Три источника питания для автомобиля с 24 на 12 вольт.

Напряжение бортовой сети большинства грузовых автомобилей 24 В; таково и номинальное напряжение аккумуляторных батарей. А большинство выпускаемых приборов-помощников, предназначенных для применения в автомобилях

(электрические кофеварки, нагреватели, телевизоры, магнитолы, СD-проигрыватели и др.), рассчитаны на напряжение питания 12 В ±20%. Для их питания используют преобразователи 24–12 В. Случается, что фирменные преобразователи напряжения не выдерживают перегрузки (особенно если в качестве потребителей используются одновременно несколько устройств).

Замена стабилизатора (как и ремонт руками квалифицированного профессионала) стоит ощутимых денег. И когда мне приходилось ремонтировать блоки преобразователей 24–12 В, устраняя одну и ту же неисправность, я установил в «фирменный» корпус небольшую схему, которая с тех пор работает безотказно.

На рис. 2.8 показана электрическая схема простого преобразователя-стабилизатора постоянного напряжения 24–12 В на микросхеме КР1180ЕН12В.

Три источника питания для автомобиля

Рис. 2.8. Электрическая схема преобразователя напряжения на микросхеме КР1180ЕН12В

Микросхема КР1180ЕН12В представляет собой стабилизатор напряжения с фиксированным положительным выходным напряжением 12 В, имеет защиту от короткого замыкания и температурного перегрева. Микросхема D1 выдает фиксированное напряжение на выходе +12 В с максимально допустимым током нагрузки 2,2 А.

Особенность микросхемы КР1180ЕН12В в сравнении с близкими аналогами (по электрическим характеристикам) такова: максимальная рассеиваемая мощность Ptot (max) 15 Вт, а максимально допустимое входное напряжение 35 В. Реализованная в корпусе типа КТ-28-2, микросхема-стабилизатор имеет и большой запас по максимальной температурной устойчивости – темпеpатуpе пеpехода Тпер < 150 °C, что позволяет применять ее в различных конструкциях.

Хотя здесь же надо учитывать и то, что допустимая температура корпуса прибора КР1180ЕН12В Ткорп должна находиться в диапазоне –45…+70 °С. Для полного исключения возможного теплового «пробоя», что может стать актуальным при длительной эксплуатации устройства, микросхему и транзистор VT1 необходимо установить на разные изолированные от «массы» автомобиля радиаторы.

Погрешность выходного напряжения (в зависимости от колебаний входного напряжения и тока нагрузки, при соблюдении рекомендованного производителем диапазона рабочих температур) невелика и составляет у КР1180ЕН12А 2%, у КР1180ЕН12 (Б и В) – 4%, что можно считать хорошим результатом, если рассматривать его применительно к коэффициенту стабилизации всего устройства в зависимости от внешних условий воздействия.

Все эти основания и дали импульс к идее применения этой микросхемы в устройстве, схема которого представлена на рис. 2.8. Зарубежные аналоги микросхем серии КР1180ЕН12: А – 7812AC, Б – 7812C, В – 7812B. Резистор R1 в схеме на рис. 2.8 – с мощностью рассеяния 0,5 Вт. На рис. 2.9 представлен вариант преобразователя напряжения с использованием микросхемы – стабилизатора КРЕН8Б. Такой вариант не менее надежен и универсален.

Три источника питания для автомобиля
Рис. 2.9. Электрическая схема стабилизатора напряжения в бортовой сети 12 В

Микросхему также необходимо установить на радиатор. КРЕН8Б в соответствии с электрическими характеристиками обеспечивает максимальный ток нагрузки в 1,5 А и имеет защиту от короткого замыкания на выходе. Однако в данной схеме она работает совместно с усилителем тока на КТ819БМ, поэтому максимальный ток нагрузки существенно выше того, что могла бы дать одна лишь микросхема.

Автовладельцам на практике хорошо известно, как важно обеспечить работу CD-проигрывателя без помех; и в этом помогает устройство, схема которого представлена на рис. 2.9. Помехи, воздействующие на находящихся в автомашине людей, можно условно разделить на две категории:

помехи по питанию (НЧ-помехи);

помехи по ВЧ (высокой частоте).

