PDA

Просмотр полной версии : Автомобильный преобразователь с 24В в 12В 10А



ur3vcd
16.08.2013, 16:15
Ко мне часто обращаются с вопросом о том как питать 12-ти вольтовое оборудование в автобусах и грузовиках с бортсетью на 24В. Ремонтировал промышленные (полукустарные) преобразователи типа ИПН-24-12/20А, но мне они показались слишком навороченными - и необоснованно усложненными. ШИМ на ТЛ494, далее одновибратор на 555, а после ещё и двухтактный каскад на двух транзисторах. Кроме этого есть ещё 7 транзисторов, назначение которых не имея схемы я не стал разгадывать. Ясно что какая-то защита и автоматика (управление релюшкой отключения нагрузки и т.п.).
Короче, решил сделать все просто, но с акцентом на дешевизну, доступность элементов. Постарался применять специализированные компоненты. За основу взял обычный импульсный стабилизатор в статье из журнала Радио 2000г, №11, стр.69, исключив входной LC-фильтр и адаптировав схему под питание 28В->12,6В. Для этого применю в драйвере более высоковольтную IRF7343, ШИМ на ТЛ3842, ключ остается на IRF4905, а диод выбрал 30CTQ060. Дроссель будет на альссиферовом кольце DS270125, а расчет его в программе DrosselRing 1.1.0.0. Владимира Денисенко. Все выбирал из того, что было в наличии у Ворона. К стати по поводу дросселя - в статье не указана его индуктивность. Пробовал считать программой Booster того же автора, то получилось что-то около 3...5 мкГн. Нужен совет как правильно его изготовить и правильно ли я выбрал сердечник, учитывая что работать все будет где-то на 60...100кГц и нагрузка будет до 10А, а то и 15А (кратковременно).
Что касается вопросов, переживаю за высокое напряжение питания: Шиму ничего не будет - там встроенный стабилитрон на 36В. А вот полевики будут управляться всеми 28В - думаю придется ставить резисторы и стабилитроны в затворы, чтобы ограничить напряжение управления или запитать управление от отдельного стабилизатора 7812 в корпусе SO-8.
Перед тем, как собирать хотелось бы получить взгляд со стороны и здоровую критику схемы.

RVЗMS
16.08.2013, 16:19
Один провод с аккума кинуть и ничего городить не надо))).

Кто не знает,на авто с 24в оборудованием стоит два аккума на 12в)

4z5lr
16.08.2013, 16:38
Очень нежелательно.

Геннадий 53
16.08.2013, 17:40
"Очень нежелательно".... в чем проблема?
А теперь подумайте, что произойдет, когда минусовый кабель отсоединить от кузова а вто время в 24-вольтовой цепи будет включена любая нагрузка.

А если в цепь 12 в последовательно поставить диод — тогда можно.

VSergio
16.08.2013, 18:59
Добавлено через 49 минут(ы):


Перед тем, как собирать хотелось бы получить взгляд со стороны и здоровую критику схемы.
Ремонтировал подобный "аппарат"

промышленные (полукустарные)
Типа "сам пан склепав"! Был пробит силовой ключ. 24 В. пошло дальше и сожгло бензонасос.
Как вариант, реле отключения при перенапряжении. С защёлкой..... . Предохранитель просто обязателен!
Я бы делал по другому. С трансформатором и двухтактной схемой.

UN7RX
16.08.2013, 19:44
Хм, если не стоит задача всенепременнейше собрать это самому, то нет смысла городить огород, цена вопроса конвертера 24в->12в с током 30А всего то $6 с доставкой (http://www.ebay.com/itm/New-24V-to-12V-DC-DC-Car-Power-Supply-Inverter-Converter-Conversion-Device-30A-/400486037853?pt=AU_C ar_Parts_Accessories&hash=item5d3ed3f95d&vxp=mtr)... :roll:

4z5lr
16.08.2013, 19:46
"Очень нежелательно".... в чем проблема?
А теперь подумайте, что произойдет, когда минусовый кабель отсоединить от кузова а вто время в 24-вольтовой цепи будет включена любая нагрузка.

А если в цепь 12 в последовательно поставить диод — тогда можно.

Если будет дополнительная нагрузка на один аккумулятор ,то на другом во время зарядки будет напряжение выше чем положено.Он быстрее выходит из строя.Это из многолетней практики.
Но хозяин барин :-P.

Геннадий 53
16.08.2013, 23:03
4z5lr - всё правильно. Если грузовик то там батареи большие. Умеренную нагрузку одного аккумулятора система выдержит.

