DC-DC конвертер 12В — 5В 3А 15Вт

Всем привет! Это не обзор, а так сказать, мини-тест DC-DC конвертера 12В — 5В 3А. Подобный преобразователь напряжения уже рассматривался на Mysku (к сожалению, я его не смог найти, но надеюсь, что всё-таки найду), и тот обзор склонил меня к покупке аналогичного DC-DC конвертера, но у другого продавца, и немного другого исполнения, поэтому речь пойдёт об различиях этих моделей.

С момента заказа прошло ровно три недели, и преобразователи приехали ко мне в мелком пакете. Трэк-номера мне не дали. Вот фото:

Надо сказать, что заказывая эти преобразователи, я планировал их немного переделать, а именно изменить цепь, задающую выходное напряжение, чтобы получить на выходе напряжение 3,3в, при нужном мне токе не более 1А. Что мне удастся это сделать, я был просто уверен.

Первым делом я снял с одного преобразователя заднюю крышку, чтобы вынуть печатную плату и надругаться над ней. И тут меня ждало горькое разочарование! Печатная плата со всем содержимым была залита жёстким непрозрачным компаундом, из которого торчали только входные и выходные провода! Это было очень неожиданно и неприятно. По этой причине фотографий с расчленёнкой не будет, как не будет и переделки преобразователя на 3,3 вольта. Но главное, что когда я ещё раз внимательно прочитал описание конвертера на сайте, то понял, что он и должен быть залитым, это указано прямым текстом. В общем сам дрова.

Вот фотки со снятой нижней крышкой, правда фоткал на сей раз мобльником.

Что там у преобразователя внутри, совершенно непонятно, а очень хотелось бы знать. Единственное, что удалось разглядеть, так это слегка выступающий из компаунда уголок электролитического конденсатора, зелёного с золотым, то есть вроде не самого плохого, но то, что он стоит так криво, совсем не радует. Общая глубина заливки порядка 12мм, то есть плата с элементами имеет высоту не более 10мм. Компаунд жёсткий, эпоксидный, как и говорится на сайте, но если заливка выполнена без предварительного обволакивания, то есть вероятность растрескивания элементов конвертера. Как правило производители даже пассивных компонентов запрещают прямую заливку «жёсткими» компаундами.

Оставалось только испытать преобразователь как есть, так как применение для него, в принципе, уже найдено. Погонял я его в трёх режимах, на выходном токе в 1А, 2А и 3А, при входном напряжении от 12 до 17 вольт. При токе в 1А нагрев незначительный, при токе в 2А нагрев уже заметный, причём, видимо, теплопроводность компаунда выше, чем пластика, и снаружи преобразователь куда холоднее, чем если пощупать сам компаунд. Думаю, при токе в 2А преобразователь может работать неограниченно долго даже при повышенной до 40-50 градусов внешней температуре. При токе нагрузки в 3А преобразователь нагревался очень заметно снаружи, а прикосновение к компаунду уже обжигало, так что я бы не стал использовать его долгое время в таком режиме, да ещё при повышенной температуре. 2А для многих применений достаточно.

Напряжение на выходе было очень стабильным, без нагрузки составляло 5,12в, с нагрузкой 1А — 5,10В, с нагрузкой 2А — 5,08В, с нагрузкой 3А — 5,07В. Думаю, это больше влияло сопротивление проводов, а у самого преобразователя просадка вообще практически нулевая.

Испытал также, какое минимальное напряжение на входе преобразователя. Так, при токе нагрузки в 2А напряжение на выходе начинало снижаться при снижении входного напряжения ниже 7 вольт. По моему нормально.

Схема преобразователя питания DC/DC 12-5В – Поделки для авто

Сразу после первого вояжа на машине с семьёй на море возникла идея сделать в автомобиле стационарную разводу розеток под USB для зарядки мобильных устройств. Кстати сейчас новые автомобили стали уже комплектовать с инверторами на 220В и соответственно розетками на 5В.

Я таких машин ещё не встречал.
Да, в продаже если и есть адаптеры на для мобильных ПК то они предназначены для зарядки одного, максимум двух устройств при условии, что второе устройство не такое уж мощное. У меня в машине и так постоянно подключены 3 адаптера, но спрятаны они под колодкой предохранителей.

