Адаптер для питания ноутбука в машине. Адаптер для питания ноутбука в машине Преобразователь напряжения 12 вольт ноутбука

Печатная плата с компонентами и инструкцией в упаковке.
Данный набор позволит вам собрать импульсный преобразователь с выходным напряжением 19 В и максимальным выходным током 5 А для питания портативных компьютеров: ноутбуков, нетбуков в автомобиле. В длительных поездках и длинных городских пробках ваша техника не отключится внезапно из-за разряда аккумулятора.

Устройство представляет собой мощный DC-DC преобразователь для питания портативных компьютеров от бортовой сети автомобиля, автомобильного аккумулятора или любого другого источника напряжения 12...14 В соответствующей мощности.
Преобразователь построен на микросхеме ШИМ-контроллера SG3845, которая преобразовывает постоянное входное напряжение в переменное напряжение высокой частоты. Частота преобразования - 90 кГц. Для управления выходным дросселем используется мощный полевой транзистор VT1. Стабилизация выходного напряжения так же осуществляется микросхемой, для чего на вывод 2 подается сигнал ошибки с делителя R9, R10.
Выходное переменное напряжение выпрямляется диодной сборкой VD2 и сглаживается конденсаторами С7...С9.
Входной дроссель L1 необходим для предотвращения проникновения высокочастотных помех в бортовую сеть автомобиля.

Характеристики:
Диапазон напряжений питания: DC 12...14 В;
Номинальное выходное напряжение: DC 19 В (±5 %);
Максимальный ток нагрузки: 5 А;
Максимальный потребляемый ток: 10 А;
Частота преобразования: 90 кГц.
Сложность сборки: 2 балла;
Время сборки: Около 3 часов;
Диапазон рабочих температур: -10...+50 градусов Цельсия;
Относительная влажность: 5...95 % (без образования конденсата);
Размеры устройства: 91 x 61 x 48 мм;
Общая масса набора: ~96 г.

Комплект поставки:
Плата печатная;
Набор радиодеталей;
Моточек трубчатого припоя ПОС-61 (0,5 м);
Моточек провода ПТВ-2, 0,8 мм (2 м);
Набор метизов (М3);
Инструкция по эксплуатации.

Примечание:
Внимание! Настоятельно НЕ рекомендуется подключать преобразователь в розетку прикуривателя автомобиля! Устройство подключается напрямую к клеммам аккумулятора через предохранитель 30 А, включённый в разрыв плюсового провода сечением не менее 6 мм 2 .
Нагрузку (портативный компьютер) подключать к преобразователю проводом с сечением не менее 1,5 мм 2 .
Производитель данного конструктора НЕ несёт ответственности за любые последствия для вашего автомобиля или потативной электроники, возникшие в результате эксплуатации данного устройства.

Для увеличения нажмите на картинку
(навигация по картинкам осуществляется стрелочками на клавиатуре)

Данный повышающий dc-dc преобразователь предназначен для повышения напряжения бортовой сети автомобиля (+12В) до 19В, получая возможность подключения ноутбука к бортовой кабельной сети автомобиля. С учетом того, что ноутбук в наше время не редкость, то представленная в этой статье схема преобразователя очень даже актуальна для автомобилистов.

Данный автомобильный преобразователь на UC3845 построен по принципу однотактного повышающего преобразователя с накопительным дросселем. Схема имеет защиту по току.

Схема автомобильного преобразователя из 12В в 19В на UC3845

Работа схемы подробно описана в статье “ ”. В этой же статье вы прочтете о том, как работает защита по току, а также другую интересную информацию по данной схеме.

Микросхема UC3845 является ШИМ контроллером и по своей работе аналогична ШИМ UC3843.

Микросхемы UC3845 и UC3843 одинаковы по расположению выводов и могут быть заменены друг с другом в данной схеме. При замене этих ШИМ контроллеров стоит учесть тот факт, что при одинаковых времязадающих элементах (R2, C6) частота на выходах этих ШИМ (6 вывод) будет отличаться почти вдвое.

Дело в том, что в UC3845 есть триггер, который делит частоту пополам, а также ограничивает ширину импульса до 50% (речь пойдет ниже). И если настроить на одинаковую частоту генераторы микросхем UC3845 и UC3843 (встаем осциллографом на 4 вывод), то на самом выходе UC3845 (вывод 6) частота будет вдвое меньше выходной частоты UC3843. Не путайте выходную частоту, с частотой генератора ШИМ, она не всегда одинаковая (как в нашем случае).