Помехи по ВЧ можно устранить применением качественной антенны и (или) применением тюнера с избирательным высокочастотным трактом. Помехи «по питанию» на моей практике устраняются применением низкочастотных фильтров и рекомендуемого на рис. 2.9 стабилизатора, специально разработанного и практически опробованного для этих целей.

Результаты применения этого электронного устройства таковы, что показанный на электрической схеме стабилизатор задерживает помехи по НЧ, создаваемые работой двигателя автомобиля во всех его режимах, а также дополнительным электрооборудованием. Штатный вентилятор печки и (или) дополнительный вентилятор для охлаждения салона, питающийся от разъема прикуривателя, до применения этой схемы создавали заметные помехи по низкой частоте (фон), воспринимаемые через акустическую систему CD-проигрывателя. Устройство локализует помехи от кондиционера салона и (или) вентилятора охлаждения радиатора автомобиля.

О деталях и монтаже Конденсаторы С1–С4, подключенные параллельно диодам выпрямительного моста, и конденсатор С3 на выходе устройства отсекают «фоновые» помехи при работе мощных потребителей в бортовой сети. Конденсаторы С2, С4 фильтруют питание, исключая всплески и кратковременные падения напряжения.

Транзистор VT1 управляется микросхемой-стабилизатором КР142ЕН8Б (усиливает ток) и обеспечивает выходное стабилизированное напряжение 12 В ± 5%. Транзистор VT1 необходимо установить на теплоотвод и заменить на КТ815, К817А–К817В. В таком варианте выходной ток несколько сократится. Транзистор VT1, «раскаченный» микросхемой-стабилизатором, способен выдавать ток в несколько ампер (на практике устройство испытано с нагрузкой с током 3,3 А).

Это следует учитывать при выборе режимов работы стабилизатора. Устройство прошло испытание в качестве адаптера по питанию CD-проигрывателей фирм Panasonic и Kenwood. Как базовую схему адаптер можно использовать в широком спектре других задач, стоящих перед радиолюбителем. Устройство может быть использовано для подзарядки аккумуляторных батарей портативной электронной и бытовой техники, в том числе мобильных телефонов.

Отличительные особенности предложенной схемы (рис. 2.9) – также в том, что при подаче «повышенного» постоянного напряжения питания на вход микросхема D1 способна выдавать стабилизированное регулируемое выходное напряжение 12 В. На рис. 2.10 представлен вариант электрической схемы с использованием микросхемы-стабилизатора КР142ЕН12А, позволяющий в широких пределах регулировать выходное напряжение.

Рис. 2.10. Электрическая схема стабилизатора с регулировкой выходного напряжения
Рис. 2.10. Электрическая схема стабилизатора с регулировкой выходного напряжения

Эта схема испытана в регулируемом стабилизаторе, источник питания которого – все та же аккумуляторная батарея с номинальным напряжением 24 В, взятая от грузового автомобиля Volvo FL6. Иллюстрированное на рис. 2.10 включение микросхемы КР142ЕН12А позволяет получить на выходе стабилизированное напряжение в диапазоне 1,2–21 В. Микросхему необходимо установить на теплоотвод. Устройство имеет защиту от короткого замыкания на выходе.

Его можно применять не только в автомобиле, но и в других радиолюбительских конструкциях. Так, при подаче постоянного напряжения на вход в пределах 36…40 В устройство способно выдавать стабилизированное выходное напряжение от 1,2 В до 37 В соответственно при токе нагрузки до 1 А. Когда потребуется установить на стабилизаторе фиксированное выходное напряжение, к примеру 12 В, регулировкой переменного резистора сопротивлением 5,6 кОм добиваются требуемого выходного напряжения, затем сопротивление резистора (выпаяв один вывод) измеряют омметром, и переменный резистор заменяют постоянным.

После ознакомления с этим разделом любой водитель, имеющий даже небольшие практические познания в электронике (но умеющий применять паяльник по назначению), может самостоятельно собрать схему преобразователя и снять для себя проблему надежности и ремонта этого электронного блока.

Автор; А.КАШКАРОВ, г.С.-Петербург.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.