Преобразователь напряжения в 5 вольт: Преобразователь напряжения -5 вольт

Преобразователь напряжения 5 Вольт 8 Ампер с четырьмя USB выходами

Решил заказать на пробу разных недорогих платок преобразователей и сегодня обзор первой из них. Собственно ничего необычного, обычный преобразователь, даже без QC, зато с выходной мощностью до 40 Ватт.

Я уже как-то писал, что заказываю для товарища разные полезные вещи, и выкладывал обзоры этих вещей. Но так как иногда обзоры задерживаются по ряду причин, то чтобы было удобнее, я решил попутно заказывать себе 1-2 штуки этих товаров просто для пробы, если они конечно мне интересны. Так было и в этот раз, заказ изначально был на 10 плат, я же заказал 10+1 для себя.

В описании заявлялось что это преобразователь напряжения, без гальванической развязки, со входным напряжением 8-35 Вольт и выходным 5 Вольт с током до 8 Ампер.
Платка компактная, если не учитывать разъемы, то примерно как спичечный коробок.

На сторону противоположную USB разъемам вынесен входной разъем и клеммник, на который разведены входные клеммы и выходные. Т.е. данный преобразователь можно использовать и без подключения к USB выходам, что иногда может быть полезно.

На второй стороне соответственно 4 USB гнезда, разделенные на две пары. Разъемы поначалу были очень тугими, но после 2-3 подключений пришли в норму.

Сверху находится пара транзисторов (преобразователь с синхронным выпрямлением) со стертой маркировкой, силовой дроссель, а также четыре конденсатора 220мкФ 35 Вольт.

Так как выходной ток уже довольно приличный, то дроссель намотан не обычным проводом, а медной шиной для повышения КПД и соответственно уменьшения нагрева.

Снизу все остальные компоненты, предохранитель, транзистор защиты от переполюсовки, контроллер, защитные супрессоры.

Схемотехника приятно порадовала, здесь помимо предохранителя есть нормальная защита от переполюсовки питания, реализованная не на диоде, а на полевом транзисторе, я уже как-то рассказывал принцип ее работы.
Также радует наличие керамических конденсаторов по линиям питания и два супрессора установленные параллельно выходу 5 Вольт, предназначенные для защиты нагрузки в случае пробоя силовых транзисторов.

Конечно такая защита не дает 100% гарантии, но шанс выживаемости увеличивает.

По выходу стоят контроллеры, которые подбирают напряжение на линиях данных USB чтобы нагрузка могла взять максимальный ток. Это не QC, но тем не менее совместимость с различными потребителями становится выше. Тем более что QC в преобразователе с более чем одним выходом требует наличия соответствующего количества преобразователей.
Отмечу что параллельно силовым контактам USB разъемов также стоят керамические конденсаторы.

Но мало того, производитель для повышения надежности, а точнее — устойчивости к внешним воздействиям, покрыл плату резиноподобным компаундом, что встречается крайне редко.

Подключаем блок питания, при этом о наличии напряжения на выходе сигнализирует небольшой красный SMD светодиод, при необходимости можно заменить его на обычный, рядом есть соответствующие отверстия.

1. Выходное напряжение 5.28 Вольта, что немного превышает допуск по стандарту, составляющий 4. 75-5.25 Вольта, но не сильно и думаю что не критично.

2. Поддерживается несколько режимов эмуляции. Но что любопытно, при первых тестах один выход стабильно отображал режим QC 5 Вольт, но когда я начал через время готовить обзор и повторил тесты, то больше такого не встречал…
3. При подключении телефона Самсунг ток заряда составлял 650мА, судя по всему «договориться» они не смогли.
4. Зато при попытке подключить китайский UMIdigi без проблем получил 2-2.18 Ампера, хотя мое привычное зарядное вообще не хочет его нормально заряжать.

Нагрузочный тест показал две вещи:
1. Хорошую стабилизацию напряжения, в диапазоне от нулевого тока до максимальной нагрузки напряжение падает всего на 60-70мВ. Нагрузка и измерение производилось на клеммнике, а не USB разъеме.
2. 8 Ампер это максимальный выходной ток, дальше срабатывает защита, причем иногда защита срабатывала и при меньшем токе, например при тех же 8 Ампер.

Для измерения уровня пульсаций использовался все тот же «стенд», правда в этот раз произошли некоторые изменения.

Для уменьшения количества помех от измерительных приборов я питал нагрузку от трансформаторного БП.
Кроме того, так как ко мне едут две новые нагрузки, то в планах потом мою основную доработать, перенеся ее в другой корпус, установив там трансформаторный блок питания, а не импульсный и кроме того добавив гальваническую развязку интерфейса подключения к компьютеру. Данные доработки должны убрать образование возможных земляных петель.

А вот пульсации я бы не назвал маленькими, основные, которые сложнее погасить, составляют 180мВ в любом режиме. На осциллограммах нагрузка 0-33-66-100%
Есть пульсации в виде «иголок», которые легче гасить, но которые зависит от тока нагрузки и которые имеют заметно больший размах.
Напряжение питания здесь 12 Вольт.

Тот же тест, те же режимы, но входное напряжение 24 Вольта.
Собственно ничего кроме размаха пульсаций «иголок» не изменилось. Я бы в качестве простой доработки рекомендовал увеличить емкость выходных конденсаторов.

Выше на фото видно, что земля щупа осциллографа подключена проводом, а не пружинкой, что дает некоторое искажение результатов теста. Но так как разница в данном случае не очень велика, то я ею пренебрег.

Входное напряжение 24 Вольта, ток нагрузки 8 Ампер, слева с проводом, справа с пружинкой.

Нагрев проверялся в трех режимах, с током нагрузки 2.5, 5.0 и 7.5 Ампера, первый тест был минут 10-15, дальше можно увидеть по таймингу тепловизора.
В общем 7.5 Ампера преобразователь держит уверенно, греется не очень сильно, но в компактную закрытую коробочку я бы не стал его ставить, так как возможен перегрев.

Измерение КПД. Попутно измерил ток потребления без нагрузки, при обоих вариантах входного напряжения он одинаков и составляет 40мА.
При входном напряжении 12 Вольт КПД лучше на малых токах нагрузки, при 24 Вольта на больших, собственно это видно на графике.

В качестве резюме могу сказать, что преобразователь очень понравился, единственное нарекание, которое у меня есть, это к уровню пульсаций, в остальном как по мне, то все отлично, как качество изготовления, так и наличие защит, стабильность выходного напряжения, схемотехника, особенно с учетом цены.

На мой взгляд вещь весьма полезная для радиолюбителя.

На этом у меня все, надеюсь что обзор был полезен.

Преобразователь 5в 12в

Ситуации, когда необходимо повысить или, наоборот, понизить напряжение сети для питания разных устройств, довольно часты. К примеру, такие вопросы постоянно встают перед владельцами автомобилей, которые желают через бортовую систему своего авто подключать такие устройства как портативный телевизор, компьютер и прочее, а также разные USB-устройства. В этом случае понадобиться преобразователь напряжения. Подобные преобразователи бывают разных видов, мощностей и пр. Например, понижающий  преобразователь 12В/5В или повышающий преобразователь 5/12 вольт. 

Применение преобразователя напряжения

При необходимости используйте понижающий преобразователь напряжения: 5 вольт — это напряжение, которое необходимо для питания разных современных устройств. Преобразователь напряжения 12 в 5 вольт поможет решить эту проблему, он позволит снизить имеющие напряжение на входе и подключить разные приборы, которые требуют напряжения сети не выше 5 вольт. 

 

Для каких устройств может понадобиться преобразователь напряжения? Он необходим, если вы желаете подключить USB-устройства. Это могут быть:   

• навигаторы;

• автомагнитолы;

• телефоны;

• планшеты;

• радиостанции;

• зарядные для таких устройств, как мобильные телефоны и пр.

Отметим, что современные преобразователи позволяют как понижать, так и повышать напряжение. Так, сегодня существует немало компактных устройств DC/DC, которые преобразуют 12 В в 220В и 5В.  

Помните, что не стоит рисковать и подключать устройства, требующие более низкого или высокого напряжения, в сеть с напряжением 12В, это может привести к поломке аккумулятора вашего автомобиля.  

Особенности преобразователей напряжения 

В чем особенности преобразователей напряжения, в частности преобразователей 12В/5В:

• они обладают довольно высоким показателем КПД, который составляет порядка 90%;

• они защищают устройства от перегрузок, переполюсовок, коротких замыканий и прочего.

Интересное чтиво:

Схема платы повышающего преобразователя 3.7 5 вольт. Как получить нестандартное напряжение. Повышение переменного напряжения

Повышающий преобразователь 3,6 - 5 вольт на MC34063

Статей о преобразователях на MC34063 и подобных микросхемах написано предостаточно. Зачем писать ещё одну? Признаемся честно, мы написали её, чтобы выложить печатную плату. Возможно, кто-то сочтёт её удачной или просто поленится рисовать свою.


Понадобиться такой преобразователь может, например, для питания какой-либо самоделки или измерительного прибора от литиевого аккумулятора. В нашем случае - это питание дозиметра от китайского 1,5А/ч . Схема - стандартная, из даташита, повышающий преобразователь.


Печатная плата получилась маленькой, всего 2*2,5см. Можно сделать меньше. Все детали, как планировалось - SMD. Однако, найти керамический SMD конденсатор с ёмкостью менее 1нФ оказалось не так-то просто, пришлось поставить выводной.

Также непросто оказалось найти сравнительно маленький дроссель нужной индуктивности, не входящий в насыщение на нужном токе. В итоге решено было использовать повышенную частоту - порядка 100кГц и дроссель на 47мкГн. В итоге он лишь на треть выходит за габариты платы.


Делитель напряжения для стабилизации 5 вольт удачно получился из резисторов на 3 и 1 кОм. Если постараться, на их место можно аккуратно припаять многооборотный потенциометр, как мы сделали это в преобразователе на NCP3063 , чтобы иметь возможность подстройки напряжения.

Сфера применения этой схемы не ограничивается лишь питанием приборов. Её с успехом можно использовать в самодельных фонариках, зарядных устройствах, повербанках, одним словом - везде, где требуется преобразовать одно значение напряжения в другое. Микросхема эта не очень мощная, однако способна справиться в большинстве применений.

Однако, при применении импульсных преобразователей для питания измерительных приборов и чувствительной аппаратуры, следует помнить о том уровне шума, который они создают по цепям питания.

Есть мнение, что для очень чувствительных к таким вещам схем решение - только в применении линейного стабилизатора между преобразователем и непосредственно питаемой им схемой. В нашем случае минимальный уровень пульсаций мы получили при помощи максимальной ёмкости конденсатора на выходе преобразователя, которую смогли найти. Это оказался тантал на 220мкФ. На плате есть место для установки на выходе нескольких керамических конденсаторов, если это необходимо.

Повышающий преобразователь 3,6 - 5 вольт на MC34063 показал хорошую стабильную работу и может быть рекомендован к применению.

Далеко не все слышали о том, что литий-ионные батареи типа АА, имеют не только стандартные 3,7 вольта, но есть такие модели что дают обычных полтора, как в никель кадмиевых. Да, сама химия банок не позволяет создавать 1,5-вольтовые ячейки, поэтому внутри есть понижающий стабилизатор. Таким образом получается классическая перезаряжаемая батарейка, на стандартное для большинства приборов и, главное, игрушек, напряжение.

Эти АКБ имеют то преимущество, что очень быстро заряжаются и более мощные по ёмкости. Поэтому можно смело предположить рост популярности таких элементов питания. Давайте осмотрим тестовый образец и разберём его начинку.

Сама батарея выглядит как обычные АА элементы, за исключением верхней положительной клеммы. Есть сверху утопленное кольцо вокруг неё, что обеспечивает прямое подключение к Li-ion ячейке для .

После отрывания этикетки, мы встретились с простым стальным корпусом. Желая разобрать ячейку с минимальным риском короткого замыкания внутри, использовался маленький труборез для аккуратной разборки сварного шва.