К примеру, я установил в качестве R2 = 10кОм, а C6 = 1нФ, частота генератора UC3845 составила примерно 160кГц, а у UC3843 135кГц. На выходе UC3845 частота составила примерно 80кГц (то есть уменьшилась вдвое), а у UC3843 частота равнялась частоте генератора (135кГц).

Поэтому для UC3845 конденсатор C6 необходимо устанавливать емкостью не более 500пФ, а резистор R2 на 10кОм, чтобы на выходе получить частоту примерно 160кГц. Я установил 1нФ и все испытания проводил на этой емкости.

Еще одно отличие этих микросхем в том, что коэффициент заполнения импульса у ШИМ UC3845 равен 50%, в отличие от UC3843, коэффициент которой равен 100%.

Короче, при регулировке скважности у UC3843 ширина импульса может быть настолько большой, что займет почти весь период, а у UC3845 только половину периода. Как это можно пощупать, да легко! Собрав, этот автомобильный повышающий преобразователь из 12В в 19В на UC3845, при регулировке напряжения под нагрузкой 3А, напряжение на выходе преобразователя не сможет подняться больше 21В-22В (напряжение зависит от параметров дросселя), то есть напряжение будет “просаживаться”.

Казалось бы беда! Но нет, наш преобразователь должен выдавать напряжение 19В постоянного тока, и он со своей задачей справляется отлично при нагрузке 3А и 5А. Не зря эта микросхема является одной из лидеров в схемах преобразования 12-19 Вольт.

Некоторые параметры микросхемы

Максимальное входное напряжение не более.......... 30В

Выходной ток.......... 1А

Ток сигнала ошибки......... 10мА

Мощность рассеивания (корпус DIP).......... 1Вт

Максимальная частота генератора.......... 500кГц

Коэффициент заполнения.......... 50%

Рабочий ток.......... 11мА

Другие параметры и графики найдете в .

Элементы схемы

Резисторы схемы нужно выбирать на четверть Ватта (0,25Вт), за исключением R4 = 0,5Вт и R6 = 2Вт.

Конденсаторы C1, C2, C8, C9 должны быть рассчитаны на напряжение 25В. На выходе схемы достаточно одного электролита на 1000мкФ (C8 или C9).

Диоды VD1 и VD2 – Шоттки, или другие супербыстрые диоды. У меня установлена сборка Шоттки SB2040CT (20А, 40В), меньше 40В лучше не устанавливать. Можно на плату установить одиночный диод, но к сборке легче прикрепить радиатор.

R9 - многооборотный подстроечный резистор типа 3296. Многооборотные резисторы позволяют производить настройку плавно.

Самое интересное это дроссель L1. Индуктивность его должна быть в пределах 40-50мкГн. Хотя и при индуктивности 20мкГн преобразователь будет работать, только КПД будет ниже желаемого. Для его изготовления необходимо найти кольцо из порошкового железа желто-белого цвета. Чем больше диаметр кольца, тем лучше. У меня наружный диаметр кольца составляет 27мм, внутренний 14мм и толщина 11мм. Мотаем 20-22 витка двойным медным, лакированным проводом. Диаметр жилы 1мм. У меня диаметр жилы 1,4мм, я мотал одиночным проводом. Такой дроссель долговременно держит ток 3А при выходном напряжении +19В.

При намотке двойным (тройным) проводом обмотка может не уместится в один слой, тогда обмотку необходимо выполнять в два слоя, можно без изоляции (если эмаль провода не повреждена).

Пару слов о защите

От короткого замыкания (КЗ) будет спасать предохранитель FU1. Схема КЗ выдерживает, это показали мои опыты, главное чтобы источник напряжения +12В, подключенный к входу преобразователя, имел защиту и был достаточно мощным, а лучше чтобы это был автомобильный аккумулятор.

Работа защиты по току подробно описана в статье про UC3843 (смотри ссылку выше), здесь все работает аналогичным образом. Единственное добавлю, для работы преобразователя на UC3845 на выходной ток до 5А, необходимо сопротивление резистора R6 (датчик тока) уменьшить вдвое, или подключить в параллель два резистора по 0,1 Ома. Если не сделать данные манипуляции, Выходная мощность (напряжение и ток) будут ограничены защитой.

Два разных по габаритам дросселя…

Преобразователь с параметрами дросселя, описанными чуть выше, я эксплуатировал на нагрузку сопротивлением 6,2 Ома. Ток нагрузки составил 3А, при выходном напряжении 19В. В течение тридцатиминутной работы дроссель нагрелся до 45 градусов Цельсия, и рост температуры прекратился, это очень даже неплохо. Кстати КПД при такой нагрузке составил 82%.

