройства разрабатывались. Первое и самое популярное - это, конечно, напряжение питания стандартной электросети, которое мы получаем в обычной розетке. Второе - напряжение бортовой сети автомобиля, которое равно 12 В. Именно на эти два питающих напряжения выпускается наиболее число приборов и устройств.
Причем изделия, способные работать от обычного автомобильного аккумулятора, можно отнести к категории мобильных, которые вы можете всегда брать с собой в дорогу и использовать для создания комфорта. К тому же, очень много современных электронных гаджетов имеют штатные переходники для питания и зарядки от бортовой сети, а число различных устройств для автомобиля очень велико. Однако сегодня можно встретить много моделей транспортных средств, как правило, это грузовой транспорт или спецтехника, на которых для питания бортовой электроники и электрических устройств используется сеть, подключенная к двум последовательно соединенным аккумуляторам и напряжение в ее сети равно 24 В.
Конечно, это дает определенные преимущества в эксплуатации такой техники, однако лишает водителя, управляющего ею, многих возможностей, связанных с использование привычной автомобильной электроники и других электроприборов, питающихся от стандартного напряжения 12 В. Конечно, выход можно найти, например, подключив отвод от одного аккумулятора к отдельному прикуривателю, однако такое решение:

• Требует вмешательства в существующую систему электроснабжения автомобиля, а это может быть просто запрещено его владельцем;
• Приводит к снижению безопасности эксплуатации транспортного средства;
• Становится причиной более быстрого разряда одной батареи, как следствие - снижение срока службы обоих аккумуляторов.

В любом случае, получая возможность подключиться в таком автомобиле к стандартному напряжению питания напрямую, вы ухудшаете его эксплуатационные характеристики. Этого не произойдет, если вы примените современное эффективное решение, которое позволит вам запитать любые устройства, рассчитанные на работу от 12 В от бортовой сети, напряжение в которой равно 24 В. Сделать это можно с помощью компактного электронного конвертера, который можно сегодня купить на рынке.

Что нужно знать при выборе конвертора с 24 на 12 В

Отвечая на вопрос, как выбрать конвертор 24-12 , можно сказать, что ключевым для вас является только один его параметр - номинальная мощность преобразования, которая определяет, какую нагрузку вы сможете к нему подключить. Впрочем, рынок таких устройств предлагает и отечественные, и импортные изделия, которые отличаются своими эксплуатационными характеристиками, поэтому желательно, чтобы ваш конвертор с 24 Вольт на 12 Вольт обеспечивал защиту от:

• переполюсовки входного напряжения;
• длительного превышения номинальной мощности;
• перегрева и короткого замыкания в цепи нагрузки.

Наличие этих функций позволяет защитить прибор от ошибок пользователя и испорченных устройств, которые могут привести к выходу преобразователя напряжения из строя.
Также следует уделить внимание при сравнении таким показателям, как уровень пульсации сигнала на выходе и допустимым отклонениям, они могут стать причиной помех в работе, например, автомобильного музыкального центра.

ИА « ». При использовании материала гиперссылка обязательна.

Как уже говорил - большим недостатком является отсутствие какой-либо схемы подключения на упаковке. Всё бы было ничего, если было только два провода - красный и чёрный, более менее тогда понятно: красный на плюс, чёрный на минус. Но присутствует ещё жёлтый провод, который вводит в заблуждение.

После недолгих поисков в тырнете, удалось найти аналогичный блок питания с разрисованной схемой. Фишка оказалась в том, что жёлтый провод является управляющим, который включает/выключает преобразователь. Для того, чтобы DC/DC конвертер заработал, на жёлтый провод надо подать +24 вольта. Самым простым способом является объединение красного и жёлтого проводов и подача на них напряжения. Более извращённым способом является управление блоком питания с помощью слаботочного переключателя S1 (см схему ниже). Таким образом, красный провод должен быть постоянно подключен к плюсовой клеммой аккумулятора (ток там может протекать приличный). Насчёт жёлтого провода на выходе не совсем уверен, обычно он называется REM, т.е. remote - удалённое управление. Как я понимаю он также служит для перевода блока питания в дежурный режим (т.е. его отключение). Я нарисовал на схеме способ подключения жёлтого провода на выходе, но я такое поключение не проверял . Если будет возможность - проверю и отпишусь.

