Автомобильный блок питания на 12 В без шумов

Flemming Frandsen

Многие типы электронного оборудования требуют хорошее и чистое питание +12 В при токе до нескольких ампер (например, небольшой компьютер или ноутбук) и хотя в автомобиле есть аккумулятор на 12 В, мгновенные значения напряжения находятся в пределах от 9 до 16 В, а также содержат много шумов. Чтобы питать требовательную электронику, необходимо «очистить» это напряжение.

Вариант схемы Боба Блика

Выяснилось, что Bob Blick уже решил эту проблему еще в 2001 году, поэтому я решил просто переделать его схему:

 

Автомобильный блок питания на 12 В без шумов Схема Боба Клика

Рис.1 Схема Боба Клика

На входе допустимо напряжение от 8 до 16 Вольт, а на выходе он выдает 12 Вольт. Топология SEPIC (single-ended primary inductance converter), позволяет преобразовывать напряжение как в более высокое, так и в низкое с минимумом компонентов и максимальным КПД. Источник может выдать до 8 ампер на выходе, и готов к работе после включения зажигания автомобиля.

Моя реализация

Я не смог достать ограничитель напряжения и polyswitch, поэтому я сделал схему без них. Мне не требовалось напряжение +5 В и хотелось иметь другую систему управления включением/выключением, поэтому эти блоки схемы также были пока выброшены.

Автомобильный блок питания на 12 В без шумов Схема

The PCB for v2

The PCB for v2

The PCB for v3

The PCB for v3

Version 3 of my DC/DC converter

Перевод: Павел Катлеров, по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Car PSU

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

Запись онлайн-семинара Создание малошумящих импульсных источников питания. Практические рекомендации от Analog Devices
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Материал интересный и требует осмысления.К сожалению, не приводится информация о результатах испытания схемы, что несколько снижает ценность материала.
  • Интересно применение трансформатора-повторителя со связью обмоток через конденсатор для получения одинакового с входным напряжения на выходе. Однако по существу это тот же обратноходовой трансформаторный преобразователь с главным его недостатком - большими пульсациями тока в силовых цепях. Обратите внимание на количество фильтрующих конденсаторов в итоговом варианте - 6 по 1000 мкФ, притом они должны еще быть с малым ЭПС, иначе выигрыша в качестве напряжения может и не получиться. Видимо если такую же емкость использовать для создания простого LC фильтра с соответствующим ей дросселем (это примерно равным по габариту общей емкости - показанных на схемах 12 мкГн тут явно мало, даже в паре с "помогающим" ограничительным трансилом), то уже удастся получить вполне достойное для большинства потребителей качество напряжения. То же справедливо и по отношению к стабильности - при исправной электросистеме напряжение в ней должно находиться в пределах 12-14,5 В, с возможными провалами до примерно 10 В при работе стартера, что уже должно быть учтено разработчиками любого достойного внимания автомобильного оборудования. Остается разве что какая-то спецтехника, требующая именно стабильного напряжения 12 В, однако во многих случаях рациональнее (и надежнее!) может оказаться применение для ее питания просто дополнительного аккумулятора, развязанного ключом на мощном полевике от основного, по принципу: зарядка от общей сети, разрядка только на свою нагрузку. Еще о представленных схемах - в них строго говоря отсутствует зашита по току в самом преобразрвателе, т.к. реализовать ее достаточно простым способом при таком напряжении питания без немалых потерь мощности в токоизмерительной цепи трудно, видимо поэтому в исходной конструкции и был применен самовосстанавливающийся предохранитель (очень кстати хорошая вещь, и сейчас уже почти недорогая!) - поэтому его отсутствие в усовершенствованном варианте восторгов по поводу такой "экономии" уж никак не вызывает.