После чего я установил второй дроссель, который намотан на кольце с наружным диаметром 18мм, внутренним 8мм и шириной 7мм. Провод одиночный, диаметр провода 1,4мм, 20 витков (40мкГн). При работе на выходной ток 3А в течение 30 мин, дроссель нагрелся до температуры 50 градусов Цельсия.

Теперь вам немного понятно, какие габариты сердечника выбрать. Конечно, если бы я мотал двумя жилами, нагрев бы снизился немного, но даже 55 градусов это вполне нормально.

Ноутбук, бесспорно, необходимый девайс, однако проблема в том, его аккумулятор не позволяет работать с ним в автономном режиме более 2 – 3 часов.

Поэтому будет логично, передвигаясь на машине запитать и подзаряжать ноутбук от бортовой сети автомобиля. Но, к сожалению, большинство ноутбуков работают от 19 вольт, а не от 12 вольт.

Здесь вариантов мало… Решением для данной проблемы может послужить автомобильный адаптер для ноутбука своими руками в виде преобразователя постоянного напряжения (DC – DC), поднимающий напряжение аккумулятора с 12 до 19 вольт.

На сегодняшний день есть немало электрических схем преобразователей DC-DC, меняя соотношение сопротивлений делителя измерительного напряж. которых возможно получить различные величины выходного напряжения, практически от нуля и до 50 В.

Описание работы адаптера ноутбука

Данный автомобильный адаптер для ноутбука может работать от 10 до 15 В, и на выходе он сможет обеспечить 19 В при токе нагрузки до 2,5 ампер. С адаптере присутствует также электрическая схема защиты от понижения входного напряж. меньше 10 В и от перегрузки на выходе.

Контроллер сигналов переменой скважности изготовлен на специальной микросхеме UC3843 (А2). Электрическая схема автомобильного адаптера практически стандартная. Выходные сигналы идут на затвор мощного ключевого полевого транзистора VT1. Преобразование совершается на частоте примерно 50 кГц. Накачка напряж. совершается на L1. Выпрямитель адаптера изготовлен на диоде Шоттки VD5. Пульсации сглаживает сперва С10, после идет фильтр из 2-х индуктивностей L2 и L3 и 2-х конденсаторов С9 и С8.

Размер выходного напряж. автомобильного адаптера ноутбука определяется сопротивлениями R11-R12. Они создают делитель напряжения, соотношения плеч которого должно быть таким, чтобы при нужном напряж. на выходе, на контакте 2 А2 было напряжение 2,5 В. При приведенных на схеме адаптера значениях сопротивлений R11 и R12, напряжение на выходе будет постоянно находится на уровне 18,75 В.

Поскольку экземпляры резисторов как обычно имеют расхождения номиналов, то при налаживании размер R11 (и может быть R12) необходимо выбрать такой, чтобы на выходе было напряжение 19 В. Это возможно осуществить, включая впараллель с данным сопротивлением дополнительные резисторы значительной большей величины. На печатной плате адаптера ноутбука предусмотрены места под них. Включая резисторы впараллель R11 мы снижаем выходное напряжение, а впараллель R12 — повышаем выходное напряжение.

Катушки собраны собраны своими руками на кольцах из феррита. Катушка L1 выполнена на ферритовом кольце диаметром 23 миллиметра. Она имеет 60 витков провода ПЭВ 0,61. Катушки L2 и L3 собраны на ферритовых кольцах диаметром 16 мм. Они имеют по 120 витков провода ПЭВ 0,43.

Катушки L1-L3 расположены вертикально. Изначально они стоят на собственных выводах, а по окончанию регулировки они прикрепляются герметиком. Все емкости должны быть рассчитаны на напряжение более 25 В. Диоды 1N4148 возможно поменять на КД522. Диод 1N4007 возможно поменять на КД209 или вообще убрать из схемы, однако в этом случае, при неверной полярности подключения входного напряж. электрическая схема может сгореть раньше предохранителя FS1.

Характеристики:
Диапазон напряжений питания: DC 12...14 В;
Номинальное выходное напряжение: DC 19 В (±5 %);
Максимальный ток нагрузки: 5 А;
Максимальный потребляемый ток: 10 А;
Частота преобразования: 90 кГц.
Сложность сборки: 2 балла;
Время сборки: Около 3 часов;
Диапазон рабочих температур: -10...+50 градусов Цельсия;
Относительная влажность: 5...95 % (без образования конденсата);
Упаковка: Блистер;
Размеры упаковки: 200 x 122 x 38 мм;
Размеры устройства: 91 x 61 x 48 мм;
Общая масса набора: ~96 г.

Для увеличения нажмите на картинку
(навигация по картинкам осуществляется стрелочками на клавиатуре)