В общем, отписываюсь: всё что написано в предыдущем абзаце - наглая ложь! В)
В ходе экспериментов было установлено, что жёлтый провод является силовым как по входу, так и по выходу. К сожалению (а может и к счастью) опыты закончились как обычно - дымом и запахом сгоревшей изоляции... во-первых, после подключения на входе красного+жёлтого провода, а на выходе только красного и нагрузки 21 Вт (лампочка 12 В) напряжение на выходе просело до 9 В. Мне это сильно не понравилось и я решил посмотреть на незадействованный жёлтый провод на выходе. На нём оказалось напряжение +12В и я подумал, что это вход обратной связи. Сделав такое умозаключение, я подключил его к красному проводу на выходе и всё вроде бы заработало - напряжение стало опять 11.9 В и всё было прекрасно.
После почти часовой нагрузки на три лампочки 21Вт 12В корпус блока был сильно горячим (около 60 градусов). В этот момент было записано видео...

После этого я решил продемонстрировать папе (для него покупался преобразователь), что жёлтый провод (на стороне 12В) является измерительным для обратной связи: я рассчитывал, что когда отключу его от красного напряжение опять снизится где-то до 6 вольт или даже менее. После отключения жёлтого провода (вся нагрузка осталась на красном проводе) раздался щелчок, пошёл дым и всё погасло...

Вскрытие принесло мне озарение: я узнал, как устроен этот преобразователь, что означают те или иные провода.

NEW: Как и обещал, выкладываю фотки внутренностей. Наконец-то дошли руки. Я уже говорил, о том, что сгорел слаботочный преобразователь, это хорошо видно на вот этой фотографии.

А тут хорошо видно основной силовой преобразователь, точнее его половину:

2) Внутреннее устройство

На рисунке ниже приведена схема подключения DC/DC конвертера с использованием трёх проводов: красного, чёрного и жёлтого. Убрал предыдущую схему (которая была в корне неправильной). Как только нарисую правильную - выложу. На словах получается так: если нам нужен один мощный преобразователь 24 вольта в 12 вольт - берём и объединяем на входе красный с жёлтым провода и также на выходе красный с жёлтым провода. На эти объединённые на входе провода подаём +24 Вольта, а на чёрный подаём минус. Кстати, чёрный провод общий для входа и для выхода, так что в принципе можно сэкономить на одном проводе, хотя это будет и не совсем правильно.

Если же нам нужно два стабилизатора (например, один дежурный), то используем их раздельно - жёлтый провод - это "плюс" силового преобразователя, красный провод - "плюс" дежурного (слаботочного) преобразователя. Я думаю, максимальный ток слаботочного преобразователя где-то около 2 А.
Допилил более правильную схему подключения (с работающим дежурным стабилизатором):

Известный факт, что на грузовых автомобилях бортовая сеть питается напряжением 24 В, в отличии от легковых автомобилей, где она составляет 12 В. Это вызывает трудности при установке разных приборов автомобиль, т.к. большинство из них рассчитаны на 12 вольтовое питающее напряжение.

Обычно такую проблему решают «дедовским» способом, подключая устройство к одному аккумулятору (в грузовиках аккумулятор состоит из двух 12 вольтовых соединенных последовательно). Однако такое подключение имеет свои недостатки, т.к. нагрузка по аккумулятору распределяется не равномерно, один из них становится более нагруженным чем второй, что снижает срок службы аккумулятора в целом.

Во избежание таких последствий необходимо применять преобразователи напряжения.

Схема преобразователя приведена ниже.

