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.
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.
Дроссель L1 изготавливал на кольце из распыленного железа взятого из ненужного блока питания ПК.
Наружний диаметр кольца 27 мм
Внутренний диаметр кольца 14 мм
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.
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.
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).
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.
При работе устройства без нагрузки, значение напряжения немного повышено
После подключении нагрузки оно приходит в нормальные пределы
Мультиметр красного цвета контролирует значение тока, а черного цвета — напряжение
Стабилизирующие напряжения
На входе 13.5v на выходе 18.5v
Здесь на входе 16v, на выходе 18.5v
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.