А пассажиры пользуются адаптером, который втыкается в разъём в пепельнице, что мне не очень удобно, так как его постоянно задеваю при переключении передач. После дня пути обычно у пассажиров разрежаются все устройства и начинается возня с зарядками мобильников. Приходится даже свой навигатор отключать, чтобы зарядить чьё-нибудь устройство.

Можно было сделать, как делают многие, покупают колодку на несколько адаптеров и сопли проводов тянутся по всему салону. И так требуется устройство выдающие положенные 5 вольт и мощностью 10 А. Много? Прикинем: 4 телефона, потребляют около 1 А каждый, планшет порядка 2 А, навигатор больше 0,5 А видеорегистратор тоже 0,5 А и радар-детектор около 0,5 А. И того 7, 5 А.

В процессе было собрано 3 преобразователя, но не один не мог выдерживать и 3 А продолжительное время. Один так вообще загорелся.

Нормально заработала только эта схема.

Схема преобразователя DC/DC на MC34063

Плата устройства

Сборочный чертёж

Да, моя плата далека от идеала, умение разводить плату сравнимо с талантом. Полевик с диодом расположил так, чтобы можно было прицепить практически любой радиатор, сделав плату чуть длиннее, а крепёж уже по месту. Специально подгонять плату под корпус не стал в виду отсутствия такового. Все детали нашлись в первом раскуроченном блоке питания компьютера.

Для изготовления устройства понадобилось:

1. Конденсатор керамический С1 470 пФ (1шт)
2. Конденсатор электролитический С3,С5,С6 1000 мкФ, 16В (3шт)
3. Конденсатор электролитический С2 100 мкФ, 16В (1шт)
4. Конденсатор электролитический С4 470 мкФ, 25В лучше 50В(1шт)
5. Индуктивности DR1, DR2 типа гантелька (2шт)

6. Трансформатор импульсный DR3 кольцевой (1шт)
7. Индуктивность типа пенёк DR4 (1шт)
8. Винтовой клемник J1 (1шт)
9. Резистор R1 1,2 кОм (1шт)
10. Резистор R2 3,6 кОм (1шт)
11. Резистор R3 5,6 кОм (1шт)
12. Резистор R4 2,2 кОм (1шт)
13. Резистор R5 2,2 кОм или 1 кОм на 1ват (1шт)
14. Микроконтроллер U1 MC34063
15. Диод VD1, VD3 FR155 (2шт)
16. Диод VD2 SBL25L25CT (1шт)
17. Транзистор биполярный VT1 2SC1846 (1шт)
18. Полевой транзистор IRL3302 (1шт)
19. Панелька DIP8 (1шт)
20. Корпус по произвольным размерам

Основные компоненты: это сама микросхема U1, импульсный трансформатор DR3, мощный N канальный полевик VT2(может быть любым используемый в цепях питания) и диодная сборка VD2. Трансформатор VD3 изготовил из такого же трансформатора с того самого БП. Кольцо из пресспермалоя, желтого цвета. 27мм. Первичную обмотку набил проводом 2мм 22 витка, вторичную обмотку намотал проводом тоньше, 0,55 мм 44 витка.

Индуктивности DR1 DR2 типа гантелька взял как есть из БП. Индуктивность типа пенёк DR4 тоже самое. Транзистор и диод разместил на радиаторе от того же БП.

Всё собрал на печатной плате собственной разработки. В ходе лабораторных испытаний пришлось внести изменения в предложенную автором схему. Дело в том что сам автор указывает на то что резистор R5 греется, даже замена на более мощный резистор проблему не решает. В течении часа резистор этот у меня почернел и обуглился.

Решил попробовать увеличить сопротивление до 2,2кОм и всё греться он перестал. Транзистор VT1, перестраховался, заменил на более мощный. Трансформатор DR3 тоже сначала не много грелся, перемотал, добавил количество витков в первичную и во вторичную обмотки, стало 30 и 60.