Собирается на основе микросхемы стабилизатора напряжения LM7815, выходная мощность такого устройства составляет 65 Вт, это вполне хватит чтобы запитать, например, магнитолу. Трассировка платы приведена ниже.

Диоды защищают устройство от переплюсовки и резкого падения напряжения на аккумуляторах. В качестве транзистора VT1 использовался TIP142. Транзистор в обязательном порядке ставится на теплоотвод, в противном случае сгорит, т.к. тепла там выделяется достаточно.

Фото окончательной сборки приведены ниже.

Обратите внимание, что все конденсаторы полярные, ну и соответственно требуют правильной установки, иначе выгорят тут же. Цена вопроса всей элементной базы всего лишь 250 рублей.

Преобразователи напряжения (инверторы) 12/24/220 вольт

Принципиальные электрические схемы инверторов и стабилизаторов

Часть 4. Преобразователи 24В в 12В (линейные стабилизаторы)

Для преобразования напряжения 24-вольтового аккумулятора автомобиля или автобуса в 12 вольт наиболее часто используют простые линейные стабилизаторы напряжения (адаптеры), построенные на микросхеме 7815 (отечественный аналог КР142ЕН8В) с дополнительным одним или несколькими мощными транзисторами. Эта микросхема недефицитна, стоит от 5 до 10 рублей и имеет следующие характеристики:

• Выходное напряжение - 15В
• Ток нагрузки - 1,5 А
• Тип корпуса - TO220
• Максимальное входное напряжение - 35В
• Нестабильность по напряжению - 0.05%
• Нeстабильность по току - 0.67%
• Температурный диапазон - 10…70 град.С

Электрическая принципиальная схема преобразователя напряжения (адаптера) 24 в 12 вольт линейного типа показана на рис.1

Рис.1. Принципиальная электрическая схема преобразователя напряжения 24В в 12В

Как видим, в этой схеме несколько параллельно включенных мощных транзисторов, обычно от одного до восьми, управляются стабилизатором на микросхеме LM7815. На выходе этой микросхемы поддерживается напряжение 15 вольт, а на выходе преобразователя оно меньше на напряжение перехода база-эмиттер КТ819, равное 1,0..1,2 вольта и равно, следовательно, 13,8...14,0 вольт.

Из достоинств этой схемы преобразователя 24 в 12 вольт следует отметить простоту конструкции, высокую ремонтопригодность, отсутствие помех, характерных для импульсных источников питания, использование недефицитных элементов и дешевизну всего изделия.

Серьёзный недостаток такой схемы преобразователя - низкий КПД из-за рассеивания примерно половины мощности на проходных транзисторах. При средней мощности автомагнитолы 4х40Вт они требуют установки на больших по размеру радиаторах или применения вентилятора для их охлаждения.

Так же снижает КПД схемы и необходимость использования выравнивающих эмиттерных резисторов R1-R4. Для их исключения вместо биполярных транзисторов КТ819 целесообразно применить мощные полевые, которые допускают параллельное включение без таких резисторов. Схема преобразователя с 24 в 12 вольт с использованием распространенных полевых транзисторов IRFZ44N рассмотрена в статье "Стабилизатор 12В на полевых транзисторах" .

Тяжелый тепловой режим работы проходных транзисторов может привести к их пробою. В этом случае на выход преобразователя поступает полное напряжение 24 вольта, что может привести к выходу из строя дорогой автомагнитолы. Один из методов снижения рассеваемой транзисторами мощности - использование гасящих диодов, рассмотрен в статье Улучшенный преобразователь 24В в 12В .

В отличие от схемы линейного стабилизатора, преобразователи напряжения на основе трансформатора лишены этих недостатков, хотя имеют более сложную конструкцию и, соответственно, выше себестоимость. Но если учесть вероятность повреждения дорогостоящей автомагнитолы при использовании линейного адаптера 24 на 12 вольт, то затраты вполне оправданы. Кроме того, такие преобразователи имеют выход не только 12 вольт, но и 220В 50Гц, что значительно расширяет сферу их применения.