Печатная плата, которая выдаёт из 3,7 - 1,5 вольта, находится внутри крышки.

В этом преобразователе использована , 1.5 МГц инвертор DC-DC, чтобы обеспечить 1,5 В на выходе. Судя по даташиту, это полностью интегрированный конвертер со всеми силовыми полупроводниковыми компонентами. Преобразователь рассчитан на 2,5-5,5 вольт входа, то есть в пределах рабочего диапазона Li-ion ячейки. Кроме того, он имеет собственный ток потребления всего 20 микроампер.

Для аккумулятора предусмотрена схема защиты, расположенная на гибкой плате, которая окружает Li-ion ячейку. Она использует микросхему XB3633A , которая, как и инвертор, является полностью интегрированным устройством; нет внешних МОП-транзисторов для отключения ячейки от остальной схемы. В общем со всей этой сопутствующей электроникой, из литиевого элемента получилась обычная полноценная батарейка 1,5 В.

Чтобы питать электроприборы, нужно обеспечить номинальные значения параметров электропитания, заявленные в их документации. Безусловно большинство современных электроприборов работают от сети переменного тока 220 Вольт, но бывает так, что нужно обеспечить питание приборов для других стран, где напряжение другое или запитать что-нибудь от бортовой сети автомобиля. В этой статье мы рассмотрим, как повысить напряжение постоянного и переменного тока и что для этого нужно.

Повышение переменного напряжения

Повысить переменное напряжение можно двумя способами – использовать трансформатор или автотрансформатор. Основная разница между ними состоит в том, что при использовании трансформатора есть гальваническая развязка между первичной и вторичной цепью, а при использовании автотрансформатора её нет.

Интересно! Гальваническая развязка – это отсутствие электрического контакта между первичной (входной) цепью и вторичной (выходной).

Рассмотрим часто возникающие вопросы. Если вы попали за границы нашей необъятной родины и электросети там отличаются от наших 220 В, например, 110В, то чтобы поднять напряжение со 110 до 220 Вольт нужно использовать трансформатор, например, такой как изображен на рисунке ниже:

Следует сказать о том, что такие трансформаторы можно использовать «в любую сторону». То есть, если в технической документации вашего трансформатора написано «напряжение первичной обмотки 220В, вторичной – 110В» – это не значит, что его нельзя подключить к 110В. Трансформаторы обратимы, и, если на вторичную обмотку подать, те же 110В – на первичной появится 220В или другое повышенное значение, пропорциональные коэффициенту трансформации.

Следующая проблема, с которой многие сталкиваются – , особенно часто это наблюдается в частных домах и в гаражах. Проблема связана с плохим состоянием и перегрузкой линий электропередач. Чтобы решить эту проблему – вы можете использовать ЛАТР (лабораторный автотрансформатор). Большинство современных моделей могут как понижать, так и плавно повышать параметры сети.

Схема его изображена на лицевой панели, а на объяснениях принципа действия мы останавливаться не будем. ЛАТРы продаются разных мощностей, тот что на рисунке примерно на 250-500 ВА (вольт-амперы). На практике встречаются модели до нескольких киловатт. Такой способ подходит для подачи номинальных 220 Вольт на конкретный электроприбор.

Если вам нужно дёшево поднять напряжение во всем доме, ваш выбор — релейный стабилизатор. Они также продаются с учетом разных мощностей и модельный ряд подходит для большинства типовых случаев (3-15 кВт). Устройство основано также на автотрансформаторе. О том, мы рассказали в статье, на которую сослались.

Цепи постоянного тока

Всем известно, что на постоянном токе трансформаторы не работают, тогда как в таких случаях повысить напряжение? В большинстве случаев постоянку повышают с помощью , полевого или биполярного транзистора и ШИМ-контроллера. Другими словами, это называется бестрансформаторный преобразователь напряжения. Если эти три основных элемента соединить как показано на рисунке ниже и на базу транзистора подавать ШИМ сигнал, то его выходное напряжение повысится в Ku раз.

Ku=1/(1-D)

Также рассмотрим типовые ситуации.

Допустим вы хотите сделать подсветку клавиатуры с помощью небольшого отрезка светодиодной ленты. Для этого вполне хватит мощности зарядного от смартфона (5-15 Вт), но проблема в том, что его выходное напряжение составляет 5 Вольт, а распространенные типы светодиодных лент работают от 12 В.

Тогда как повысить напряжение на зарядном устройстве? Проще всего повысить с помощью такого устройства как «dc-dc boost converter» или «импульсный повышающий преобразователь постоянного напряжения».

Такие устройства позволяют повысить напряжение с 5 до 12 Вольт, и продаются как с фиксированной величиной, так и регулируемые, что позволит в большинстве случаев поднять с 12 до 24 и даже до 36 Вольт. Но учтите, что выходной ток ограничен самым слабым элементом цепи, в обсуждаемой ситуации – током на зарядном устройстве.

При использовании указанной платы выходной ток будет меньше входного во столько раз, во сколько поднялось напряжение на выходе, без учета КПД преобразователя (он в районе 80-95%).

Подобные устройства строят на базе микросхем MT3608, LM2577, XL6009. С их помощью можно сделать устройство для проверки реле регулятора не на генераторе автомобиля, а на рабочем столе, регулируя значения с 12 до 14 Вольт. Ниже вы видите видео-тест такого устройства.

Интересно! Любители самоделок часто задают вопрос «как повысить напряжение с 3,7 В до 5 В, чтобы сделать Power bank на литиевых аккумуляторах своими руками?». Ответ прост – использовать плату-преобразователь FP6291.

На подобных платах с помощью шелкографии указано назначение контактных площадок для подключения, поэтому схема вам не понадобится.

Также часто возникающая ситуация — необходимость подключить к автомобильному аккумулятору 220В прибор, а бывает что за городом очень нужно получить 220В. Если бензинового генератора у вас нет – используйте автомобильный аккумулятор и инвертор, чтобы повысить напряжение с 12 до 220 Вольт. Модель мощностью в 1 кВт можно купить за 35 долларов – это недорогой и проверенный способ подключить 220В дрель, болгарку, котёл или холодильник к 12В аккумулятору.

Если вы водитель грузовика, вам не подойдёт именно указанный выше инвертор, из-за того, что в вашей бортовой сети скорее всего 24 Вольта. Если вам нужно поднять напряжение с 24В до 220В – то обратите на это внимание при покупке инвертора.

Хотя стоит отметить, что есть универсальные преобразователи, которые могут работать и от 12, и от 24 вольт.

В случаях, когда нужно получить высокое напряжение, например, поднять с 220 до 1000В, можно использовать специальный умножитель. Его типовая схема изображена ниже. Он состоит из диодов и конденсаторов. Вы получите на выходе постоянный ток, учтите это. Это удвоитель Латура-Делона-Гренашера:

А так выглядит схема несимметричного умножителя (Кокрофта-Уолтона).

С его помощью вы можете повысить напряжение в нужное число раз. Это устройство строится каскадами, от числа которых зависит сколько вольт на выходе вы получите. В следующем видео описан принцип работы умножителя.

Кроме этих схем существует еще множество других, ниже изображены схемы учетвертителя, 6- и 8-кратных умножителей, которые используются для повышения напряжения:

В заключении хотелось бы напомнить о технике безопасности. При подключении трансформаторов, автотрансформаторов, а также работе с инверторами и умножителями будьте аккуратны. Не касайтесь токоведущихчастей голыми руками. Подключения следует выполнять при отключенном питании от устройства, а также избегать их работы во влажных помещениях с возможностью попадания воды или брызг. Также не превышайте заявленный производителем ток трансформатора, преобразователя или блока питания, если не хотите, чтобы он у вас сгорел. Надеемся, предоставленные советы помогут вам повысить напряжение до нужного значения! Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Наверняка вы не знаете:

Нравится(0 ) Не нравится(0 )

Представляю обзор микромощного преобразователя напряжения, который мало на что сгодится.

Собран довольно неплохо, размер компактный 34х15х10мм


Заявлено:
Входное напряжение: 0.9-5В
С одной батареи АА выходной ток до 200мА
С двух батарей АА выходной ток 500 ~ 600мA
КПД до 96%
Реальная схема преобразователя


В глаза сразу бросается очень малая ёмкость входного конденсатора - всего-то 0.15мкФ. Обычно ставят больше раз в 100, видимо наивно рассчитывают на низкое внутреннее сопротивление батареек:) Ну поставили такой и бог с ним, при необходимости можно и поменять - себе сразу поставил 10мкФ. Снизу на фото валяется родной конденсатор.


Габариты дросселя также весьма невелики, что заставляет призадуматься насчёт правдивости заявленных характеристик
На входе преобразователя подключен красный светодиод, который начинает светиться при входном напряжении более 1,8В

Проверку проводил для следующих стабилизированных входных напряжений:
1,25В - напряжение Ni-Cd и Ni-MH аккумулятора
1,5В - напряжение одного гальванического элемента
3,0В - напряжение двух гальванических элементов
3,7В - напряжение Li-Ion аккумулятора
При этом нагружал преобразователь до падения напряжения до разумных 4,66В

Напряжение холостого хода 5,02В
- 0,70В - минимальное напряжение, при котором преобразователь начинает работать на холостом ходу. Светодиод при этом естественно не светится - напряжения не хватает.
- 1,25В ток холостого хода 0,025мА, максимальный выходной ток всего 60мА при напряжении 4,66В. Входной ток при этом 330мА, КПД около 68%. Светодиод при таком напряжении естественно не светится.


- 1,5В ток холостого хода 0,018мА, максимальный выходной ток 90мА при напряжении 4,66В. Входной ток при этом 360мА, КПД около 77%. Светодиод при таком напряжении естественно не светится


- 3,0В ток холостого хода 1,2мА (потребляет в основном светодиод), максимальный выходной ток 220мА при напряжении 4,66В. Входной ток при этом 465мА, КПД около 74%. Светодиод при таком напряжении светится нормально.


- 3,7В ток холостого хода 1,9мА (потребляет в основном светодиод), максимальный выходной ток 480мА при напряжении 4,66В. Входной ток при этом 840мА, КПД около 72%. Светодиод при таком напряжении светится нормально. Преобразователь начинает незначительно греться.


Для наглядности, свёл результаты в таблицу.


Дополнительно при входном напряжении 3,7В проверил зависимость КПД преобразования от тока нагрузки
50мА - КПД 85%
100мА - КПД 83%
150мА - КПД 82%
200мA - КПД 80%
300мA - КПД 75%
480мА - КПД 72%
Как несложно заметить, чем меньше нагрузка, тем выше КПД
До заявленных 96% сильно не дотягивает

Пульсации выходного напряжения при нагрузке 0,2А


Пульсации выходного напряжения при нагрузке 0,48А


Как нетрудно заметить, на максимальном токе амплитуда пульсаций очень велика и превышает 0,4В.
Скорее всего это происходит из-за выходного конденсатора небольшой ёмкости с высоким ESR (измерил 1,74Ом)
Рабочая частота преобразования около 80кГц
Запаял дополнительно керамику 20мкФ на выход преобразователя и получил снижение пульсаций при максимальном токе в 5 раз!


Вывод: преобразователь является весьма маломощным - это обязательно следует учитывать, выбирая его для питания Ваших устройств

Планирую купить +20 Добавить в избранное Обзор понравился +37 +69

С помощью данного преобразователя напряжения можно получить 220 вольт от аккумуляторной батареи, напряжением 3.7 вольт. Схема не сложная и все детали доступы, этим преобразователям можно запитать энергосберегающую или светодиодную лампу. К сожалению более мощные приборы подключить не получится, так как преобразователь маломощный и больших нагрузок не выдержит.

Итак, для сборки преобразователя нам понадобится:
  • Трансформатор от старого зарядного устройства для телефона.
  • Транзистор 882P или его отечественные аналоги КТ815, КТ817.
  • Диод IN5398, аналог КД226 или вообще любой другой рассчитанный на обратный ток до 10 вольт средней или большой мощности.
  • Резистор (сопротивление) на 1 кОм.
  • Макетная плата.

