Автомобильный преобразователь для питания ноутбука

Автор: Max
Опубликовано 07.03.2017
Создано при помощи КотоРед.

Всем привет!

Конструкция, о которой пойдет речь разработана нашим модератором Starichok51, большим специалистом в области питания. Нет, он не повар, хотя, наверное, периодически жарит картошку с грибами или яичницу под настроение, он специалист в области питания электрического. Но, как любой кот, страшно ленив, и документально оформить свои разработки у него никак не доходят лапы. Так что я взялся за это дело и сейчас расскажу об одном весьма полезном устройстве, которое может пригодиться не только автомобилистам, хотя адресовано оно в первую очередь им.

Не смотря на стремительное развитие портативной электроники с низковольтным питанием, довольно часто возникают ситуации, когда от бортовой сети автомобиля нужно запитать вполне полнофункциональное устройство - ноутбук, нетбук или что-то в этом роде. Даже не обязательно для работы, а хотя бы подзарядить внутренний аккумулятор. Однако напряжение питания современных ноутбуков - 19 Вольт. Таким образом, нам нужен некий преобразователь, который поднимет напряжение автомобильной сети до уровня, необходимого для питания ноутбука. При этом, он должен быть достаточно мощным, чтобы обеспечить необходимый ток как для заряда аккумулятора, так и для полноценной работы компьютера. Очень желательно, чтобы такой преобразователь не использовал активное охлаждение в виде вентилятора, поскольку содержание пыли в автомобиле явно повышенное, а любой вентилятор затаскивает пыль внутрь устройства и довольно быстро забивает радиаторы охлаждения. Да и вообще - отсутствие механических движущихся частей очень положительно сказывается на надежности устройства.
Всем эти требованиям отвечает рассматриваемый преобразователь.

Основные характеристики преобразователя:
Номинальное выходное напряжение, В          19(+/-5%)
Максимальный ток нагрузки, А                     5
Входное напряжение, В                               12...14
Максимальный потребляемый ток, А             10

Схема преобразователя:

В основе преобразователя микросхема UC3845, ШИМ-контроллер с частотой преобразования 90кГц. В качестве выходного ключа используется полевой транзистор IRF3205. Выходное напряжение выпрямляется диодной сборкой VD2 и фильтруется конденсатороами C7...C9. С помощью обратной связи через резисторы R9, R10 осуществляется стабилизация выходного напряжения. Дроссель L1 предотвращает попадание напряжения высокой частоты в бортовую сеть автомобиля. Без этого дросселя магнитола или любое другое аудио оборудование в автомобиле, которое питается от бортовой сети начнет пищать как мышь при одновременной работе с данным преобразователем.

Конструктивно устройство выполнено на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита.

При этом выходной транзистор и диодная сборка размещены со стороны печатных проводников, на специально вытравленные полигоны для отвода тепла, к котороым транзистор и диодная сборка прижимаются винтами с гайкой. Таким образом, устройству не нужно активное охлаждение, оно вполне обходится без него.
Конденсаторы C5, C7, C8 желательно с малым внутренни сопротивлением, Low-Esr (например, ELZET CD287). Из-за высокой частоты преобразования обычные конденсаторы могут довольно существенно нагреваться. Конденсатор С9 вполне допустимо взять пленочный, типа К73-17. Резисторы R7, R8 - мощностью не менее 2Вт.
Теперь о дросселях. Для их изготовления вам понадобится два кольца Magnetics 77310 А7 и около 2 метров провода в эмалевой изоляции, диаметром 0,8мм. Например ПЭТВ-2.
Для дросселя L1: отрежьте три равных куска провода длиной 260мм каждый. Сложите три провода вместе так, чтобы получилась плоская лента и полученной лентой произведите намотку на кольце до его заполнения, оставив для выводов дросселя по 10мм провода. Должно получиться 8-9 витков. Намотку постарайтесь произвести так, чтобы провод как можно плотнее прилегал к граням кольца.
Для дросселя L2: отрежьте два равных куска провода по 610мм каждый, сложите их вместе и намотайте на втором кольце 22 витка, оставив для выводов дросселя 10мм провода. Намотка, как и в первом случае должна производится таким образом, чтобы провод максимально плотно прилегал к поверхности кольца.

Подключать преобразователь вполне можно к гнезду прикуривателя автомобиля. Максимальный ток, потребляемый преобразователем составляет 10А, в то время, как максимально допустимый ток прикуривателя - около 16А. Для подключений необходимо использовать провод сечением не менее 2,5 кв. мм. Подключать компьютер к преобразователю необходимо проводом сечением не менее 1,5 кв. мм. Желательно использовать провод в двойной изоляции.

И еще одно, несомненно полезное замечание. Специально для самых ленивых котов в лаборатории РадиоКОТструктор есть готовый набор для сборки данного устройства. В наборе есть абсолютно все, даже припой и винты с гайками. Вам понадобится только паяльник и пара часов времени.

Все вопросы в Форум.