Не знаю, что там с фронтами открытия полевого транзистора но схема работает нормально, при нагрузке в 2А устройство остаётся холодным. Радиаторы на транзистор и диод можно большие не ставить. Поставил на выходе +5В ферритовое кольцо, для уменьшения помех.

Вот мой первый, рабочий, испытательный прототип.

Испытание на сопротивление 1Ом сопротивление быстро нагрелось сила тока на фото.

И последние, кипятильник на 5В в работе. Смотрите силу тока на фото. Да вот тут уже начали греться транзистор с диодом.

Испытывал свой преобразователь на 5 А работал почти весь день так немного тёплый. Потом нашёл старый блок питания от монитора которого уже нет. Плату пустил в разбор, в корпус уместил свою схему. Транзистор и диод расположил на кулере от старого ноутбука. В противоположной стороне коробки просверлил ряд отверстий. Очень даже получилось ничего. Воздух будет прокачиваться через всю схему.

Готовое устройство на установку в автомобиль.

Розетки двойные под USB планирую врезать в одну в переднюю панель вместо кнопки-зглушки и вторую к задним пассажирам в подлокотник передних сидений. Также думаю одинарную розетку в панель передней левой стойки и подвести питание к видеорегистратору который находится у зеркала. По данной схеме можно собрать вообще универсальный блок питания, то есть добавить каскад преобразования из 12В в 19В для питания ноутбука, что планирую в будущем.

Архив к статье: скачать…

Автор; Максим Батурин   г.Мурманск

Похожие статьи:

Преобразователь напряжения 5 В DC — 12 В DC, как сделать своими руками — мастер класс

Предлагаемый вам мастер-класс представляет собой пошаговое описание изготовления простейшего преобразователя постоянного напряжения, способного повысить выходное напряжение источника питания с 5-6 В до величины 12 В при нагрузке до 1 А.

	Детали для преобразователя Для сборки преобразователя своими руками понадобится минимум деталей: два транзистора КТ837К, электролитический конденсатор ёмкостью 10-100 мкФ и с рабочим напряжением 16-50 В, ферритовое кольцо с размерами 16x8x5 мм, радиаторы для транзисторов и примерно два метра эмалированного провода диаметром 0,5 мм.
	Схема устройства Преобразователь представляет собой однокаскадный двухтактный генератор, поэтому желательно, чтобы транзисторы имели максимально близкие параметры — максимально допустимые напряжения и токи, а также — коэффициент усиления.  Данные обмоток трансформатора: I и II — 6 витков провода диаметром 0,5 мм. Обмотки наматываются проводом, сложенным вдвое. III и IV — 10-11 витков того же провода, что и в обмотках I и II, способ намотки — тот же. Катушки наматываются на ферритовом кольце с предварительно сточенными надфилем острыми гранями. Можно использовать близкие по габаритам кольца от неисправных материнских плат или блоков питания компьютеров — такие детали острых граней, способных повредить изоляцию провода, не имеют.
	Намотка трансформатора На снимке изображён только что намотанный трансформатор. Первичные обмотки — I и II — имеют более длинные отводы.
	Вызваниваем обмотки, начало I-й соединяем с концом II-й; начало IV-й — с концом III-й.  Чтобы при дальнейшей сборке не запутаться, на выводы надеваем цветные кембрики (изоляция от проводов) — первичные обмотки — синие трубки, вторичные — красные. Кроме того, начало обмоток отмечено длинной трубкой, отвод от середины — средней и конец — короткой.
	Выводы трансформатора нужно зачистить и облудить, после чего обрезать излишки с таким расчётом, чтобы залуженная часть провода составляла 4-7 мм. Для предотвращения излишней вибрации проводов обмоток трансформатор можно обмотать несколькими слоями изоленты или пропитать лаком либо эпоксидной смолой.
	Подготовка транзисторов Транзисторы устанавливаем на радиаторы. В случае сборки схемы с целью эксперимента можно обойтись радиаторами небольших размеров, если предстоит «настоящая» эксплуатация преобразователя — радиаторы должны иметь площадь не менее 25 см2.
	Припаиваем выводы трансформатора к транзисторам так, как указано на фото.
	Теперь очередь за проводами подвода питающего напряжения и выхода на нагрузку.  Припаиваем и последнюю оставшуюся деталь — электролитический конденсатор.
	Проверка работы преобразователя Для проверки работоспособности преобразователя подготавливаем источник питания с напряжением 5-6 В (например, аккумулятор от фонаря) и автомобильную лампу 12 В 10-12 Вт.  В моём случае использована лампа 12 В 21 Вт, что превышает допустимую мощность нагрузки почти в два раза.
	Подключаем лампу, питание и — да будет свет!  Несмотря на чрезмерную нагрузку, напряжение на лампе составляет 11,19 В.
	Сила тока, протекающего через лампу — 1,72 А. Переходы транзисторов КТ837 способны выдержать и более высокие токи, но злоупотреблять тут не стоит — через несколько десятков секунд радиаторы уже ощутимо нагрелись.
	Как видно на снимке, напряжение нового, но ещё не бывавшего на зарядке аккумулятора просело до 5,78 В.
	Измеряем потребляемый устройством ток. Учитывая, что преобразователь работает с почти двойной перегрузкой, то 6,25 А — вполне ожидаемый результат.
	При снятии нагрузки потребляемый устройством ток ничтожно мал. Интересная особенность такого преобразователя напряжения — при отсутствии нагрузки он запускается уверенно; если при работе на холостом ходу подключить нагрузку, генерация не срывается. Для читателей, решивших повторить конструкцию, добавлю, что можно обойтись одним общим большим радиатором, но в этом случае металлические части транзисторов должны быть от него надёжно изолированы.