Но главное - я обращал внимание на опасность переплюсовки 12-вольтовой цепи когда (вовремя ремонта) отключим основной минусовый провод.

rv6lik
17.08.2013, 01:43
у меня в мазе СВ,видеорегистратор, радар-детектор. всё это питается через диод от одного аккума. без диода будет девайсам кердык.проверено!!!

sharp
21.08.2013, 12:00
Хм, если не стоит задача всенепременнейше собрать это самому, то нет смысла городить огород, цена вопроса конвертера 24в->12в с током 30А всего то $6 с доставкой (http://www.ebay.com/itm/New-24V-to-12V-DC-DC-Car-Power-Supply-Inverter-Converter-Conversion-Device-30A-/400486037853?pt=AU_C ar_Parts_Accessories&hash=item5d3ed3f95d&vxp=mtr)... :roll:

Интересно, что там внутри за $6, если в Европе за такие деньги невозможно даже хороший сердечник для дросселя ИБП купить.

Если есть желание и опыт, можно повторить итальянский DC-DC конвертер RT23SW от RT Construcioni Elettroniche, он же VRS23 от Quick.
За последние 7-8 лет установлено более 10 конвертеров Quick-VRS23 на плавательных судах и ни одного отказа. Конвертерами питают FM- радиостанции и навигационное оборудование.

ur3vcd
05.09.2013, 12:37
Люди, приехали все делюшки на преобразователь в первом посте, но меня червячек изнутри грызет...
Смущает то, что полевик будет управляться напряжением равным входному. Т.е. в открытом состоянии между затвором и истоком будут все 28В! Не многовато ли это?! И как бы так его ограничить малой кровью, не сильно потеряв на крутизне фронтов?

ur3vcd
26.10.2013, 14:04
Если есть желание и опыт, можно повторить итальянский DC-DC конвертер RT23SW от RT Construcioni Elettroniche, он же VRS23 от Quick.
За последние 7-8 лет установлено более 10 конвертеров Quick-VRS23 на плавательных судах и ни одного отказа. Конвертерами питают FM- радиостанции и навигационное оборудование
В общем так я и не решился собирать свой конвертер на 3843 по схеме из журнала Радио по двум причинам: во первых побоялся что к полевому транзистору будут приложены управляющие импульсы амплитудой в 27В и он их не выдержит, а во вторых влом мотать трансформатор тока на колечке.
А по этому прислушался к совету sharpa, и развел платку по предложенной схеме, исключив только дополнительные LC-фильтра по входу и выходу. Попробую пока без них. Сейчас собираюс вытравить плату и попытаться запустить преобразователь.
Вот что получилось:

Vas1977
26.10.2013, 14:41
хотелось бы получить взгляд со стороны и здоровую критику схемы. Об уровне схемотехнической грамотности изобретателя можно судить хотя бы по тому, как включён драйвер силового элемента- через транзисторы VT1.1 и VT1.2 при их переключении протекает ничем не ограниченный сквозной ток... :ржач: :lol::bad: Положим, на 6 ножке единица, и она переходит в ноль. Имеем вначале открытый нижний транзистор, по мере снижения напряжения на 6 ножке, открывается верхний, и, только потом, через некоторое время, закрывается нижний. По трансферной характеристике несложно вычислить сквозной ток при питании 16 Вольт- 72 Ампера при падении напряжения на каждом из транзисторов по 8 Вольт, т. е. пиковая мощность 72*8=576 Ватт, т. е. более киловатта на СМД корпусе. :ржать: Понятно, что длиться это безобразие будет недолго, вот только за целостность драйвера при подобной "схемотехнике" я бы и ломаного гроша не дал.

ur3vcd
26.10.2013, 14:58
Vas1977, ну посмеяться посмеялись, а вот мысль свою не закончили. Укажите тогда что нужно сделать для исключения или ограничения этого самого сквозного тока? Я спрашивая критику ожидал ещё и дельные советы.

З.ы. лично мое мнение по поводу сквозного тока - то я уже не впервые встречаю когда два полевика таким образом включают без всяких добавочных сопротивлений. Очевидно, что за счет относительно большого напряжения отсечки один открывается позже чем закрывается другой, даже с учетом емкостей электродов и крутизны фронтов управляющих импульсов. Вспомните например схему базовой ячейки КМОП-логики? Там тоже нету токоограничительных резисторов.
Хотя согласен, схема становится очень критична к напряжению питания. При большом значении напряжения питания транзисторы будут открываться раньше, чем закрываться их "напарники".

Vas1977
26.10.2013, 15:27
Укажите тогда что нужно сделать для исключения или ограничения этого самого сквозного тока? Да вот, хоть так http://v__e_3kf.build2.ru/viewtopic.php?id=283 #p17329 ПОСТ 10 сделайте. :ржач: Устройство в принципе не может иметь сквозной ток. Я на том форуме ещё много чего про импульсники писал, если есть желание- почитайте.