Еще естественно понадобится паяльник с припоем и флюсом, кусачки, провода и мульти метр (тестер). Можно конечно изготовить и печатную плату, но для схемы из нескольких деталей не стоит тратить время на разработку разводки дорожек их прорисовку и травление фольгированного текстолита или гетинакса. Проверяем трансформатор. Плата старого зарядного устройства.

Аккуратно выпаиваем трансформатор.


Дальше нам надо проверить трансформатор и найти выводы его обмоток. Берем мультиметр, переключаем его в режим омметра. По очереди проверяем все выводы, находим те которые парой «звонятся» и записываем их сопротивления.


1. Первая 0,7 Ом.


2. Вторая 1,3 Ом.


3. Третья 6,2 Ом.


Та обмотка, у которой наибольшее сопротивление была первичной, на нее подавалось 220 В. В нашем устройстве она будет вторичной, то есть выходом. С остальных снималось пониженное напряжение. У нас они будут служить как первичная (та, которая с сопротивлением 0,7 ом) и часть генератора (с сопротивлением 1,3). Результаты замеров у разных трансформаторов могут отличаться, нужно ориентироваться на их соотношение между собой.

Схема устройства


Как видите она простейшая. Для удобства мы пометили сопротивления обмоток. Трансформатор не может преобразовывать постоянный ток. Поэтому на транзисторе и одной из его обмоток собран генератор. Он подает пульсирующее напряжение от входа (батареи) на первичную обмотку, напряжение около 220 вольт снимается с вторичной.

Собираем преобразователь

Берем макетную плату.


Устанавливаем трансформатор на нее. Выбираем резистор в 1 килоом. Вставляем его в отверстия платы, рядом с трансформатором. Загибаем выводы резистора так чтобы соединить их с соответствующими контактами трансформатора. Припаиваем его. Удобно при этом закрепить плату в каком ни будь зажиме, как на фото, чтобы не возникала проблема недостающей «третьей руки». Припаянный резистор. Лишнюю длину вывода обкусываем. Плата с обкусанными выводами резистора. Дальше берем транзистор. Устанавливаем его на плату с другой стороны трансформатора, так как на скриншоте (расположения деталей я подобрал так, чтобы было удобнее их соединять согласно принципиальной схеме). Изгибаем выводы транзистора. Припаиваем их. Установленный транзистор. Берем диод. Устанавливаем его на плату параллельно транзистору. Припаиваем. Наша схема готова.



Припаиваем провода для подключения постоянного напряжения (DC input). И провода для съема пульсирующего высокого напряжения (AC output).


Для удобства провода на 220 вольт берем с «крокодилами».


Наше устройство готово.

Тестируем преобразователь

Для того чтобы подать напряжение выбираем аккумулятор на 3-4 вольта. Хотя можно использовать и любой другой источник питания.


Припаиваем провода входа низкого напряжения к нему, соблюдая полярность. Замеряем напряжение на выходе нашего устройства. Получается 215 вольт.


Внимание. Не желательно прикасаться к деталям при подключенном питании. Это не столь опасно, если у вас нет проблем со здоровьем, особенно с сердцем (хотя две сотни вольт, но ток слабый), но неприятно «пощипать» может.
Завершаем тестирование, подключив люминесцентную энергосберегающую лампу на 220 вольт. Благодаря «крокодилам» это несложно сделать без паяльника. Как видите, лампа горит.


Наше устройство готово.
Совет. Увеличить мощность преобразователя можно установив транзистор на радиатор.
Правда емкости аккумулятора хватит не на долго. Если вы собираетесь постоянно использовать преобразователь, то выберите более емкую батарею и сделайте для него корпус.

Автомобильный преобразователь напряжения с 12 вольт на 5 вольт ?

 Всем хорошо известно, что номинальное бортовое напряжение легковых автомобилей составляет 12 вольт.   Может в некоторых случаях оно может быть 24 вольта, поскольку аккумуляторы на такое напряжение тоже встречаются, но мы об этом не знаем:)…
Однако напряжение 12 вольт не всегда является подходящим для многих электронных устройств, где применяется цифровая логика. Исторически сложилось так, что большинство логических микросхем работают с напряжением 5 вольт. Именно это напряжение зачастую и обеспечивается в машине с помощью зарядных устройств, адаптеров, стабилизаторов… Кстати, о таком зарядном устройстве мы уже рассказывали в одной из наших статей «Зарядной устройство на 5 вольт для применения в машине». Если сказать более того, то по сути, эта статья является неким продолжением приведенной нами статьи выше, с одним лишь исключением. Здесь будут собраны все возможные варианты обеспечивающие преобразование 12 вольт в 5 вольт. То есть мы разберем и относительно бесперспективные варианты на резисторах и транзисторе и поговорим о микросборках и схемах с использованием ШИМ, для реализации преобразователей напряжения в машине с 12 на 5 вольт. Итак, начнем.

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью резисторов

Использование резистора для снижения питающего напряжения  нагрузки это один из самых «неблагодарных» способов. Такое заключение можно сделать даже из самого определения  резистора. Резистор - пассивный элемент электрической цепи, обладающий определенным сопротивлением для электрического тока. Здесь ключевым будет слово «пассивный». Действительно, такая  пассивность не позволяет гибко реагировать на изменения напряжения, обеспечивая стабилизацию питания для нагрузки.
 Второй минус резистора это его относительно небольшая мощность.  Применять резистор, более чем на 3-5 Ватт смысла нет. Если необходимо рассеять большую мощность, то резистор будет слишком большим, а ток при рассеиваемой мощности не трудно посчитать. I=P/U=3/12=0,25 А. То есть 250 мА. Этого явно не хватит ни на видеорегистратор, ни навигатору. По крайней мере, с должным запасом.
 Все же ради интереса и ради тех, кому надо небольшой ток и нестабилизированное напряжение мы посчитаем и этот вариант. Так напряжение бортовой сети машины (автомобиля) 14 вольт, а надо 5 вольт. 14-5=9 вольт, которые надо сбросить. Ток скажем ток нагрузки будет те же 0,25 А при 3 Ваттном резисторе. R=9/0.25=36 Ом.  То есть можно взять 36 Омный резистор при токе потребления нагрузки 250 мА и на ней получится питающее напряжение 5 вольт.
 Теперь давайте поговорим о более «цивилизованных» вариантах преобразователя напряжения с 12 на 5 вольт.

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью транзистора

 Эта схема на транзисторе не самая простая в производстве, но при этом самая простая в функциональности. Сейчас мы говорим о том, что схема не защищена от короткого замыкания, от перегрева. Отсутствие такой защиты является неким недостатком. Актуальность этой схемы можно отнести к еще тем временам, когда не существовало микросборок (микросхем), преобразователей. Благо сейчас энных уйма и этот вариант, как и предыдущий, можно рассматривать также как один из возможных, но не предпочтительных.  Самым большим плюсом относительно варианта с резисторами будет активное изменение сопротивления, за счет применяемого стабилитрона и транзистора.   Именно эти радиоэлементы способны обеспечит стабилизацию. Теперь обо всем подробнее.

 Первоначально транзистор закрыт и не пропускает напряжение. Но после прохождения напряжения через резистор R1 и стабилитрон VD1 он открывается на уровень соответствующий напряжению стабилитрона. Ведь именно стабилитрон обеспечивает опорное напряжение для базы транзистора. В итоге, транзистор всегда открыт (закрыт) прямо пропорционально входному напряжению. Именно так обеспечивается снижение напряжения, а также его стабилизация. Конденсаторы выполняют функцию неких «электрических буферов», в случае резких скачков и провалов. Это придает схеме больше стабильности.  Итак, схема на транзисторе вполне работоспособна и применима. Ток для питания нагрузки здесь будет уже гораздо больше. Так скажем для транзистора указанного в схеме КТ815, это ток 1,5 А. Этого уже вполне достаточно, чтобы подключить навигатор, планшет или ведеорегистратор, но не все сразу!

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью микросхемы

 На смену транзисторным сборкам пришли микросхемы. Их плюсы очевидны. Здесь и электронщиком совсем не надо быть, можно все собрать без представлений, как и что работает. Хотя даже специалист не скажет, что же вшил в корпус производитель той или иной микросхемы, коих развелось на нашем рынке великое множество. Это собственно на руку нам, мы можем выбрать лучшее, за меньшие деньги. Также плюсами микросборок будет использование всевозможных защит, которые были недоступны в предыдущих вариантах. Это защита от КЗ и от перегрева. Как правило, это по умолчанию. Теперь давайте разберем подобные примеры.

Применения таких микросборок оправдано для случая, если вам необходимо питать одно из устройств, так как питающий ток соизмерим с предыдущим вариантом, порядка 1,5 А. Однако ток также будет зависеть и от корпуса сборки. Ниже приведены те же микросхемы, но в других типах корпусов. В этих случаях ток питания будет порядка 100 мА. Это вариант для маломощных потребителей. В любом случае ставим на микросхемы радиаторы.

Итак, в случае подключения нескольких устройств, придется подключать микросборки параллельно, по одной микросхеме на каждое устройство.  Согласитесь, сто это не совсем корректный вариант. Здесь лучше идти по пути увеличения выходного тока питания, и повышения КПД. Именно этот вариант нам предлагают микросхемы с ШИМ. О нем далее...

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью микросхемы с ШИМ

 Очень кратко и непрофессионально расскажем о широтно-импульсной модуляции. Вся ее суть сводится к тому, что питание осуществляется не постоянным током, а импульсами. Частота импульсов и их диапазон подбирается таким образом, чтобы питающая нагрузка воспринимала питание, словно ток постоянен, то есть не было отклонений в работе, отключений, миганий и т.д. Однако за счет того, что ток импульсный, и за счет того что он прерывистый, все элементы схемы работают уже со своеобразными «перерывам на отдых». Это позволяет сэкономить на потреблении, а также разгрузить рабочие элементы схемы. Именно из-за этого импульсные блоки питания и преобразователи такие маленькие, то такие «удаленькие».  Использование ШИМ позволяет повысить КПД схемы до 95-98 процентов. Поверьте это очень хороший показатель. Итак, приводим схему для преобразователя с 12 на 5 вольт использующего ШИМ.

Вот так она выглядит "вживую".

Более подробно об этом варианте все в той же статье про зарядное устройство на 5 вольт, которое мы упоминали ранее. 

Подводя итог о преобразователе напряжения с 12 на 5 вольт

 Все схемы и варианты преобразователей, про которые мы вам рассказали в этой статье, имеют право на жизнь. Самый простой вариант с резистором будет незаменим для варианта, когда вам необходимо подключить что-то маломощное и не требующее стабилизированного  напряжения.  Скажем пару светодиодов, подключенных последовательно. Кстати, о подключении светодиодов к 12 вольтам, вы можете узнать из статьи «Как подключить светодиод к 12 вольтам».
 Второй вариант будет уместен тогда, когда преобразователь вам нужен уже сейчас, а времени или возможности, сходить в магазин, нет. Найти транзистор и стабилитрон можно практически в любой технике под списание.
 Применение микросхем один из наиболее распространенных вариантов на сегодняшний день. Ну, а микросхемы с ШИМ это то, к чему все и идет. Именно так видятся наиболее перспективные и выгодные варианты преобразователей напряжения с 12 на 5 вольт.
 Последнее по хронологии статьи, но не по информативности нам хотелось напомнить о том, как должно подключаться питание к USB разъемам, будь то mini, micro разъемы.

Теперь вы сможете не только выбрать и собрать нужный вам вариант преобразователя, но и подключить его вашему электронному девайсу через разъем USB, ориентируясь на принятые стандарты питания.

Преобразователь напряжения 1,5 В в 5 В

Во многих случаях бывает удобно преобразовать 1.5 вольта в 5 вольт. Тогда можно питать микроконтроллер или светодиод от одной батарейки формата AA или AAA. Это легко сделать с помощью специализированных микросхем, таких как MAXIM MAX1674 или MAX7176. Это повышающий DC-DC преобразователь, который преобразует напряжения от 0.7 В в любое в диапазоне от 2 В до 3,5 В. MAX1676 также имеет выводы для фиксированного напряжения 3.3 В и 5 В, что повышает удобство интеграции с  3.3-   5-ти вольтовыми схемами. Микросхема может рассеивать мощность до  444 мВт.

На рисунке показа схема преобразователя  с 1.5 вольта в 5 вольт.

Допустим, нам нужен максимальный выходной ток 300 мА, тогда мы должны приложить некоторые усилия. Поскольку выходная мощность будет 5 В·0.3 А=1.5 Вт. Допустим, КПД преодразователя равен 100%, тогда мощность, отбираемая от батареи будет тоже 1.5 Вт. При напряжении в 1.5 В это будет ток 1A. Не все батарейки могут дать такой ток. Другая важная деталь - это дроссель. Нам необходим дроссель с высоким током насыщения, что увеличивает габариты устройства.

 

  • Если ток больше 300mA, индуктивность дросселя равна 47мкГн;
  • Если ток больше 120mA, индуктивность дросселя равна 22мкГн;
  • Если ток больше 70mA, индуктивность дросселя равна 10мкГн;

Рекомендуемую индуктивность дросселя можно найти в  даташите.

 

В нашем случае вывод FB микросхемы MAX1614 соединен с землей, поэтому выходное напряжение равно 5 В. Если вывод FB соединить с выводом OUT то выходное напряжение будет 3.3 В. Если на вывод FB подать напряжение, промежуточное между выводами OUT и землей (например, через делитель на потенциометре), то выходное напряжение можно регулировать в диапазоне от 3.3 В до 5 В. Наибольший КПД преобразователя достигается на токе 120mA и равен 94%.

Дроссель должен иметь как можно меньшее сопротивление постоянному току. Реальное устройство показывает высокий КПД на больших нагрузках.

 

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 1,5 - 9 ВОЛЬТ

   Для питания цифрового мультиметра от 1 батарейки АА вместо "кроны" 9 В собрал недавно этот преобразователь. Хотя от него можно запитать что угодно, не обязательно тестеры. В отличии от специализированных DC-DC инверторов, тут всего пару транзисторов и катушка. Монтаж навесной, прямо на разъеме от батареи. В случае чего можно будет легко отсоединить и вернуть "крону".

Схема преобразователя на 9 В

   Самый энергоемкий режим в мультиметре - прозвонка. Если напряжение питания сильно падает при замыкании щупов, то нужно увеличить диаметр провода L2 (остановился на 0,3 мм ПЭВ-2). Диаметр провода L1 не критичен, я использовал 0,18 мм и только из соображений "живучести", так как более тонкие можно нечаянно оторвать. В итоге собрал эту схему с кольцом D=12 d=7 h=5 мм на VT1 2SC3420 - без нагрузки качает 100 В, он оказался лучше всех (R1 = 130 Ом). Также удачно испытаны КТ315А (слабоват, R1 = 1 кОм), КТ863 (качает хорошо).

Отладка схемы

   Отсоединяем ZD1, вместо R1 ставим подстроечное сопротивление 4,7кОм; в качестве нагрузки- R= 1кОм. Добиваемся максимального напряжения на нагрузке, изменяя сопротивление R1. Без нагрузки эта схема легко выдает 100 вольт и более, так что при отладке ставьте C2 на напряжение не менее 200V и не забывайте его разряжать.  

Важное дополнение. Кольцо здесь применять необязательно! Берем готовый дроссель на 330 мГн и выше, поверх его обмотки мотаем любым проводом 20-25 витков L1, фиксируем термоусадкой. И ВСЕ! Качает даже лучше, чем кольцо.

   Проверено мной с VT1 2SC3420 и IRL3705 (R1 = 130 Ом, VD1 - HER108). Полевой транзистор IRL3705 отлично работает, но ему нужно напряжение питания хотя бы 1 В и между затвором и массой резистор несколько килоом и стабилитрон на 6-10 В. Если не работает, то меняем местами концы одной из обмоток. При экспериментах преобразователь действительно работал начиная даже от 0,8 В!

   Далее сделал еще один экземпляр - тоже успешно. Что касается КПД схемы, подсчитаем: измеренный ток потребления 53 мА, напряжения на входе 0.763V и выходе 6.2V и Rout = 980 Ом.

   На входе Pin=Iin*Uin=0.053A*0.763V=0.04043W 

   На выходе Pout=Uout*Uout/Rout =6.2V*6.2V/980=0. 039224W (Ватт). 

   КПД = Pout/Pin= 0,969 или 96.9% - прекрасный результат!

   Пусть даже 90% будет - тоже не слабо. Откровенно говоря, эта схемка с кольцом давно известна, я лишь добавил обратную связь по Uout на полевом транзисторе и догадался домотать и использовать готовый дроссель, ибо на кольцах мотать неудобно, да и лень, пусть даже и 20 витков. И габариты у кольца побольше. Автор статьи - Evgeny:)

   Форум по ИП

   Форум по обсуждению материала ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 1,5 - 9 ВОЛЬТ

Каталог продукции - Блоки питания, батарейки, аккумуляторы - Преобразователи DC-DC

Каталог продукции

Обновлен: 12.06.2021 в 02:32

  • Aвтоматика, Робототехника, Микрокомпьютеры
  • Акустические компоненты
  • Блоки питания, батарейки, аккумуляторы
  • Датчики
  • Двигатели, вентиляторы
  • Измерительные приборы и модули
  • Инструмент, оборудование, оснастка
    • Аксессуары для пайки
    • Антистатические принадлежности
    • Бокорезы, ножницы, резаки
    • Дрели, фрезеры, бормашины
    • Жала для паяльников и станций
    • Инструмент для зачистки изоляции
    • Инструмент для обжима
    • Лупы, микроскопы
    • Нагреватели инфракрасные
    • Ножи, скальпели
    • Отвёртки
    • Отсосы для припоя
    • Паяльники газовые и горелки
    • Паяльники электрические
    • Паяльные станции и ванны, сварочные автоматы
    • Пинцеты, зажимы
    • Плоскогубцы, круглогубцы
    • Подставки для паяльников и штативы
    • Принадлежности для паяльников и станций
    • Прочий инструмент и оснастка
    • Сверла, фрезы, боры
    • Термоклеевые пистолеты
    • Тиски, станины
    • Штангенциркули, линейки
  • Источники света и индикация
  • Кабель, провод, шнуры
  • Коммутация, реле
  • Конструктивные элементы, корпуса, крепеж
  • Материалы и расходники
  • Пассивные элементы
  • Полупроводниковые приборы, микросхемы, радиолампы
  • Разъёмы, клеммы, соединители, наконечники
  • Текстолит, платы
  • Товары бытового назначения
  • Трансформаторы, сердечники, магниты
Информация обновлена 12. 06.2021 в 02:32  

Вид:

Сортировка:

По наличиюпо алфавитупо цене

Кол-во на странице: 244860120

Преобразователь с 12 В на 5 В - 4 простых схемы для проектов

Прежде чем перейти к схеме преобразователя с 12 В на 5 В с использованием различных методов, позвольте взглянуть на необходимость источника питания 5 В.

Для работы широкого спектра микросхем и контроллеров автоматизации требуется источник постоянного тока напряжением 5 В, при отсутствии источника питания 5 В нам может потребоваться получить его из существующего источника питания, и тогда вам на помощь приходит этот линейный преобразователь. Вот список всех возможных схем, но их применение отличается от схемы к схеме.Мы уже обсуждали схему преобразователя 9В в 5В ранее.

Эти схемы представляют собой базовые регуляторы напряжения, первая из которых представляет собой простой делитель напряжения на резисторах.
Все схемы имеют разную производительность. Схема делителя напряжения не рекомендуется для использования в сильноточных приложениях, поскольку она имеет низкий выходной ток и меньшую эффективность.

Преобразователь 12В в 5В с использованием делителя напряжения:

Вот схема преобразователя постоянного тока 12В в 5В для слаботочных приложений (<70 мА) , в основном для измерения эталонной ЭДС / напряжения и в цепи отвода небольшого тока, например Светодиодный индикатор.

Вы можете подключить два светодиода последовательно через резистор R2, получая вход от свинцово-кислотной батареи 12 В или адаптера 12 В в качестве входа.

Необходимые компоненты:

Одна батарея 12 В, резистор 1,8 кОм, резистор 1,3 кОм, соединительные провода.

Эта схема представляет собой схему делителя напряжения. Вы можете рассчитать его для требуемого «выходного напряжения» по следующей формуле:

Здесь Vout - это выходное напряжение, снимаемое на резисторе R2.Vin - это входное напряжение, которое нужно понизить. Выберите стандартное сопротивление резистора (более 1 кОм) любого сопротивления и решите другое. Затем выберите стандартное значение, ближайшее к полученному значению резистора.

Проверить лучшие схемы преобразователя 12 В в 6 В

Преобразователь 12 В в 5 В с использованием стабилитрона:

Схема, показанная ниже, предназначена для цепей среднего тока, она полезна для цепей слива среднего тока (1-70 мА) , например . светоизлучающие диодные индикаторы, схемы драйверов, операции с низковольтными транзисторами и многое другое.

Вы можете использовать эту схему понижающего преобразователя постоянного тока с 12 В на 5 В в сочетании с другой схемой на выходе стабилитрона (с батареей на 12 В в качестве входа). На стабилитроне получается примерно 5 В.

Важно:
Нагрузочный резистор или выходная цепь являются обязательными на выходе при реализации или тестировании в цепи, чтобы предотвратить возгорание стабилитрона.

Необходимые компоненты:
Одна батарея 12 В, резистор 100 Ом (рекомендуется более высокое значение), стабилитрон 5,1 В (более 1 Вт), несколько соединительных проводов и паяльник для неразъемных соединений.

Рабочий:
Это очень распространенная схема стабилитрона в качестве схемы регулятора напряжения. Вы можете регулировать напряжение o / p в соответствии с приложением, меняя диод и резистор (Rs).

Пошаговый метод стабилизации напряжения:

Разработайте стабилизированный источник питания «Vout» для получения от нерегулируемого источника питания постоянного тока «Vs». Максимальная мощность стабилитрона P Z указана в ваттах. Используя стабилитрон и рассчитайте по следующим формулам:

Максимальный ток, протекающий через стабилитрон.
Id = (Вт / напряжение)

Минимальное значение резистора серии R S .
Rs = (Vs - Vz) / Iz

Ток нагрузки I L , если резистор нагрузки 1 кОм подключен к стабилитрону.
I L = V Z / R L

Ток стабилитрона I Z при полной нагрузке.
Iz = Is - I L

Где
I L = ток через нагрузку
Is = ток через резистор серии RS
Iz = ток через стабилитрон (проверьте таблицы или предположите 10-20 мА, если не указано)
Vo = V R = Vz = напряжение стабилитрона = выходное напряжение
R L = Нагрузочный резистор

LM7805 Преобразователь 12В в 5В:

Регулятор напряжения 12В - 5В постоянного тока также может быть реализован с LM7805 линейный преобразователь напряжения. Он используется для подачи среднего тока (от 10 мА до 1 А) в прикладные цепи с высоким током.
Он поддерживает тот же выходной ток, что и на входе.

Важно:
Входной конденсатор и выходной конденсатор должны быть внешне подключены к IC 7805, эти конденсаторы действуют как понижающие пульсации, если они присутствуют в источнике питания в соответствии с таблицей данных. Радиатор необходим, потому что падение напряжения в 7 вольт преобразуется в тепло через радиатор.

Если не установить радиатор, он может вывести из строя ИС, применяя его в сильноточных цепях, и остаться с поврежденной ИС. Напряжение источника должно быть на> 2,5 В больше требуемого регулируемого выходного постоянного напряжения.

Необходимые компоненты:
Одна батарея 12 В / адаптер питания 12 В, конденсатор 10 мкФ, конденсатор 1 мкФ, микросхема LM7805, радиатор, несколько соединительных проводов и паяльник (для пайки).

Рабочий:

Для получения постоянного и нулевого выходного напряжения пульсаций используются ИС линейных регуляторов напряжения. Это интегральные схемы, предназначенные для линейного преобразования и регулирования напряжения, часто называемые ИС понижающего трансформатора. Давайте обсудим преобразователь постоянного тока 12В в 5В с использованием IC 7805.

Трансформатор IC 7805 является частью серии ИС преобразователей постоянного тока LM78xx. Это ИС линейного понижающего трансформатора. Цифры «xx » представляют значение регулируемого o / p в вольтах. IC7805 выдает 5 В постоянного тока в виде цифры xx , показывающей (05), что составляет 5 вольт.Выходной сигнал будет постоянным на уровне 5 вольт для всех значений на входе от 6,5 до 35 вольт. (см. техническое описание)

Номер контакта 1 - это клемма источника питания . Контакт № 2 - это клемма заземления . Контакт номер 3 - это клемма выходного напряжения .

Посмотрите это видео для справки: (входной конденсатор не используется, но рекомендуется), также номиналы конденсатора могут отличаться в зависимости от наличия и в зависимости от области применения)

LM317 Преобразователь 12 В в 5 В:

Преобразователь 12 В в 5 В постоянного тока также может быть реализован с помощью ИС регулятора напряжения LM317.Это очень полезно в приложениях со средним и высоким током (1 А и более). Он также используется в настольных компьютерах в качестве схем защиты от скачков напряжения.
Эта схема также может выдавать такой же выходной ток, как и от нерегулируемого источника.

Как правило, LM317 представляет собой ИС переменного источника питания, который может обеспечивать переменное, но регулируемое выходное напряжение от 1,25 В до 37 В в зависимости от «Vref» (опорное напряжение), напряжения на контакте № 1 (Adjust), которое является опорным напряжением. снято с потенциометра.Прил. напряжение для регулировки. Ниже представлена ​​схема делителя напряжения с использованием LM317, которая дает фиксированное напряжение 5 В на выводе 2.

Важно:
Для работы рекомендуется подключить входной конденсатор Cin (а ​​также рекомендуется на выходе '). Радиатор, как показано на рисунке ниже, должен быть там для рассеивания тепла (своего рода дополнительный i / p-потенциал).

Правильно подключенный радиатор является обязательным, иначе он может вывести из строя IC317. Входное напряжение должно быть 1.На 5 В или больше требуемого выходного напряжения.

Необходимые компоненты:
Одна батарея 12 В / источник питания 12 В, резистор 1,6 кОм, резистор 4,7 кОм, конденсатор 10 мкФ, конденсатор 1 мкФ, IC LM317, радиатор, некоторые соединительные провода, макетная плата, если выполняется экспериментально, и пайка утюг.

Рабочий:
LM317 - это регулируемый регулятор напряжения IC, способный подавать ток более 1,0 А с широким диапазоном выходного напряжения от 1,25 В до 37 Вольт. Его регулировка немного лучше, чем у других микросхем фиксированного стабилизатора напряжения, таких как LM7805, 7806, 7808, 7810…

Формула для выходного напряжения преобразователя 12 В в 5 В, использующего LM317, написана выше. Это дает приблизительное значение «Vo», когда R2 и R1 выбраны так, чтобы удовлетворять формуле.

Ставьте любой std. значение любого резистора (рекомендуется более высокое значение резистора для уменьшения потерь мощности), затем подставьте значение требуемого выходного напряжения в данную формулу, чтобы найти значение другого резистора.

На изображении ниже показана ИС регулятора напряжения без радиатора и с радиатором. Иногда радиаторы продаются отдельно. Пожалуйста, убедитесь, что радиатор правильно подсоединен с помощью токопроводящей пасты, применяемой для сильноточных приложений.

* Перед окончательным применением схемы преобразователя 12В в 5В в ваших проектах убедитесь, что выходное напряжение соответствует тому, для чего вы разработали. Значение тока, указанное в статье, приведено только для справки, поскольку значение тока изменяется в соответствии с импедансом цепи на выходе.

Pololu 5V Повышающий регулятор напряжения U1V11F5

Обзор

Этот повышающий (повышающий) стабилизатор напряжения на 5 В генерирует более высокое выходное напряжение при входном напряжении всего 0,5 В, а также автоматически переключается в режим линейного понижающего регулирования, когда входное напряжение превышает выходное. Благодаря этому он отлично подходит для питания проектов электроники 5 В от 1 до 3 NiMH, NiCd или щелочных элементов или от одного литий-ионного элемента. Кроме того, в отличие от большинства повышающих регуляторов, этот блок предлагает функцию истинного отключения, которая отключает питание нагрузки (с типичными повышающими регуляторами входное напряжение будет проходить напрямую на выход, когда они отключены).

При повышении этот модуль действует как импульсный стабилизатор (также называемый импульсными источниками питания (SMPS) или преобразователями постоянного тока) и имеет типичный КПД от 70% до 90%. Доступный выходной ток является функцией входного напряжения, выходного напряжения и КПД (см. Ниже раздел «Типичный КПД и выходной ток »), но входной ток обычно может достигать 1,2 А. Этот регулятор также доступен с фиксированный 3,3 В или регулируемый выход, и очень похожие регуляторы доступны в гораздо меньшем размере с фиксированным 3.Выход 3 В или фиксированный 5 В.

Термоотключение регулятора срабатывает при температуре около 140 ° C и помогает предотвратить повреждение от перегрева, но не имеет защиты от обратного напряжения.

Характеристики

  • Входное напряжение: от 0,5 В до 5,5 В
  • Фиксированный выход 5 В с точностью 4%
  • Параметр истинного отключения, отключающий питание нагрузки
  • Автоматическое линейное понижающее регулирование, когда входное напряжение превышает выходное напряжение
  • 1.Переключатель 2 А допускает входные токи до 1,2 А
  • Хороший КПД при небольшой нагрузке: типичный ток покоя без нагрузки <1 мА, хотя он может превышать 1 мА для очень низких входных напряжений (типичный ток покоя <100 мкА при SHDN = LOW)
  • Встроенная защита от перегрева
  • Малый размер: 0,45 ″ × 0,6 ″; × 0,1 ″ (12 × 15 × 3 мм)

Использование регулятора

Соединения

Регулятор повышения имеет четыре соединения: отключение (SHDN), входное напряжение (VIN), заземление (GND) и выходное напряжение (VOUT).

SHDN может быть понижен (обычно ниже 0,4 В) для выключения регулятора и отключения питания нагрузки (в отличие от большинства повышающих регуляторов, входная мощность не проходит на выход, когда плата отключена). Этот вывод внутренне подтянут к VIN через резистор 100 кОм, поэтому его можно оставить отключенным или подключенным напрямую к VIN, если вам не нужно использовать функцию отключения. Порог отключения является функцией входного напряжения следующим образом:

  • Для VIN <0.8 В, напряжение SHDN должно быть ниже 0,1 × VIN для отключения регулятора и выше 0,9 × VIN для его включения.
  • Для 0,8 В ≤ VIN ≤ 1,5 В напряжение SHDN должно быть ниже 0,2 × VIN, чтобы отключить регулятор, и выше 0,8 × VIN, чтобы включить его.
  • Для VIN> 1,5 В напряжение SHDN должно быть ниже 0,4 В для отключения регулятора и выше 1,2 В для его включения.

Входное напряжение VIN должно быть не менее 0,5 В для включения регулятора. Однако, как только регулятор включен, входное напряжение может упасть до нуля. На VOUT будет поддерживаться выходное напряжение 3 В и 5 В. В отличие от стандартных повышающих регуляторов, этот регулятор имеет дополнительный режим линейного понижающего регулирования, который позволяет ему преобразовывать входное напряжение от 5,5 В до 5 В для малых и средних нагрузок (например, в наших тестах регулируемая версия этого стабилизатор мог подавать 300 мА при преобразовании входного напряжения 5,5 В в 1,8 В). Когда входное напряжение превышает 5 В, регулятор автоматически переключается в этот режим понижающего регулирования.Входное напряжение не должно превышать 5,5 В. Будьте осторожны с деструктивными выбросами LC, которые могут привести к тому, что входное напряжение превысит 5,5 В (дополнительную информацию см. Ниже).

Четыре соединения помечены на задней стороне печатной платы, и они расположены с шагом 0,1 дюйма по краю платы для совместимости с беспаечными макетными платами, разъемами и другими прототипами, использующими сетку 0,1 дюйма. Вы можете припаять провода непосредственно к плате или припаять либо прямую вилку 4 × 1, либо прямоугольную вилку 4 × 1, которая входит в комплект.

Типичный КПД и выходной ток

КПД регулятора напряжения, определяемый как (выходная мощность) / (входная мощность), является важным показателем его производительности, особенно когда речь идет о сроке службы батареи или нагреве. Как показано на графиках ниже, этот импульсный стабилизатор обычно имеет КПД от 70 до 90%.

Максимально достижимый выходной ток приблизительно пропорционален отношению входного напряжения к выходному напряжению.Если входной ток превышает предел тока переключателя (обычно где-то между 1,2 и 1,5 А), выходное напряжение начнет падать. Кроме того, максимальный выходной ток может зависеть от других факторов, включая температуру окружающей среды, воздушный поток и теплоотвод.

Пики напряжения LC

При подключении напряжения к электронным схемам начальный выброс тока может вызвать опасные всплески напряжения, которые намного превышают входное напряжение. В наших тестах с типичными проводами питания (тестовые зажимы ~ 30 дюймов) входное напряжение выше 4.5 В вызывали скачки напряжения, которые потенциально могли повредить регулятор. Вы можете подавить такие выбросы, припаяв электролитический конденсатор емкостью 33 мкФ или больше рядом с регулятором между VIN и GND.

Дополнительную информацию о пиках LC можно найти в нашей заметке по применению «Понимание деструктивных пиков напряжения LC».

Люди часто покупают этот товар вместе с:

Преобразователь 12В в 5В | Понизить регулятор постоянного тока можно разными способами.

Если вы ищете источник питания 5 В постоянного тока для цифровой схемы.Но у вас есть источник 12В, аккумулятор. Я покажу вам понижающий стабилизатор преобразователя с 12 В на 5 В.

Во многом это зависит от имеющихся у вас деталей и другой пригодности.

Как выбрать преобразователь 5В

Мы должны использовать подходящую схему. Как? Экономия самая лучшая. Я использую эти рекомендации.

  • Экономьте деньги - если он есть в моем магазине, это очень хорошо. Кроме того, сэкономьте время на покупке, а не на долгое ожидание.
  • Простота сборки - простые и отработанные схемы всегда хороши.
  • Маленький размер - у некоторых проектов ограниченное пространство.

Сначала посмотрите на нагрузку!

Предположим, что нагрузка потребляет ток около 30 мА. Вы должны использовать преобразователь 5 В на 60 мА. Для этого случая достаточно. Когда ток небольшой, его легко построить. Кроме того, экономьте энергию.

Не следует использовать большую цепь источника тока 1А. Это похоже на езду на слоне, чтобы поймать кузнечика. Что это расточительно и ненужно.

Например, схемы

  • Токовый выход на 3 А - если у вас есть нагрузка, которая использует ток более 2 А.Например, цифровая камера, GPS, Raspberry Pi, Arduino и другие.
  • Ниже 50 мА - малая цепь, например, цифровая CMOS
  • Как преобразовать 12 В постоянного тока в 5 В постоянного тока 1 А
  • Схема преобразователя 12 В в 5 В 2 А

Стабилитрон 5 В - ниже 50 мА

Некоторые схемы потребляют ток от 20 мА только до 50 мА (0,05 А). Можно схему стабилизатора напряжения на стабилитроне.


Стабилитрон поддерживает фиксированное напряжение 5 В. Ему нужен резистор, чтобы ограничить ток и нагрузку.

Как рассчитать прибор

Запитать его от источника 12 В. Вы снова смотрите на схему. Есть три тока.

  • IZ = Максимальный ток стабилитрона
  • IR = Ток через R1
  • IL = Максимальный ток нагрузки

IR всегда постоянен. Даже IL изменится с 0 мА до запланированного максимального значения (50 мА). IZ нужно изменить, чтобы напряжение на выходе оставалось 5В.

Во-первых, используйте стабилитрон 5 В, потому что нам нужно 5 В, VZ.Тогда IR составляет около 50 мА.

R1 = (Vin - VZ) / IR
= (12 В - 5 В) / 50 мА
= 140 Ом
или около 150 Ом .

PR - Мощность R1.
PR = VR x IR
= 7 В x 50 мА
= 0,35 Вт или 0,5 Вт.

Но мы забываем, мощность стабилитрона, PZ
PZ = VZ x IZ
Примечание: IZ составляет около IR, 50 мА.

PZ = 5 В x 50 мА
PZ = 0,25 Вт
Итак, мы используем стабилитрон 5 В 0,5 Вт .

Кроме того, C1 - это конденсатор фильтра для сглаживания постоянного напряжения.

100mA 5V схема преобразователя

В цифровых схемах, которые состоят из множества частей. Они могут использовать ток более 100 мА, но ниже 300 мА.

Мы можем использовать много схем. В предыдущей схеме он имеет слабый ток. Если хочешь 100мА. Вам нужно использовать стабилитрон с низким сопротивлением (R1) и большей мощностью.

Это лучшая идея. Если добавить в схему транзистор. Это увеличит более высокий ток больше. Но выходное напряжение составляет всего 4,4 В. Из-за некоторого падения напряжения на BE транзистора Q1,0.6В.

Нужно поменять стабилитрон 5,6В. Если у тебя его нет. Вы можете добавить диод и стабилитрон последовательно. Вы можете получить их как стабилитрон на 5,6 В.

Так как транзистор хорош для увеличения тока. Итак, мы можем изменить R1 на 1 кОм, как показано на схеме ниже. Для уменьшения тока смещения стабилитрон и база Q1.

200 мА, регулятор 5 В

Регулятор напряжения серии транзисторов 5 В

Если вы используете 2N2222 вместо BC548. Он может использовать 200 мА при нагрузке.Потому что 2N2222 имеет токоприемник (Ic) около 0,8А в таблице данных. Но в реальном использовании он может использовать максимум 0,5 А.

500 мА, регулятор 5 В от 12 В

500 мА, транзистор 5 В и стабилизатор напряжения Зенера

Если вам нужно использовать с нагрузкой от 300 мА до 500 мА. Следует сменить транзистор на BD139.

Он имеет Ic около 2 А макс. Но я могу получить только около 0,5А. Пока работает. Может быть тепло. Так часто лучше работать с радиатором.

Конденсаторы C1, C2 используются для уменьшения пульсаций на выходе. А C3 уменьшит скачок напряжения.

Как преобразовать 12 В постоянного тока в 5 В постоянного тока 1A

Многие друзья хотят преобразовать 12 В постоянного тока в 5 В постоянного тока при 1 А. Это популярная ставка в большинстве схем.

У меня есть два варианта на выбор. Это зависит от пригодности ваших деталей и времени.

Первый, 5V 1A транзисторный регулятор . Он аналогичен приведенным выше схемам.

Я использую силовой транзистор TIP41.Потому что он может получить максимум 4А в спецификации. Но при реальном использовании он может дать мне максимум около 2А. Кроме того, его корпус выполнен из TO-220, поэтому его легко использовать с радиаторами любого размера.

Раньше мне нравилась эта схема. Если у меня есть все комплектующие в моем магазине. Я сделаю это первым.

Но в последнее время мне нравится использовать этот компонент, Регулятор 7805.

Второй, 7805 Регулятор популярный .

Это так просто, быстрее, чем другие. Потому что его корпус такой же, как у TIP41, без стабилитрона и резистора смещения.

Преобразователь 12 В в 5 В 1A с использованием 7805

Кроме того, он имеет низкий уровень пульсаций на выходе около 10 мВ, с электролитическими конденсаторами (C1, C4) на входе и выходе. И оба фильтрующих конденсатора, C2, C3, для уменьшения всплесков напряжения.

Примечание : 7805 распиновка

Так как это линейный регулятор. Так что пока работает. Напряжение на входе и выходе IC1 составляет около 7 В.

При полной нагрузке ток 1А. Таким образом, выходная мощность составляет около 7 Вт.Жарко. Надо установить его на достаточном количестве радиатора.

Преобразователь 12 В в 5 В, выход 1,5 А

Иногда нам нужен выходной ток около 1,5 А. У нас есть 3 способа сделать это.

  • Подключение 7805 параллельно
  • Аккумулятор 12 В к преобразователю постоянного тока 5 В 1,5 А
  • Транзистор более высокого тока для регулятора 7805
  • Транзистор 2 А Регулятор
Подключение 7805 параллельно

Если мы подключим 7805 параллельно. Это делает более высокий ток больше. Это подходит для тех, кто поддерживает или не имеет силовых транзисторов.

Но долго не годится. Можешь попробовать!
Оба IC-7805 должны быть абсолютно одинаковыми.

Аккумулятор 12 В на преобразователь постоянного тока 5 В 1,5 А

Если нам нужно использовать регулятор напряжения 12 В на 5 В. Это схема регулятора постоянного тока 5 В 1500 мА.

Это простая схема с использованием IC-7805, фиксированного стабилизатора 5 вольт и силового транзистора TIP41-NPN для увеличения тока до 2А.

Пример эксперимента

Я использую источник питания 7805 с аккумулятором 12 В.Для снижения постоянного напряжения на 5 вольт.

Пробую использовать в нагрузке резисторы 4,7 Ом 5Вт. В качестве принципов он будет использовать ток около 5 В / 4,7 Ом = 1 А.

Я измеряю ток около 0,7 А, а падение напряжения составляет 4,9 В, но его можно использовать. Как показано на рисунке 1

Тестирование чистого IC-7805 с током не более 1А.

Требуется транзистор для увеличения выходного тока.

Использую транзистор TIP41. В принципе может подавать ток около 2А. Которого достаточно использовать.

На принципиальной схеме.

Схема простейшего регулятора 5V 1,5A

Затем я тестирую цепь примерно с нагрузкой, резистором 2,4 Ом. Затем измерьте ток примерно 1,3 А, а падение напряжения составит 4,9 В. Его можно использовать как захотим.

Тестирование с сильноточной нагрузкой

Продолжайте читать: Четыре небольших схемы регулятора постоянного тока на 5 В »

Я подавал напряжение на диоде-1N4007, чтобы компенсировать потерю транзистора между контактом BE.

Мы вставляем светодиод 1 для индикации включения питания этой цепи, а последовательный резистор R1 используется для ограничения тока до безопасного значения.

C1, C3 - конденсаторы с фильтром для сглаживания входной и выходной последовательности постоянного тока.
C2, C4 - искровой ток шумового фильтра.

Во время работы Q1 будет очень жарко, поэтому мы должны установить его с большим радиатором.

Примечание: Имеет минусы. Если это короткое замыкание. IC-7805 может быть поврежден.

Транзистор более высокого тока для регулятора 7805

Если вы хотите, чтобы ток был больше 1 А, используйте 7805 в более чем двух схемах, указанных выше.
Требуется помощь от силового транзистора PNP со схемой ниже.

Схема преобразователя с 12 В на 5 В 2A

Сильный ток будет проходить через силовой транзистор Q1, TIP42. В то время как 7805 получает меньший ток. Потому что R1 снижает этот ток.

Таким образом, 7805 поддерживает фиксированное регулируемое напряжение, только 5 В. Хорошо работает без радиатора.

Пока Q1 работает. Это так жарко. Нам нужно установить его с достаточным количеством радиатора.

Если есть готовые запчасти.Этой схемой можно пользоваться долгое время.

Тогда, если вам нужен ток 3А. Просто используйте MJ2955 вместо TIP42.

Хотя эту схему можно хорошо использовать. Но минусы все же есть.
При коротком замыкании силовой транзистор может быть поврежден.

Посмотрите на ниже.

Преобразователь 12В в 5В 5А

Если требуется выход 5В 5А. Вы можете изменить предыдущую схему. Используйте TIP2955 вместо TIP42.

Может пропускать ток до 5А.

Или, если у вас есть другой, TIP42.Можно добавить параллельно. Выходной ток тоже будет до 5А.

Токовый выход 3А, преобразователь 5В

Это преобразователь 12В в 5В понижающий регулятор при нагрузке 3А.

Понижающий преобразователь с 12 В на 5 В Регулятор

Цифровая камера также может снимать фотографии и видео. Но у него есть недостаток - долго не разряжается аккумулятор. При использовании на открытом воздухе. Нам приходилось часто подзаряжать аккумулятор. Это пустая трата времени.

При покупке дополнительных запасных аккумуляторов. Стоит дорого и все равно часто менять как то же самое.

На его боковой стороне находится разъем для подключения адаптера постоянного тока 5В, ток 2А. Если доработать свинцово-кислотный аккумулятор на 12В, чтобы снизить напряжение до 5 вольт. Это хорошая идея.

Потому что этот аккумулятор дешевле и долго используется. Например, аккумулятор 12В на 10Ач можно взять фотоаппарат на 5 часов.

Как это работает


У нас есть много способов сделать это. Но я покажу вам эту схему ниже.Мне нравится линейная схема, чем схема с переключением режимов.

В схеме много компонентов. Как указано выше, эта схема может питать ток до 3 А с увеличивающимся током Q3-MJ2955. Кроме того, в нем много интересных деталей.

При перегрузке или коротком замыкании нагрузки. Тогда напряжение на R2 составляет около 0,6 В. Итак, Q2 получает напряжение смещения, он работает. После этого VBE Q3 становится низким, Q3 работает ниже до остановки.

Пока Q1 работает для подключения тока через LED1. Это указывает на перегрузку.

Список компонентов регулятора напряжения от 12 В до 5 В

IC1: LM7805, регулятор постоянного тока 5 В IC
Q1: BC558, транзистор 40 В на 0,4 А
Q2: BD140, транзистор PNP на 1,5 А, 30 В

57 Q3: MJ29 , 4A, 50 В, силовой транзистор PNP
C1: 4700 мкФ, 25 В, электролитический
LED1: светодиод любого цвета
Резисторы
R1: 330 Ом 0,25 Вт
R2: 0,22 Ом 5 ​​Вт
R3: 470 Ом 0,5 Вт
R4: 47 Ом 1 Вт
R5: 18 Ом 1 Вт
Радиатор, провода и т. Д.

Приложение


У меня старый GPS, обычно использую его в машине. Нам нужна схема преобразователя постоянного тока в постоянный, которая может снизить напряжение с 12 В до 5 В при токе более 2 А.
Какая из принципиальных схем может это сделать.

Мне нравится, что нужно покупать некоторые детали, так как они есть у меня в магазинах.

Как показано на рисунке 2, я собираю их на универсальной плате

Кроме того, См. Другие в более простой схеме . Регулятор 3A 5V с использованием LM350

Простая защита от перенапряжения 5V

Обычно вы можете использовать вышеуказанную схему.Потому что это просто и недорого.

Вы просто добавляете предохранитель F1 для защиты от перегрузки более 2А. Также, если в цепи запитывается высокое напряжение более 5,1 В. У него слишком много токов через ZD1 и D1 в качестве сверхтока. Так что предохранитель внезапно сгорит.

Преобразователь 12 В в 5 В на 2 А с использованием 7805 и транзистора с защитой от перенапряжения

Источник питания 5 В 2 А с использованием 78S05

Другой способ, мой друг хочет схему источника питания 5 В 2 А . Чтобы модель была простой, используйте немного оборудования, собирайте легко.

Затем я выбрал для него эту схему.

Почему? В нем используется опорное оборудование, положительный стабилизатор напряжения / 2А в ТО220, 78S05. И мало деталей, видимых в схеме, качественная и малошумная.