Повышающий преобразователь 5В/12В. — ЭЛЕКТРОНИКА — Обзоры

Товар  можно купить тут

В набор входит печатная плата и все необходимые компоненты для сборки маломощного преобразователя 5В в12В. Цена на данный момент 1.1$. На печатной плате написаны номиналы всех элементов, что очень облегчает сборку. Схема основана на специализированной микросхеме МС34063 (кстати в наборе, для нее предусмотрена панелька). На ней можно реализовать и повышающий, и понижающий преобразователь, а также получить отрицательное напряжение на выходе при положительном входном. В зависимости от внешних деталей можно получить достаточно широкий диапазон выходных напряжений, т.к. входное напряжение микросхемы от 3В до 40В. А с дополнительным транзистором на выходе ток может достигать1,5А.

  

Конкретно в этом наборе внешние элементы рассчитаны на получение 12В с максимальным током 60мА. 
Итак, после распайки деталей проверим действительно ли готовое устройство обеспечивает заявленные параметры. Для этого понадобится нагрузочное сопротивление, вольтметр и амперметр. Сопротивление нагрузки на котором будет Uвых=12В с протекающим через него током Iвых=60мА рассчитывается по закону Ома: R=U(В)/I(А)
Rнагр= 12В/0.06А= 200 Ом 

 

Вольтметр подключаем параллельно нагрузке, а амперметр последовательно.Если используем стрелочные приборы, то нужно соблюдать полярность включения, иначе стрелка отклонится в противоположную сторону и мы ничего не увидим. А цифровые ампервольтметры просто покажут результат со знаком минус.
Измерения показали, что преобразователь соответствует заявленным параметрам.

 

Кроме того, при изменении входного напряжения с 3В до почти 12В и на выходе остается 12В, и только при превышении 12В Uвых растет, что естественно. Напрашивается самое простое применение этого девайса: подключив ко входу Li-ion аккумуляторы можно сделать «повербанк» для подзарядки телефона.

 

 Правда хочется увеличить выходной ток в 60мА. Воспользовавшись даташитом на микросхему можно изменить номиналы некоторых внешних элементов и добавить дополнительный транзистор на выходе.

Товар  можно купить тут

Преобразователь напряжения 12V в 5V 3A (с примером использования)

Всем доброго времени суток.

В сегодняшнем обзоре я хочу поделиться с вами своими впечатлениями о преобразователе напряжения для автомобильной бортовой сети с 12В до 5В 3А. Этим постом будет открыта небольшая серия обзоров автомобильных аксессуаров, которые мне показались полезными и, что самое главное, оказались вполне рабочими и пригодными для использования. Если быть кратким, то преобразователь о котором пойдет речь в обзоре оказался рабочим и отрабатывает свою стоимость на 100%, ну а если кому-то хочется узнать о ней более подробно — читаем дальше.