Добавлено через 5 минут(ы):


Очевидно, что за счет относительно большого напряжения отсечки один открывается позже чем закрывается другой И вовсе не очевидно... Гляньте даташиты- при половине напряжения питания на выходе микросхемы (8 Вольт, т. е. у каждого транзистора напряжение затвор- исток тоже 8 Вольт), ток стока не менее 70 Ампер. Они хором у Вас открыты будут, и, Ваше счастье, если сгорят не сразу. Хотя нет, это не счастье, а наоборот, ведь они, если сгорят не сразу, могут подгорать постепенно, и крови попить в смысле нестабильной работы...:ржач: Даже при питании 8 (!!!:lol:) Вольт Вам счастья не видать- 12 Ампер сквозной ток будет при Vgs=4V. :ржать: См. http://pdf1.alldatasheet.co m/datasheet-pdf/view/85451/IRF/IRF7309.html Fig 3.

ur3vcd
28.10.2013, 15:26
Vas1977, давайте не будем спорить. Я понял, что сквозной ток возможен и по этому обязательно необходимы токоограничительные транзисторы или цепи, которые исключат открывание одного транзистора до полного закрывания второго.

Но суть то в другом - я отказался от этой схемы из журнала и собрал по схеме, которую предоставил sharp. Вчера было пробное включение и как ни странно - ничего не бабахнуло и волшебный дым, на котором работают все радиодетали, не вышел. На выходе появилось 13,2В - все признаки нормально работающего устройства. Но это без нагрузки. Пока максимум чем грузил - это резистор на 6 Ом (нагрузка около 2А), то выходное напряжение стояло как вкопанное. Хоть я дросселя по входу и выходу не ставил, но пульсации мизерные.
Чуть-чуть правда неправильно посчитал дроссель. Пользовался программой Владимира Денисенко (за что ему огромное спасибо!), но сразу не обратил внимания на частото-задающую емкость и считал для тактовой частоты 100кГц. У меня получилось индуктивность надо 2,5...3мкГн или это 12-13 витков жгута из 40 жил провода 0,31 альссиферовом кольце DS270125. Так и намотал. А по схеме частотозадающая емкость 820пФ, а это судя по расчетам должно быть около 26кГц. Для такой частоты индуктивность нужна гораздо больше - в пересчете 20-30 витков. По этому я пока уменьшил частотозадающую емкость до 360пФ. Дальше буду ещё повышать рабочую частоту обращая внимание на КПД и нагрев.
Вооружусь мощным БП и нагрузками в виде автомобильных лампочек и буду тестить, смотреть осциллограммы напряжений и вычислять КПД, сделаю фото и покажу что получилось.

Vas1977
28.10.2013, 16:36
Vas1977, давайте не будем спорить. А я и не спорил... :ржач: Ну, а правильность, или неправильность схем и расчётов, Вы проверите практикой, нагружая стабилизатор различными нагрузками, и смотря его реакцию на них. Неплохо это делать осциллографом, например, наблюдая просадку/выброс выходного напряжения при подключении/отключении полной нагрузки. И по нагреву транзистора под номинальной нагрузкой тоже можно судить о качестве схемотехники. Например, у меня для 100 Вт нагрузки, транзистор стоит без радиатора...:super:Т актовая частота 20 кГц.

yurka
14.02.2015, 11:55
здравствуйте скажите пожалуйста вы собирали конвертеров Quick-VRS23

ut5eqr
17.02.2015, 23:50
Я на своём авто Икарус использую обыкновенный стабилизатор на 13,2 в. По выходу предусмотрел тиристор для защиты от перенапряжения. Пять лет без проблем. Не пойму в чём проблема? Зачем всё это городить?

ra9few
18.02.2015, 00:31
Хм, если не стоит задача всенепременнейше собрать это самому, то
Третий год использую воронежский ПН24/12-30,работает отлично. Импульсный, но помех ни на КВ,ни на УКВ нет,как ни странно. Просадка напряжения на клеммах преобразователя при токе 20А - 0,06В. Замерено вольтметром В7-22А.

sharp
19.02.2015, 19:07
В ЛС поступил вопрос о возможных вариантах изготовления дросселя в БП Quick-VRS23 (п.#10). Ответ продублирую здесь, возможно кому-то будет полезно.

Давно было, тогда не было схемы. Блок разобрал, плату фотографировал мобильным тлф., схему срисовал и сделал макет. Испытания делал на макете, долго мучил, не успел убить. Оригинальный дроссель намотан на колечке Т157-18 (зеленый/красный) от Micrometals, Inc., индуктивность примерно 7-10 uH. Испытания в разных режимах проводил дросселем на ETD39 от Philips (Ferroxcube) с воздушным зазором 1.5 мм в среднем керне. Если не нужен максимальный ток, то можно использовать желто-белые колечки от компьютерных БП. Чаще всего там используются Т106-26. При большой мощности, дроссель можно намотать на магнитопроводе из двух - трех сложенных вместе ферритовых колец Т106-26. Три кольца типоразмера T106 имеют примерно эквивалентную площадь рассеивания одного кольца Т157, но у материала "26" потери больше чем у материала "18", но на частотах, на которых работает БП вполне терпимые и, кроме того, он в 3-4 раза дешевле.