Схема будет работать без дополнительных компонентов, но для защиты от обратной полярности на входе предусмотрен диод 1N5402, дополнительное сглаживание обеспечивается C1-220uF 50V.

Выходной каскад включает C2-47uF 25V для дополнительной фильтрации.

Загрузить этот

Все полноразмерные изображения этого поста находятся в этой электронной книге: Elec Circuit vol. 1 ниже. Пожалуйста, поддержите меня. 🙂

Также адаптер постоянного тока 5 В

  1. Источник питания микропроцессорного регулятора постоянного тока 5 В 3A от LM323K
  2. Импульсный источник питания 5 В 3A от LM2576
  3. LM2673 -5V 3A Регулятор напряжения питания
  4. Регулятор напряжения
  5. 5V 5A с 7812 и LM723

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

DC / DC преобразователи с выходом 5 В Пиковая мощность 10 Вт от PowerStream с полностью изолированным входом 12 В - 5 В, 24 В - 5 В, 48 В - 5 В и 120 В постоянного тока - 5 В

Спасибо, что выбрали PowerStream

Суббота, 12-июн-2021 01:31:38 EDT
  • от 12 до 4,5 В, от 12 до 4,8 В, от 12 до 5 В, от 12 до 6 В, от 12 до 6,5 В, от 12 до 7,0 В, От 12 до 7,2 В, от 12 до 7,5 В, от 12 до 8 В, от 12 до 8,4 В, от 12 до 9 В, от 12 до 9,6 В, от 12 до 10 В
  • от 24 В до 4,5 В, от 24 В до 4,8 В, от 24 В до 5 В, от 24 В до 6 В, от 24 В до 6,5 В, от 24 В до 7,0 В, от 24 В до 7,2 В, от 24 В до 7,5 В, от 24 В до 8 В, от 24 В до 8.4В, От 24 В до 9 В, от 24 В до 9,6 В, от 24 В до 10 В
  • от 48 В до 4,5 В, от 48 В до 4,8 В, от 48 В до 5 В, от 48 В до 6 В, от 48 В до 6,5 В, от 48 В до 7,0 В, от 48 В до 7,2 В, от 48 В до 7,5 В, от 48 В до 8 В, от 48 В до 8,4 В, От 48 В до 9 В, от 48 В до 9,6 В, от 48 В до 10 В
  • от 120 В до 4,5 В, от 120 В до 4,8 В, от 120 В до 5 В, от 120 В до 6 В, от 120 В до 6,5 В, от 120 В до 7,0 В, от 120 В до 7,2 В, от 120 В до 7,5 В, от 120 В до 8 В, от 120 В до 8,4 В, от 120 В до 9 В, от 120 до 9,6 В, от 120 до 10 В
  • Высоковольтный входной преобразователь постоянного тока, преобразователь постоянного тока 48В в 5В, постоянный ток 24В в 5В преобразователь
  • Высоковольтный входной преобразователь постоянного / постоянного тока
  • Преобразователь DC / DC 24/5 В
  • Преобразователь постоянного / постоянного тока 48/5 В
  • преобразование напряжения постоянного тока 120/5
  • от 120 до 5 вольт постоянного тока
  • изолированный понижающий преобразователь dc dc
  • преобразователь dc dc понижающий
  • преобразователь постоянного тока производитель постоянного тока

PowerStream Technology
1163 Юг 1680 Запад
Орем, Юта 84058
США
Телефон: 801-764-9060 Факс: 801-764-9061

© Авторское право 2000, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020, 2021
Lund Instrument Engineering, Inc. Все права защищены.
Google Подтверждение автора

Эффективное преобразование 12 В постоянного тока в 5 В для маломощной электроники, оценка шести модулей

В настоящее время я работаю над проектом Arduino, устанавливаемым на автомобиле. Устройство рассчитано на постоянное питание, и я решил использовать автомобильный аккумулятор в качестве источника постоянного питания. Я проектирую устройство с низким энергопотреблением, потребляющим 50 мА или меньше, потому что кто хочет застрять с разряженной батареей, верно?

Автомобильный аккумулятор обычно обеспечивает напряжение от 7 до 15 вольт, но в некоторых стандартах упоминается, что возможны скачки напряжения 40 В. Напряжение автомобильного аккумулятора обычно составляет около 12 В, но падает до ~ 7 В, когда вы запускаете двигатель, и до ~ 14 В, когда двигатель работает и аккумулятор заряжается.Поскольку мы не хотим, чтобы наше устройство перезагружалось во время пусков, мы хотели бы выполнить преобразование входного напряжения от 7 до 20 вольт в фиксированное выходное напряжение 5 вольт, которое ожидает Arduino Uno.

Регуляторы напряжения

На плате Arduino Uno есть стабилизатор напряжения, который мы могли бы использовать. Рекомендуется для напряжений от 7 до 12 вольт. Это означает, что нам нужно сначала снизить высокое напряжение автомобильного аккумулятора с помощью внешнего компонента, прежде чем мы сможем подключить его к плате Arduino Uno.К сожалению, одно это не решило бы наших проблем, поскольку не удовлетворило бы наши требования к эффективности.

Arduino Uno с обведенным регулятором напряжения. [Фото http://www.electricrcaircraftguy.com]

Проблема с использованием регулятора напряжения заключается в том, что регулятор расточителен. Любое дополнительное напряжение, которое необходимо сбросить, преобразуется в тепло. Формула эффективности: eff (reg) = Vout / Vin. Стабилизатор напряжения также имеет некоторые преимущества, одно из них - стабильность, что означает, что он может поддерживать очень стабильное и точное выходное напряжение.Еще одно преимущество - компактные размеры.

Чтобы выполнить эффективное преобразование, мы должны использовать импульсный источник питания, в частности понижающий преобразователь, который будет понижать для нас напряжение. Понижающий преобразователь будет включать и выключать вход настолько быстро, насколько это необходимо для обеспечения необходимого напряжения и мощности на выходе. В оставшейся части этой статьи будут сравниваться шесть различных понижающих (понижающих) модулей. Если вы не знакомы с принципом работы понижающего преобразователя с переключением режимов, прочтите эту статью, в которой также сравниваются некоторые модули при более высоких нагрузках.

Кандидатские модули

Одна реализация, которую я рассмотрел, - это понизить напряжение батареи примерно до 7 вольт, а затем запитать Arduino через его регулятор напряжения. Преимущество заключается в более стабильном напряжении для Arduino, однако будет потеря энергии 1-eff (reg) = 1-5 / 7 = 28%. Кроме того, каждый процесс преобразования требует некоторого запаса между Vin и Vout, поэтому при наличии двух этапов нам становится трудно поддерживать нижний предел диапазона напряжения автомобильного аккумулятора, что создает потенциальные проблемы со сбросами во время запуска двигателя.

Итак, я закончил поиск модулей, которые могут работать от автомобильного аккумулятора и выдавать 5 вольт. Это может быть регулируемый модуль или фиксированный на 5 вольт. Я бы подключил эти модули к USB-порту Arduino (предпочтительнее из-за присутствующей там дополнительной защиты) или напрямую к контакту Arduino 5V. Это означает, что предпочтение отдается модулям со встроенным выходным USB-портом типа «мама», хотя адаптеры или кабели преобразователя могут компенсировать его отсутствие.

Модули

Модули, которые я тестировал, происходят с Дальнего Востока, и большинство из них были куплены на eBay по цене от 1 до 2 долларов США (включая доставку).Это означает, что у большинства из них нет четкого номера модели или названия производителя. Я придумываю короткое название для каждого модуля, чтобы я мог легко их упомянуть. Я признаю, что качество фотографий могло быть лучше. Я старался изо всех сил с имеющимся у меня оборудованием. Также обратите внимание, что каждая фотография имеет собственный масштаб. Вот модули в произвольном порядке.

Сигара

Конвертер «Сигарный»

Этот адаптер имеет штекер прикуривателя на одном конце и предназначен для подключения к гнезду прикуривателя в автомобиле.Выходной разъем - это женский USB-порт. Такие модули продаются конечным пользователям для зарядки USB-устройств в автомобиле. Я понятия не имею, где я это взял, но я нашел его в своей корзине запчастей, разобрал и использовал в этом исследовании.

Поскольку такие преобразователи продаются конечным пользователям, их списки обычно не показывают фотографии печатной платы, так что это рулетка в отношении того, какой чип и эффективность вы получаете.

Регулируемый

«Регулируемый» преобразователь, передний

«Регулируемый» преобразователь, задний

Этот адаптер продавался на eBay как «Регулируемый понижающий модуль питания DC-DC LM2596 4.От 75-24В до 0,93-18В ». На самом деле чипа LM2596 там нет, что не должно быть большим сюрпризом для покупателей eBay. Это регулируемый понижающий модуль, который отлично подходит для создания прототипов. Вы регулируете выходное напряжение с помощью многооборотного потенциометра. Входные и выходные разъемы представляют собой винтовые клеммы, и вы можете видеть, что я подключил их к цилиндрической вилке для удобства использования.

Амперметр

Преобразователь амперметра, передний

Преобразователь «Амперметр», Задний

Этот модуль продавался на eBay как «Понижающий преобразователь постоянного тока 2А постоянного напряжения с вольтметром и амперметром».Он имеет регулируемое напряжение, ток и дисплей, который может отображать входное / выходное напряжение и выходной ток. Очень хорошо для прототипирования. Для некоторых людей это может быть даже альтернативой правильному настольному источнику питания. Этот модуль имеет разъемы, аналогичные модулю «Регулируемый», метод регулировки также аналогичен.

штраф

Преобразователь «Fine», передний

Преобразователь «Fine», задний

Этот модуль от QSKJ был внесен в список «Fine 6-24V 12V / 24V to 5V 3A CAR USB Charger Module DC Buck step down Converter».Это один из самых маленьких модулей в тесте. Он явно предназначен для интеграции в другие проекты, поскольку имеет две контактные площадки для ввода. На выходе получается довольно симпатичный женский USB-порт. В листинге упоминается множество дополнительных функций, таких как новейшая схема идентификации USB, схемы защиты, сверхнизкий статический ток (0,85 мА) и многое другое.

600 мА

Преобразователь «600 мА», передний

Преобразователь «600 мА», задний

Этот модуль с пометкой «DM01» на 100% предназначен для интеграции.Входы и выходы через контактные площадки. Похоже, этот модуль также выпускается в версиях на 3,3, 9 и 12 В. Он был выставлен на продажу как «понижающий понижающий модуль постоянного / постоянного тока 600 мА с фиксированным выходным напряжением 6-55 В на 5 В». Это может быть самый маленький модуль из 6, но отсутствие порта USB делает его нечестным сравнением. Одна особенность, которая отличает этот модуль от других, участвовавших в тесте, заключается в том, что он имеет панель «EN». Вы можете управлять этим разъемом для выключения и запуска модуля при необходимости. Заявленный ток отключения составляет менее 1 мкА.Если вы просто собираетесь подключить эту площадку к «Vin +», не беспокойтесь, «ток холостого хода» этого модуля составляет всего 0,7 мА.

Precise

Преобразователь «Precise», передний

Преобразователь «Прецизионный», задний

Этот модуль имеет те же подключения, что и «Fine», но он немного больше. Он продавался как «3A DC-DC 9V / 12V / 24V to 5V USB Step Down Power Module 2A Precise Vehicle Charger».

Напряжение и ток

Вот некоторые электрические свойства 6 модулей.У меня не было свойств модуля для «Сигары», поэтому диапазоны основаны на спецификациях микросхем и могут быть лучше, чем фактические диапазоны модулей.

Модуль Входное напряжение Выходное напряжение Максимальный выходной ток Пиковый выходной ток
Сигара 3 - 40 В 5,4 - 5,5 В 1,5 А ?
Регулируемый 4,75 - 24 В 0,93 - 18 В 2.5А
Амперметр 4,5 - 24 В 0,93 - 20 В 2A ?
Тонкий 6 - 24 В 5,1 - 5,2 В 2,1 A 3A
600 мА 6 - 55 В 5 В 0,6 A 1A
Precise 7,5 - 28V 5V 2A 3A

Пиковый ток означает способность обеспечивать высокий ток в течение ограниченного периода времени.Максимальный ток означает максимальный ток, который модуль может обеспечить постоянно. Имейте в виду, что в некоторых модулях упоминается, что для работы с максимальным током может потребоваться дополнительный радиатор или охлаждающее решение.