Итак, как-то я писал обзор на комплект автомобильной bluetooth гарнитуры, основной блок которой (та часть в которой находится динамик, микрофон и все кнопочки) питается от аккумулятора и монтируется на солнцезащитный козырек при помощи специальной металлической скобы. Собственно, этот самый обзор можно посмотреть здесь. Так вот, за 7 месяцев эксплуатации, данный набор зарекомендовал себя только с хорошей стороны, если не считать одного, очень важного для меня, момента — системы питания. Используемый аккумулятор нельзя назвать емким, и в условиях реального использования, его заряда хватает примерно на неделю-полторы, после чего приходится его подзаряжать. Как обычно, садится аккумулятор в самый неподходящий момент, причем каких-либо уведомлений  состоянии заряда аккумулятора не предусмотрено. Конечно, можно было бы просто подключить зарядное устройство и оставить все в таком состоянии, но тянущиеся через салон провода меня как-то смущают. В общем, надо было что-то делать и организовывать постоянное питание блока без лишних проводов и слабого аккумулятора. Выход из такой ситуации один — подключение его к проводке автомобиля, а для того, чтобы снизить напряжение с 12В до 5В и нужен этот самый преобразователь. 

Просмотрев предложения на Aliexpress и eBay, мой выбор пал на преобразователь способный выдать 3А. Уж если брать, то с запасом — в случае необходимости, к нему можно будет подключить еще чего-нибудь 🙂 Посылка была отправлена безтреком и провела в пути порядка 3 недель, после чего была успешно запихнута в почтовый ящик добрым почтальоном. 

Преобразователь поставляется в запечатанном пакетике в котором отсутствуют специальные прорези для упрощения процесса его вскрытия. Без ножниц или ножа вскрыть пакетик весьма затруднительно.

Низковольтный повышающий преобразователь 5В/1,5А

Небольшой низковольтный преобразователь напряжения зачастую используется для изготовления так называемых внешних аккумуляторов (power bank). Дело в том, что для заряда большинства современных электронных гаджетов нужно напряжение 5 В, вот эта плата и делает из 1,8-4 В 5 В.

Очень удобно предусмотрено использование USB-кабеля для выхода данного устройства. Благодаря возможности низкого входного напряжения данный step-up преобразователь может использоваться для преобразования напряжения с питанием от пальчиковых аккумуляторов/одноразовых источником тока, но обычно в качестве перезаряжаемых батарей используются Li-ion/Li-Po аккумуляторы.

Мною были произведены некоторые замеры токов и напряжений и посчитан коэффициент полезного действия для данного преобразователя. На входе был один элемент типоразмера 18650 из батареи ноутбука с напряжением 3,98 В, потребляемый от него ток 1,64 Ампер. На выходе же я получил 5,11В с током 1,08А, что весьма неплохо. Итого КПД:
η=(5,11V*1,08A)/(3,98V*1,64A)=5,51W/6,52W=84,50% — хороший результат. Конечно же в процессе эксплуатации микросхема и дроссель грелись, но установив всю плату на радиатор мы решим эту проблему.

Входное напряжение: 1-5В
Выходное напряжение: 5.1-5,2В
Выходной ток: до 1,5 А
Эффективность: до 96% (чем выше входное напряжение, тем выше КПД)
Частота преобразователя: 500 кГц
Выходные пульсации напряжения: 30 мВ (MAX) Ширина полосы 20M (вход 4В выход 5.1В 1A)
Индикация: светодиод мигает при подключении питания и постоянно светится, если подключена еще и нагрузка
Рабочая температура: (-40 ° C до + 85 ° C)
Потребляемый ток в дежурном режиме: 130 мкА
Динамическая скорость отклика: 5% 200 мкс
Защита от короткого замыкания: Нет (Пожалуйста, используйте литиевую батарею с защитой.)
Защита от преполюсовки: Нет

Стоимость: ~209

Подробнее на Aliexpress

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных