Схема автомобильного преобразователя напряжения


Схема автомобильного преобразователя напряжения-0

Схема автомобильного преобразователя напряжения с 12v до 20v

Схема автомобильного преобразователя напряжения предназначена для повышения в автомобиле штатного бортового значения с 12v до 20v и более. Если задаться вопросом, зачем в автомобиле вообще нужен инвертор? Ответ конечно очень простой — Например, для подключения к бортовому напряжению светодиодной ленты подсветки, для зарядки аккумулятора шуроповерта с рабочим напряжением 18v, для подключения ноутбука, требующего 19v питания, а также других приборов работающих от напряжения более 12v.

Представленная здесь схема автомобильного преобразователя напряжения очень похожа на множество подобных конструкций размещенных в интернете и используемых автолюбителями, однако у каждой схемы есть свои принципиальные отличия. Так и в данной схеме созданной собственными руками для своих потребностей, имеются некоторые отличия от других, и которая у меня прекрасно работает.

Схема автомобильного преобразователя напряжения-1

Основным компонентом этой схемы является унифицированное устройство NE555 с широким диапазоном применения. Работа преобразователя построена на основе электро-движущей силы самоиндукции катушки индуктивности. При поступлении во входной каскад напряжения питания, включается интегральный таймер NE555 с последующей генерацией в своей выходной цепи импульсов прямоугольной формы, которые управляют мощным полевым транзистором, поэтому происходит периодическое открывание и закрывание его переходов. Далее по цепи управляющие сигналы поступают на катушку индуктивности, также периодами подключая и отключая ее к цепи источника питания.

В следствии этого процесса, импульсы ЭДС заряжают конденсаторы, установленные на выходе высоким напряжением. В данной конструкции преобразователя предусмотрена схема, собранная на транзисторе и стабилитроне, которая стабилизирует выходное напряжение. В момент появления на конденсаторах напряжения выше, чем напряжение стабилизации, то тогда стабилитрон открывается и тем самым переключает базовую цепь транзистора на плюс (+) схемы. Далее транзистор подает импульс на NE555, при котором происходит переключение ее пятого вывода на «землю» — следовательно останавливается генерация импульсов.

Установленный мной в схеме выпрямительный диод 1N4007 (VD2) служит для увеличения напряжения на выходе. Так как в данном случае мне необходимо было получить не менее 19v, а в наличие был стабилитрон рассчитанный только на 18v. При работе устройства, напряжение на 1N4007 падает 0.5v, а стабилизирующее напряжение при этом параллельно увеличивается на такое же значение. Разводку печатной платы делал под свой размер корпуса, который у меня был. Поэтому при необходимости размер платы можно сделать больше, уже относительно вашего корпуса.

Схема автомобильного преобразователя напряжения-2
Схема автомобильного преобразователя напряжения-3 Схема автомобильного преобразователя напряжения-4

Дроссель L1 изготавливал на кольце из распыленного железа взятого из ненужного блока питания ПК.

Схема автомобильного преобразователя напряжения-5
Наружний диаметр кольца 27 мм

Схема автомобильного преобразователя напряжения-6
Внутренний диаметр кольца 14 мм

Схема автомобильного преобразователя напряжения-7
Высота кольца 11 мм

Намотку выполнял эмаль-проводом с площадью сечения 0,28 мм² состоящего из трех таких жил. У меня уместилось в кольце 21 виток.

Схема автомобильного преобразователя напряжения-8
Предварительно кольцо я обмотал изолентой, так как имелись некие повреждения

Диодную сборку MOSPEC S20C40C (VD1) также позаимствовал у блока питания ПК, так как принципиально важно в этой схеме, чтобы номинальное напряжение диода было больше напряжения на выходе, то эта сборка имеющая номиналы 40v и 20А отлично подходит для этих целей.

Схема автомобильного преобразователя напряжения-9

Полевой транзистор IRFZ44 (VT1), имеет солидный есть запас как по току так и по напряжению.
Стабилитрон использовал отечественный в металле КС518, и широко распространенный транзистор малой мощности КТ315 (VT2).

Схема автомобильного преобразователя напряжения-10

Выходные конденсаторы желательно подбирать с большой емкостью, это даст возможность для быстрого накопления большого запаса электроэнергии, для последующей ее передачи в нагрузку. Я в этой схеме использовал пару электролитических конденсаторов с емкостью 2200uF на 25v.

Схема автомобильного преобразователя напряжения-11

При работе устройства без нагрузки, значение напряжения немного повышено

Схема автомобильного преобразователя напряжения-12

После подключении нагрузки оно приходит в нормальные пределы

Схема автомобильного преобразователя напряжения-13
Мультиметр красного цвета контролирует значение тока, а черного цвета — напряжение

Стабилизирующие напряжения

Схема автомобильного преобразователя напряжения-14
На входе 13.5v на выходе 18.5v

Схема автомобильного преобразователя напряжения-15
Здесь на входе 16v, на выходе 18.5v

Схема автомобильного преобразователя напряжения-16
На этом тестировании по входу 11.7v, по выходу 18.2v. Здесь напряжение несколько просело, так как блок питания немного слабоват.

Еще раз поясню — данный вариант повышающего преобразователя мне потребовался в основном для обеспечения питанием ноутбука мощностью 60 Вт, который у меня постоянно находится в автомобиле.
Здесь на фото показано уже собранная плата, только без корпуса.

Схема автомобильного преобразователя напряжения-17 Схема автомобильного преобразователя напряжения-18
Схема автомобильного преобразователя напряжения-19