Несколько моментов, о которых стоит упомянуть: во-первых, «Сигара» с фиксированным выходным разъемом USB выдает слишком высокое напряжение по стандартам USB. Это могло быть из-за старости или просто плохого качества. Разница составляет около 10%, и я считаю ее непригодной для использования. Во-вторых, большинство модулей способны работать с входным напряжением примерно до 25 вольт, но немногие из них могут работать с напряжением 40 вольт и выше.Престижность за это.

Характеристики коммутационной цепи

Модуль Микросхема Частота Индуктор Заявленный КПД
Сигара MC34063A
100 кГц 220 мкГн? 83% при 24 В и 500 мА
Регулируемый MP23070N 340 кГц
10 мкГн? до 98%
Амперметр MP23070N 340 кГц
10 мкГн? ?
Fine MP2315 (знак AGCG)
500 кГц 4.7 мкГн от 12 В до 5 В 1 А может до 94%
600 мА HT7463A (маркировка 463A)
1250 кГц
22 мкГн до 96%
Precise MP1584EN 500 кГц
15 мкГн? до 96%

Более высокая частота переключения будет означать меньшую пульсацию на выходе (более точное напряжение / ток), но вызовет больше накладных расходов из-за переключения, что немного снижает эффективность.

Рядом с некоторыми значениями индуктивности стоит знак "?". Это означает, что компонент не был отмечен, а значение было оценено на основе рекомендаций в таблице данных. Обычно для более низкой частоты требуется индуктор большего размера и большей мощности.

Тестирование

Измерение тока с обеих сторон

Сначала я измерил ток, используемый моим устройством на выходе преобразователя, который составил около 50 мА. Затем я создал фиктивную нагрузку 100 Ом, подключив два резистора по 200 Ом параллельно.Я использовал массив резисторов, чтобы уменьшить нагрузку на каждый отдельный резистор, который был рассчитан на 0,25 Вт. В соответствии с законом Ома резистор на 100 Ом будет вызывать нагрузку 50 мА при напряжении 5 вольт, аналогично тому, как это делает устройство.

Затем я измерил ток, используемый преобразователем на входе, как для нагрузки устройства, так и для фиктивной нагрузки. Я заметил, что реальная нагрузка и фиктивная нагрузка с одинаковым средним током имеют одинаковую эффективность. Разница могла возникнуть, поскольку потребляемая мощность фиктивной нагрузки является фиксированной, в то время как устройство может потреблять мощность пачками, но это не оказало существенного влияния на результаты.Я пришел к выводу, что использование фиктивных резисторов - достаточно хорошее приближение для этого теста.

Затем я сделал фиктивные нагрузки для токов 25 мА, 50 мА и 100 мА, используя 1, 2 и 4 резистора, включенных параллельно.

Измерение тока с имитацией нагрузки

Чтобы как можно меньше повлиять на измерение, я использовал амперметр на входе (последовательно) и рассчитал ток на выходе, используя закон Ома I = V / R. Таким образом, не было никакого воздействия на выходную сторону, которое могло бы добавить падение напряжения и повлиять на результаты.Напряжение V измерялось параллельно, а сопротивление R известно и зависит от фиктивной нагрузки, используемой для каждого испытания.

Блок питания для теста был на 12 В, но из-за падения напряжения на амперметре входное напряжение модулей немного ниже.

Результаты

Я рассчитал эффективность каждого модуля для каждого типа нагрузки как:

 eff = Pin / Pout = (Vin * Iin) / (Vout * Iout) 

Таблицы данных некоторых микросхем, используемых в модулях, содержат график эффективности.Эффективность зависит от напряжения и тока. Если возможно, я добавил в последний столбец перечисленную эффективность микросхемы для соответствующих Vin и Iout. У некоторых модулей есть диаграммы эффективности, которые не охватывают диапазоны малых токов, что может указывать на тип нагрузки, для которой (не) были разработаны микросхемы.

Выходной ток 25 мА

Модуль In V Out V In mA Эффективность Эффективность микросхемы
Сигара 11.82 5,46 21 60%
Регулируемый 11,63
5,08 35,65 31%
Амперметр 11,58 5,04
40,04 27%
Мелкое 11,91 5,12 13,7 80% 87%
600 мА 11,9
5.04 14,2 75% 74%
Precise 11,9
4,98 14,75 71% 75%

Выходной ток 50 мА

Модуль In V Out V In mA Эффективность Эффективность микросхемы
Сигара 11,52 5,49 38,6 68%
Регулируемый 11.45 5,08 47,44 48%
Амперметр 11,39 5,05 52,2 43%
Мелкое 11,73 5,13 26,98 83% 89%
600 мА 11,72 5,01 26,66 80% 86%
Precise 11,72 4,98 27.3 78% 77,5%

Выходной ток 100 мА

Модуль In V Out V In mA Эффективность Эффективность микросхемы
Сигара 11,15 5,54 76,3 72%
Регулируемый 11,22 5,08 79,8 58%
Амперметр 11.18 5,04 76,1 60%
Мелкое 11,41 5,12 54,6 84% 91%
600 мА 11,46 4,9 51 82% 88%
Precise 11,38 4,96 53,5 81% 82%

Заключение

Различия могут быть значительными, как показано выше.При тесте с наименьшей нагрузкой (25 мА) худший исполнитель потребляет в 3 раза больше энергии, чем лучший.

Различия в эффективности между модулями становятся более тонкими по мере увеличения нагрузки: 2x для 50 мА и 1,5x для 100 мА.

Входные напряжения разные. Более высокий ток на входе означает большее падение напряжения на амперметре, что приводит к более низкому входному напряжению по сравнению с выходным напряжением источника питания.

Указанный КПД микросхемы находится в пределах 5-10% от измеренного КПД модуля. Дельта может быть связана с неэффективностью самого модуля или с различиями в общих условиях (температура и т. Д.).

И победитель: «Отлично»! Этот модуль явно лучше всего подходит для сценариев с низким энергопотреблением. При достижении токов 100 мА разница между 3 ведущими модулями минимальна.

Чем «Fine» лучше других? Это относительно новая микросхема. Таблица относится к 2014 году, а MP2307 - с 2008 года. Он также имеет очень низкие значения Rds (on) (90 мОм / 40 мОм), но, что наиболее интересно, MP2315 имеет режим энергосбережения AAM (Advanced Asynchronous Modulation) для легкая нагрузка.

Расширенная асинхронная модуляция (AAM) - это запатентованная технология MPS. Используя эту технологию, ИС будет снижать свою частоту при обнаружении низких нагрузок, тем самым уменьшая накладные расходы на переключение, но потенциально вызывая нестабильность и колебания. Значение резистора на выводе AAM определяет, когда начать это поведение. Не стесняйтесь поправлять меня в комментариях, если я неправильно это объясняю.

В заключение, если вам нужен эффективный модуль для легких нагрузок, вы можете попробовать его от QSKJ с чипом MPS MP2315, помеченным как AGCx (я видел, как AGCG или AGCE используются специально).Если у вас есть другие рекомендации, поделитесь ими в комментариях ниже. Удачного проекта!

Повышающий преобразователь постоянного тока с 5 В на 12 В

Повышающий DC-DC преобразователь основан на LM2577-ADJ IC, этот проект обеспечивает выход 12 В с использованием входа 5 В, максимальная выходная нагрузка 800 мА. LM2577 - это монолитные интегральные схемы, которые обеспечивают все функции питания и управления для повышающих (повышающих), обратных и прямых импульсных регуляторов преобразователя. Устройство доступно в трех вариантах выходного напряжения: 12В, 15В и регулируемое.

Для этих регуляторов требуется минимальное количество внешних компонентов, они экономичны и просты в использовании. В этом техническом паспорте перечислено семейство стандартных индукторов и обратных трансформаторов, предназначенных для работы с этими импульсными регуляторами. На микросхеме находится переключатель NPN 3,0 А и связанная с ним схема защиты, состоящая из ограничения тока и температуры, а также блокировки при пониженном напряжении. Другие функции включают в себя генератор с фиксированной частотой 52 кГц, который не требует внешних компонентов, режим плавного пуска для уменьшения пускового тока во время запуска и управление режимом тока для улучшенного подавления переходных процессов входного напряжения и выходной нагрузки.

Характеристики

  • Требуется несколько внешних компонентов
  • Вход 5 В постоянного тока
  • Выход 12 В постоянного тока
  • Выходная нагрузка 800 мА
  • Работа в токовом режиме для улучшения переходных характеристик, стабилизации линии и ограничения тока
  • Внутренний осциллятор, 52 кГц
  • Функция плавного пуска снижает пусковой ток при запуске
  • Выходной переключатель защищен ограничением по току, блокировкой при пониженном напряжении и тепловым отключением
  • Размеры печатной платы: 45.72 x 34,29 мм

Проект основан на LM2577-ADJ IC для гибкости получения других выходных напряжений путем изменения номинала резисторов обратной связи R2 и R3

Формула выходного напряжения В Out = 1,23 В (1 + R2 / R3) (Дополнительные сведения о величине индуктивности, конденсаторе, резисторах обратной связи, выходном токе и напряжении см. В листе данных)

Схема

Как это работает

LM2577 включает и выключает свой выход с частотой 52 кГц, и это создает энергию в катушке индуктивности L1.

Когда переключатель NPN включается, ток в катушке индуктивности заряжается со скоростью vin / L1, сохраняя ток в катушке индуктивности. Когда переключатель выключается, нижний конец катушки индуктивности летит над Vin, разряжая свой ток через диод в выходной конденсатор со скоростью (Vout-Vin) / L1. Таким образом, энергия, запасенная в

Катушка индуктивности

во время включения переводится на выход во время выключения. Выходное напряжение регулируется количеством передаваемой энергии, которое, в свою очередь, регулируется путем модуляции пикового тока катушки индуктивности.Это делается путем подачи части выходного напряжения обратно на усилитель ошибки, который усиливает разницу между напряжением обратной связи и опорным напряжением 1,23 В. Выходное напряжение усилителя ошибки сравнивается с напряжением, пропорциональным току переключения (т. Е. Току индуктора во время включения).

Компаратор завершает время включения, когда два напряжения равны, тем самым управляя пиковым током переключения для поддержания постоянного выходного напряжения.

Список деталей

Видео

LM2577 Лист данных

lm2577

Схема преобразователя 12 в 5 вольт (для автомобилей)

Эта схема преобразователя 12 в 5 вольт для автомобилей очень полезна.Его можно использовать для подключения 5-вольтовых электронных устройств в автомобиле с аккумулятором на 12 В. (Автомобильные свинцово-кислотные аккумуляторы могут иметь напряжение до 13,5 вольт). Если используется встроенный 5-вольтовый регулятор напряжения, такой как LM7805, максимальный ток, который он может выдать, составляет 1 ампер.

Этого количества тока может быть недостаточно для некоторых устройств, которые мы хотим подключить. Также может быть недостаточно, если мы подключим 2 и более устройств одновременно. Для решения проблемы воспользуемся транзистором, чтобы увеличить ток на выходе.

Как работает схема преобразователя с 12 на 5 вольт?

Эта схема может обеспечивать достаточный ток с помощью регулятора напряжения 5 В и транзистора (Q1), как показано на схеме. Конденсаторы C1 и C3 предназначены для выравнивания напряжения на входе и выходе регулятора, C2 и c4 используются для фильтрации любых помех, создаваемых автомобильной электрической системой.

Недостатком этой схемы является падение напряжения база-эмиттер (Vbe) 0,6 или 0,7 В, что приводит к выходному напряжению 4.

0 comments on “Преобразователь напряжения в 5 вольт: Преобразователь напряжения -5 вольт

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *