Схемы питания ноутбука от 12в своими руками. Самодельное зарядное устройство для ноутбука Asus eeepc. Описание работы адаптера ноутбука

19.02.2013

Если статья оказалось полезной, появились вопросы или не согласны с данной статьей — пожалуйста , . Спасибо.

Наконец то дошли руки, чтобы рассмотреть вопрос: Как зарядить наши любимые игрушки, такие как телефон, фотоаппарат, mp3- плееры в экстремальных случаях, когда отсутствует оригинальное зарядное устройство?

Сразу же хочу оговориться что я не шаман и не Кашпировский , силой мысли у меня зарядить аккумулятор не получилось и поэтому сразу скажу: для зарядки, в любом случае, потребуется другой источник электрической энергии напряжением на выходе большим чем напряжение аккумулятора * , откуда будем перекачивать энергию в аккумулятор нашего устройства.

* можно конечно зарядить источником у которого напряжение меньше, но для этого потребуется преобразователь который будет увеличивать напряжение — этот вариант так же буду рассматривать в этой статье.

ВНИМАНИЕ : Неправильная зарядка и эксплуатация аккумуляторов может привести к полному выходу из строя аккумулятора (устройства), или значительной потери емкости, взрыву и т.д. и т.п. Статья написана чисто в ознакомительных целях. НЕ ПОВТОРЯТЬ!!!

Наиболее часто в мобильных устройствах (ноутбуки, мобильные телефоны, КПК и другие) применяют литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы. Это связано с их преимуществами по сравнению с широко использовавшимися ранее никель-металлгидридными (Ni-MH) и никель-кадмиевыми (Ni-Cd) аккумуляторами.

Не буду описывать устройство и принцип работы данного типа аккумуляторов, т.к. в интернете полно описаний. Кратко хочется отметить только один пункт:

Li-ion аккумуляторные батареи коммерческого назначения имеют наиболее совершенную защиту среди всех типов батарей. Как правило в схеме защиты Li-ion батарей используется ключ на полевом транзисторе, который при достижении на элементе батареи напряжения 4,30 В открывается и тем самым прерывает процесс заряда. Кроме того, имеющийся термопредохранитель при нагреве батареи до 90 °С отсоединяет цепь ее нагрузки, обеспечивая таким образом ее термальную защиту. Но и это не все. Некоторые аккумуляторы имеют выключатель, который срабатывает при достижении порогового уровня давления внутри корпуса, равного 1034 кПа (10,5 кг/м 2), и разрывает цепь нагрузки. Есть и схема защиты от глубокого разряда, которая следит за напряжением аккумуляторной батареи и разрывает цепь нагрузки, если напряжение снизится до уровня 2,5 В на элемент.

Итак начнем с самого простого:

Самый легкий способ: использовать другое зарядное устройство с аналогичными характеристиками. Здесь можем столкнуться со следующими трудностями:

• Несоответсвие разъемов

Указанная проблема легко разрешается в устройствах с круглым разъемом и намного сложнее с плоскими разъемами.

Рассмотрим более подробно указанный способ с практической части:

Итак: по условиям задачи у нас есть телефон, зарядное устройство от другой модели, разъем которого не подходит

Телефон без зарядного устройства	Зарядник от другой модели
Характеристики аккумуляторов примерно совпадают, отсюда я могу сделать вывод: зарядное устройство должно подойти для зарядки телефона, у которого отсутствует зарядное устройство	Нам понадобиться: 2 небольших кусочка провода, и трубка из изоляционного материала, (например кусочек трубки от стержня шариковой ручки или кусочек изоляции от провода подходящего диаметра) с наружным диаметром примерно подходящим под диаметр на входе разъема телефона

В данном примере, я использовал кусочек трубки от стержня шариковой ручки. Как видим путем несложных манипуляции, удалось зарядить телефон motorola используя зарядное устройство от nokia

1) Вставляем провода в разъем телефона

2) Соединяем вторые концы проводов к разъему от зарядного устройства

Поставленная задача достигнута, зарядка пошла

p.s. Спустя несколько часов, телефон показывал 100% зарядку.

Гораздо сложнее приспособить телефон, где входной разъем не круглый, однако во многих случаях указанный способ так же работает. О том как это у меня получилось расскажу чуть позже…

Рассмотрим второй случай, который так же легко решается как и в первом случае:Требуется зарядить ноутбук, в округ куча зарядок от ноутов, но разъемы не подходят..

Здесь во многих случаях даже проще чем с телефонами. Практически все ноутбуки (по крайне мере те ноутбуки которые мне встречались) имеют разъем круглого сечения

В таблице несколько видов разъемов которые мне попадались:

1) Основное отличие в разъемах данного типа — это диаметр центрального контакта, который варьируется от 1,6 до 2,5 мм

2)

3)

4)

Рассмотрим вариант: вариант 1 и самую простую ситуацию: диаметр центрального контакта на ноутбуке меньше диаметра на зарядном устройстве. В этом случае зарядное устройство будет свободно вставляться в разъем ноутбука однако зарядки не будет, т.к. не будет контакта. В данном случае проблема решается элементарно: берется несколько жилок из тонкого многожильного провода, вставляется внутрь отверстия на разъеме который идет от БП и соединяется к ноутбуку. Если выходные характеристики БП подходят к вашему ноутбуку, то зарядка пойдет немедленно.

Жилки от проводов вставлены внутрь разъема

Важно: Необходимо проследить за температурой на разъеме соединения БП к ноутбуку, т.к. в случае плохого контакта возможно перегрев, что может привести к поломке разъема на ноутбук, тогда потребуется ремонт с разборкой ноутбука.

В случае нагрева разъема из за плохого контакта, следует увеличит количество жилок, которые вставили внутрь разъема.

Второй немаловажный момент: необходимо обратить внимание на правильную полярность, полярность подключения как правило обозначается как на ноутбуке так и на зарядном устройстве, как правило «+» это центральный вывод но могут быть исключения, поэтому лучше перестраховаться

Еще один простой способ определить полярность соединения для конкретной модели, если есть под рукой интернет, то запрашиваем поисковую систему например для своего ноутбука я нашел множество картинок при запросе: «Toshiba satellite зарядник картинки»

И еще, хотелось дополнительно обратить внимание на один момент, обычно сзади ноутбука приклеивается наклейка с указанием параметров которые требуется от зарядного устройства, например такая табличка:

т.е. в данном случае требуется зарядное устройство с напряжением на выходе 19 Вольт и выдаваемый ток должен быть не менее 3,16А.

Для зарядки, более критичным является выходное напряжение, хотя допускается небольшой разброс, по практике скажу что ноутбук, который испытывал вполне нормально работал и заряжался при нижнем значении напряжения 16 вольт и верхний предел я проверял 22 вольта.

Что касается выходного тока от БП, то обычно указывается максимальный параметр, т.е. если только заряжать не включая ноутбук то параметр может быть в 2-3 раза ниже.

Касательно всех параметров, я в ближайшее время проведу дополнительные измерения, и опубликую.

Рассмотрим аналогичный случай, только имеем наоборот, диаметр центрального провода на зарядном устройстве меньше диаметра центрального провода на ноутбуке.

В данном случае поступаем точно так же, как поступили с телефоном еще в самом начале, находим подходящую трубку и при помощи кусочков проводов сооружаем переходник, все это будет выглядит примерно так, как на картинках ниже

Тут поле для фантазии не ограничено, мне было достаточно 2-х кусочков провода и пустого стержня от гелиевой ручки:

Не сложными манипуляциями получаем примерно такую конструкцию:

который вставляем в разъем ноутбука

Если прижать провода к столу например скотчем и не двигать ноутбук, можно не только заряжать, а даже поработать пока ноутбук заряжается 🙂

Итак, мы рассмотрели самые простые способы, когда по условиям у нас есть практически все необходимое (подходящее по параметрам зарядное устройство) нам только необходимо было адаптировать разъемы.

Понемногу буду переходит к более сложным условиям.

Будем рассматривать ситуаций, когда для зарядки придется снимать аккумулятор.

Имея в распоряжении внешнее зарядное устройство, можно без проблем зарядить аккумуляторы многих устройств.

Например мне под руку попалось вот такое устройство:

Смотрим на характеристики

Как видим диапозон выходного напряжения довольно большой от 4,2 до 8,4 Вольта

Первая задача: определить полярность на клеммах, которую можно решить множеством способов

Вторая задача: присоединить клеммы зарядного устройства к клеммам аккумулятора

Здесь рассмотрю на примере следующего аккумулятора:

Например я использовал кусочек картона, два провода и кусок изоленты, которым обмотал контакты закрепленные на картоне вокруг аккумулятора:

Светящийся красный светодиод в данном примере, означает что идет процесс зарядки

Если статья оказалось полезной, появились вопросы или не согласны с данной статьей — пожалуйста , . Спасибо.

как говориться: чтобы победить врага надо знать его изнутри)

попробуем теперь зарядить аккумулятор ноутбука без зарядного устройства. Поискав информацию про устройство аккумулятора и не найдя ничего, решил разобрать аккумуляторный блок. Посмотрим из чего она состоит:

Аккумулятор ноутбука toshiba satellite

Посмотрим что за зверь 🙂

Как видно из характеристики, напряжение 10,8 Вольт, емкость 4Ач, т.е. теоретически его реально зарядить от автомобильного аккумулятора напряжением 12 Вольт

Как видно из фотографии, блок аккумулятора во первых состоит из 6 ти отдельных элементов, которые попарно соединены параллельно, и получившиеся 3 элемента соединены последовательно.

Самое сложное, это разобраться в схеме соединения, которая переплетена электроникой. т.е. вопрос такой, к каким же проводам подключиться, чтобы аккумулятор не превратить в кирпич и плюс к тому же обеспечить зарядку?

Вот он сам разъем, куда и попробую подать ток, чтобы обеспечить заряд аккумулятора

Безопасный, но долгий и нудный способ- это зарядить каждую пару элементов по отдельности, отпаивать элементы не требуется, нужен какой либо источник тока напряжением от 4 до 8 вольт и желательно использовать балласт, можно использовать любой зарядник для Li аккумуляторов.

И хотелось быстро пробежаться :

На первом месте

• мне надо зарядить ноут но зарядка сломалась*

Наверно самый лучший совет: Отремонтировать зарядку или приобрести аналогичный но исправный

На втором месте:

• надо зарядить ноут есть стационарный комп*

К сожалению блок питания выдает стабилизированные 12 В, 5 В, есть и другие напряжения, но 12 вольт недостаточно для зарядки ноутбука

Тут можно рассмотреть вариант или залезть внутрь блока питания и заняться переделкой, для увлечения выходного напряжения, можно так же собрать преобразователь с 12 например 19 вольт (возможно ближе к зиме попробую испытать на практике и результатами конечно же поделюсь) или же используя напряжение 5 В через балластный резистор заряжать элементы отдельно- как описывал в последнем случае.

• Есть: Устройство которое надо зарядить, есть зарядка от другого устройства, которая подходит по характеристикам но не подходит разъем.

Ниже способ временного востановления порванного провода от зарядного устройства

Для тех, кто в течение длительного времени находится в поездках, важно знать, можно ли заряжать ноутбук в машине. Да, выполнять это имеется возможность, нужно лишь знать некоторые тонкости. Процедура осуществляется от прикуривателя, и благодаря этому не нужно ждать, пока техника зарядится от розетки дома.

Как заряжать ноутбук в машине? Этот процесс не будет сложным ни для одного владельца компьютера.

Зарядка от прикуривателя

Автомобильный адаптер для ноутбука считается важной вещью для делового человека, особенно для того, кто постоянно ездит. Техника разряжается в любое время, а розетка есть не везде. Значит, чтобы постоянно иметь доступ к компьютеру, необходимо пользоваться современными средствами.

Как зарядить ноутбук в машине от прикуривателя? Подсоединение к названному источнику будет достаточным для работы вашей техники. Но напряжение устройства равно не 220 В, а меньше. Поэтому нужно пользоваться особым адаптером, который выполняет преобразование напряжения и подачу электрического тока с необходимыми параметрами.

Работающее от электросети, тоже имеет такое устройство. Параметры сети не подходят к типу тока, который требуется блоку питания, поэтому главным его компонентом считается преобразователь. Адаптер имеет схожий принцип работы.

Особенности зарядных устройств

Зарядные устройства отличаются характеристиками. Задняя панель техники содержит информацию о том, какое выходное напряжение подходит для техники. Как правило, этот показатель равен 15-25 Вольт, а сила тока равна 4-5 Ампер. Эту информацию надо учитывать при выборе адаптера.

Блоки питания имеют разные разъемы, поскольку у каждой техники свои виды выходов. Поэтому желательно выбирать устройство родной вашему ноутбуку фирмы-производителя. Другой характеристикой являются свойства прикуривателя. У на выходе напряжение равно 10-12 Вольт, а у фуры - 25 В. Зарядные устройства подходят не к каждой технике.

Вредно ли это?

Не все знают, что в автомобиле можно заряжать ноутбук. Машине это не повредит, а вот ноутбуку? Как это действует на технику?

Есть мнение, что не следует подключать переносной компьютер к прикуривателю, поскольку электропитание здесь совсем другое, если сравнивать с обычной электросетью. Это правда, но именно из-за этого применяется адаптер. И если будет выбрано подходящее по всем свойствам устройство, то вы сможете без проблем выполнять зарядку ноутбука при поездках. И в дороге никаких проблем с этим не появится.

Характеристики зарядных устройств

Как заряжать ноутбук в машине, лучше посоветоваться со специалистом. Для этого желательно обратиться в магазины электроники. Там продаются автомобильные блоки питания от разных производителей, подходящих под конкретные Каждая зарядка имеет свои параметры, и перед выпуском в продажу они проходят тестирование.

Продолжим выяснять, как заряжать ноутбук в машине. Для подзарядки необходимо пользоваться автомобильным инвертором - он в машине послужит розеткой на 220 В для вашего ноутбука. Его, в принципе, можно использовать для любой техники. Вообще, адаптер, соединенный с переносным компьютером через прикуриватель, считается самым удобным вариантом подзарядки, так как он мало потребляет энергии и безопасен.

Автономное устройство

Если не совсем понятно, как заряжать ноутбук в машине, то следует ознакомиться с принципом работы адаптера транспорта. Его мощность держится в пределах 150 W. Поэтому необходимо выбирать такое устройство, которое защищено от перегрузки. Зарядка происходит при включенном зажигании, то есть при работающем двигателе, так как при подсоединенном к прикуривателю преобразователе аккумулятор быстро садится.

Приобретать надо автономный адаптер с таким же количеством Вольт и Ампер, как и на блоке питания техники. А еще лучше, как мы уже говорили, купить устройство той же марки, что и компьютер. Процесс его подзарядки длится около 3 часов, тогда как телефон зарядить можно за час.

Покупка

Часто в ассортименте специализированных магазинов можно встретить универсальные устройства, помогающие решить проблему того, как можно зарядить ноутбук в машине. В названном наборе обычно есть от 4 переходников. При покупке надо проверить, есть ли подходящий разъем. Стоимость универсальных устройств находится в пределах от 500 до 2 000 рублей.

Но какой бы адаптер вы ни выбрали, подключается он в одинаковой последовательности - один конец зарядки подсоединяется к прикуривателю, а другой (с подходящим переходником) - к ноутбуку.

Если в магазине отсутствует устройство с подходящим разъемом, то следует обратиться в дилерскую сеть фирмы-производителя своего ноутбука. Но оригинальная зарядка стоит дороже - около 2 000-2 500 рублей.

При выборе обратите внимание на некоторые нюансы:

• На участке соединения провода и коннектора должна быть защита. Если она отсутствует, то именно в этом месте провод будет переламываться.
• Длина провода. Во всех машинах прикуриватель находится в разных местах. Поэтому желательно купить зарядку с длинным проводом, который можно будет регулировать.

Следует учитывать, что у качественных устройств есть особая защита от короткого замыкания. Остальные характеристики не имеют значения, поэтому по внешнему виду, дизайну и весу изделие может быть любое. Если будет куплено подходящее зарядное устройство, то всегда можно заражать ноутбук в машине. Это очень удобно, ведь техника может работать и в пути.

Пользуясь ноутбуком, рано ли поздно сталкиваешься с ситуацией когда аккумулятор ноутбука выходит из строя и не заряжается, соответственно ноутбук можете использовать только как настольный компьютер. Мобильность его при этом становится совсем не мобильной.
Часто выезжаю на машине, при этом ноутбук не помешал бы… и вот наткнулся на одном сайте радиолюбителей на статью о том, как сделать автомобильный адаптер для ноутбука.

Современные портативные компьютеры, так называемые, ноутбуки, пользуются заслуженной популярностью. Они намного удобнее стационарных настольных собратьев. Ноутбук можно взять с собой, например, в деловую поездку, пользоваться им при выездных работах. И даже как домашний «центр развлечения» ноутбук более удобен, так как занимает минимум места. Однако, на мой взгляд, есть один чрезвычайно важный минус, - большинство ноутбуков питаются от сетевого источника напряжением 19V, что делает невозможным их непосредственное питание от бортовой сети автомобиля (12-14V). А это очень важно, особенно при выездной работе, так как емкости собственной батареи ноутбука обычно хватает не более чем на два часа работы в активном режиме. А как быть, если вам, на каком-то объекте нужно целые сутки обрабатывать какие-то данные, а под рукой нет никакого источника питания кроме бортовой сети «УАЗика», на котором вы приехали? А если у вас вообще батарея перестала работать (вышла из строя и не заряжается, а вам нужно в поездке сипользовать ноутбук....

Безусловно, должны быть какие-то сетевые адаптеры, позволяющие подключать ноутбук к автомобилю, но, практически в широкой продаже их нет, а если и есть, то цена «под-заказ из Германии» получается близкой к цене целого ноутбука.

Ниже приводится описание относительно несложной схемы адаптера (DC-DC преобразователя), повышающего напряжение бортовой сети автомобиля до 19V, необходимого для питания ноутбука. И поддерживающего это напряжение стабильным.

Адаптер выполнен на основе микросхемы LM3524, представляющей собой высокочастотный импульсный DC-DC преобразователь с накачкой на индуктивности, с выходным током до 200mA, выходной ток которого, в данной схеме, повышен до 3,5-4А с помощью мощного транзисторного ключа (на транзисторах VT1 и VT2).

Рассмотрим схему внимательнее. Напряжение от бортовой сети автомобиля поступает в цепь питания микросхемы D1 и выходного ключа через плавкий предохранитель Р1 и низкоомный проволочный резистор R6, смягчающий пуск генератора и работающий в схеме защиты от перегрузки. Ток потребления микросхема D1 определяет по напряжению на R6, поступающему на входы контроля перегрузки - выводы 4 и 5 D1. Напряжение на R6 тем больше, чем больше ток нагрузки (и фактический ток потребления от источника).

Пара выходных транзисторов микросхемы D1 включены параллельно (эмиттеры -выводы 14 и 11, коллекторы - выводы 12 и 13). Нагружены коллекторы выходных транзисторов резистором R10. С этого резистора импульсы поступают на неинвертирующий ключ на транзисторах VT1 и VT2. Транзистор VT1 служит предварительным инвертором, а s качестве выходного транзистора VT2 используется мощный полевой ключевой транзистор с малым сопротивлением открытого канала. Благодаря малому сопротивлению открытого канала, несмотря на значительный ток, мощность на нем рассеивается небольшая, и радиатор практически не требуется. Исключительно «для гарантии» на него установлен пластинчатый радиатор от выходного транзистора кадровой развертки телевизора типа 3-УСЦТ (пластина размерами, примерно, 25х35мм).

Накачка напряжения происходит на индуктивности L1. Диод VD2 выпрямляет импульсы самоиндукции и на конденсаторе С11 возникает некоторое постоянное напряжение.

Для стабилизации выходного напряжения используется компаратор, входы которого -выводы 1 и 2 D1. На вывод 2 через делитель R1-R2 подается опорное напряжение от внутреннего стабилизатора микросхемы (выход стабилизатора, - вывод 16). На вывод 1 подается напряжение с выхода источника питания, пониженное делителем R3-R4-R5. Величина выходного напряжения зависит от соотношения плеч этого делителя, и устанавливается подстроечным резистором R4 (фактически, в пределах от 15-ти до 22-х вольт). Желательно, чтобы резистор R4 был многооборотным, - так его установка будет точнее и стабильнее.

Катушка L1 намотана на кольцевом ферри-товом магнитопроводе внешним диаметром 28мм. Всего 30 витков провода ПЭВ 1,56.

Диод VD2 (диод Шотки) должен допускать прямой постоянный ток не менее 5А.

Транзистор BU278 можно заменить любым другим аналогичным транзистором, например, BUZ21L Транзистор ВС548 можно заменить любым n-p-п транзистором общего применения, например, КТ503.

Микросхему LM3524 желательно выбрать в DlP-корпусе (удобнее паять). Можно заменить такой же микросхемой SG3524, но другого производства.

Резистор R6 - проволочный, мощностью не менее 2W.

Все конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 25V.

Налаживание сводится к установке выходного напряжения подстроечным резистором R4. Желательно чтобы R4 был многооборотным. Можно R4 предварительно заменить переменным резистором, а после регулировки измерить его сопротивление. Затем, набрать необходимое сопротивление из постоянных резисторов (путем последовательного или параллельного включения), и установить эту «сборку» вместо R4.

Преобразователь был собран на макетной печатной плате, поэтому схема разводки дорожек не прорабатывалась.

При подключении к автомобильной бортовой сети необходимо строго соблюдать полярность. В противном случае преобразователь выходит из строя. Оптимально -подключение непосредственно к клеммам аккумулятора. В этом случае будет минимум помех, как от преобразователя, так и на преобразователь. Корпус преобразователя должен быть экранированным.

В этом посте собраны наиболее интересные схемные решения по преобразованию бортовой сети автомобиля 12 вольт в напряжение 16-18 вольт для питания ноутбука. Схемы реализованы на зарубежных и отечественных элементах, кому как нравится. Выбирайте, творите и не забудьте пожалуйста оставить отзыв о выбранной схеме.

Авто-адаптер для ноутбука.

Для питания ноутбуков от бортовой сети автомобиля выпускаются преобразователи напряжения, но они имеют достаточно высокую стоимость, от $50 и выше. Стоимость описываемого преобразователя намного ниже. Тем более, что большую часть деталей можно взять из старого блока питания от компьютера. Сборка займет пару вечеров.

В качестве формирователя ШИМ преобразователя используется интегральный таймер КР1006ВИ1 или импортный аналог LM555. С его выхода сигнал поступает на ключ - полевой транзистор. Частота преобразования определяется конденсатором С1, и при емкости указанной на схеме, составляет примерно 40 кГц. Управление скважностью осуществляется через вывод 5 таймера. Некоторые типы импортных аналогов таймера имеют другую схему управления по этому входу, и поэтому могут работать некорректно.

Вместо транзистора 45N03 можно применить BUZ11, CEB603, CEP703, NDP406, IRFZ33 и многие другие, главное, чтобы максимальное напряжение было не менее 40 В, максимальный ток не менее 15 А, и корпус ТО-220.

VD2 – сдвоенный диод Шоттки с обратным напряжением не менее 40 В и максимальным током не менее 15А, в корпусе ТО-220. Например SLB1640, или STPS1545. Диод VD1 – защита от переполюсовки, прямой ток не менее 6 А. Вместо VT2 применим, например, КТ315. Стабилитрон VD3 определяет выходное напряжение преобразователя.
Одна из самых ответственных деталей – дроссель, намотан на кольце из порошкового железа, диаметром около 27 мм, применяемого в компьютерных блоках питания в качестве дросселя групповой стабилизации. Обмотка выполнена 21 витком из трех сложенных вместе проводов ПЭВ-1 диаметром 0.75 мм. Дроссель имеет индуктивность около 44 мкГн и сопротивление около 0.1 Ом.

В качестве корпуса используется металлическая коробка от 50-ваттного электронного трансформатора для питания 12 В галогенных ламп освещения. Ее размеры 67×46×30 мм. В этом корпусе вместо двух ключей полумоста можно удобно разместить полевой транзистор и диод, чтобы прижать их к стенке корпуса для отвода тепла. Корпуса транзистора и диода нужно изолировать от корпуса прокладкой из фторопласта или слюды.

Рисунок печатной платы для лазерно-утюговой технологии.

Схема размещения компонентов на плате:

КПД этого преобразователя, при выходном токе 3 А, составляет 95%. При менее жестких режимах КПД может достигать 97%, он сильно зависит от качества дросселя, VT1 и VD2. Впрочем повышение КПД имеет смысл только для снижения выделяемого тепла полевым транзистором, диодом Шоттки и дросселем. При указанном КПД, при длительной работе, корпус преобразователя имеет температуру около 45 градусов Цельсия.

Следует обратить особое внимание на качество разъемов, так как через них будет протекать значительный ток. Также провода, особенно идущие к входному разъему от прикуривателя, нужно выбирать сечением более 1.5 мм2.

Автомобильный блок питания ноутбука на таймере КР1006ВИ1.

Для питания ноутбука от бортовой сети автомобиля требуется повышающий преобразователь с выходным напряжением около 19 В. В качестве примера построения подобных преобразователей можно указать конструкцию , выполненную на базе специализированной микросхемы КР1156ЕУ5. Хотя в настоящее время существует большое разнообразие микросхем для построения импульсных источников питания, предложенная конструкция, схема которой изображена на рисунке, выполнена на таймере КР1006ВИ1. При этом схема отличается простотой и обладает неплохими параметрами: так, КПД преобразователя составляет около 88 %.

Используемый в устройстве тип модуляции является разновидностью частотно-импульсной модуляции и характеризуется тем, что ширина импульсов является переменной, а длительность паузы между ними – постоянной. Максимальный ток нагрузки преобразователя составляет 4,74 А. В схеме реализована защита от пониженного входного напряжения: в случае его снижения ниже 9 В выходное напряжение преобразователя тоже начинает снижаться, предотвращая насыщение дросселя и выход из строя силового ключа. Также имеется защита выхода от значительного перенапряжения: в случае нарушения обратной связи выходное напряжение преобразователя ограничивается величиной порядка 25 В.

Микросхема DA1 включена по схеме генератора прямоугольных импульсов, ширина которых зависит от напряжения на выводе 5 – модулирующего напряжения. Номиналы времязадающих элементов R2 и C1 выбраны таким образом, что пауза между импульсами имеет продолжительность около 9,1 мкс, а длительность импульсов варьируется ориентировочно от 2,8 мкс (при Uвх = 15 В) до 9 мкс (при Uвх = 10 В). Таким образом, частота преобразования может находиться в пределах 55…84 кГц. Напряжение на выводе 5 составляет 4,1…6 В в зависимости от входного напряжения. Этот диапазон определяется сопротивлением резистора R1. В случае малой нагрузки модулирующее напряжение может быть ниже указанных значений. Импульсы, формируемые на выходе микросхемы, управляют силовым ключом VT2, который коммутирует дроссель L1. Дроссель через диод VD2 передаёт заряд накопительному конденсатору C5. На этом конденсаторе формируется выходное напряжение около 19 В.

Стабилизирующая обратная связь выполнена на транзисторе VT1 и стабилитроне VD1. Разность выходного напряжения преобразователя и напряжения стабилизации стабилитрона VD1 сравнивается с напряжением эмиттерного перехода транзистора VT1. Полученная в результате сравнения ошибка усиливается транзистором и определяет модулирующее напряжение. Посредством конденсатора C3 реализован фильтр НЧ, который уменьшает влияние пульсаций выходного напряжения на модулирующее напряжение. Резистор R4 ограничивает базовый ток транзистора VT1. Резистор R5 задаёт ток стабилизации стабилитрона около 2 мА. Предположим, выходное напряжение преобразователя стало выше номинального значения. Тогда ток базы транзистора увеличивается, и напряжение на выводе 5 микросхемы снижается. В результате, скважность импульсов повышается, что приводит к снижению выходного напряжения преобразователя. При снижении выходного напряжения ниже номинального значения процессы идут в обратном направлении.

Вывод 4 микросхемы соединён с выводом 5 для того, чтобы генератор при необходимости мог отключаться и пропускать импульсы. Такая необходимость бывает при работе преобразователя с малой нагрузкой или без нагрузки. Дело в том, что из-за наличия пульсаций тока через дроссель за время, пока силовой ключ VT2 открыт, дроссель успевает запасти количество энергии, которое затем может оказаться невостребованным нагрузкой, что приводит к росту выходного напряжения. Обратная связь стремится скомпенсировать повышение напряжения, убрав избыток тока за счёт уменьшения напряжения на выводе 5 и повышения скважности импульсов. Но этого может оказаться недостаточно, поскольку минимальная длительность импульсов ограничена, и тогда произошёл бы дальнейший рост выходного напряжения, приводящий к перегрузке цепи обратной связи. Поэтому, если модулирующее напряжение снизилось примерно до 0,7 В, на вывод 4 микросхемы поступает сигнал сброса и приостанавливает работу генератора. Поскольку при малой нагрузке генератор работает в режиме «стоп-старт», возможно появление акустических шумов, однако это не препятствует нормальному функционированию преобразователя.

Конденсатор C2 фильтрует помехи во входной цепи питания. Дополнительный фильтрующий конденсатор C4 следует установить в непосредственной близости к микросхеме DA1. Конденсатор C6 подавляет всплески выходного напряжения, которые образуются на внутренней индуктивности конденсатора C5 в моменты закрывания ключа VT2. Конденсаторы C4 и C6 должны быть керамическими.

Силовой транзистор КП727Б можно заменить на КП723 c буквами А–В, КП746 c буквами А–В, любые транзисторы из серии КП812, а также IRFZ34N, BUZ11 или аналогичные приборы, рассчитанные на постоянный ток не менее 15 А и имеющие, по возможности, малое сопротивление открытого канала. Диод с барьером Шоттки КД272А заменяется на 2Д2998 с буквами Б, В, КД2998 с буквами В–Д, MBR1635, MBR1645, любые приборы из серий 2Д252, КД272, КД273, 2Д2992–2Д2997, 2Д2999, параллельно соединённые сдвоенные диоды из серий КД270, КД271, КД238, а также другие диоды Шоттки, рассчитанные на прямой ток не менее 15 А и обратное напряжение не менее 25 В. Диод VD2 и транзистор VT2 необходимо снабдить теплоотводами площадью по 50 см2 каждый. В качестве стабилитрона VD1 можно использовать КС218Ж, КС518А, КС508Г, КС509Б, 1N4746 или другие стабилитроны с напряжением стабилизации 18 В. Для более точной настройки выходного напряжения может потребоваться подбор стабилитрона. Микросхема DA1, кроме указанной на схеме, может быть КР1087ВИ2, а также любым из зарубежных аналогов (NE555N и т. п.). Транзистор VT1 – КТ201Г, КТ306Г, КТ312В, КТ316Д, КТ342А, КТ342ГМ, КТ358В, КТ375Б, КТ3102А, КТ315 с буквами Б, Г, Е, Ж; КТ340 с буквами А, Б; КТ503 с буквами Б, Г; BC547A. Можно использовать и другие транзисторы, у которых типовое значение коэффициента передачи тока базы составляет около 100 при токе коллектора 1 мА. Дроссель L1 наматывается проводом ПЭВ-2 диаметром 1,25 мм на двух сложенных вместе кольцевых магнитопроводах КП27×15×6 из пермаллоя МП140. Подойдёт и более тонкий провод, соединённый в несколько жил с общей площадью сечения около 1 мм2. Намотка содержит 16 витков. Можно также применить жёлто-белый кольцевой магнитопровод T106-26 размерами 27×14×12 мм от многообмоточного дросселя в блоке питания компьютера, в этом случае оставляется имеющаяся на дросселе обмотка в 24 витка провода диаметром 1 мм, остальные обмотки удаляются. При самостоятельной намотке она выполняется в один полный слой провода диаметром 1…1,25 мм. Подойдут и другие дроссели с индуктивностью не менее 18 мкГн, рассчитанные на утроенный максимальный ток нагрузки. С другой стороны, индуктивность дросселя не должна быть слишком большой: при его индуктивности порядка 100 мкГн и более обратная связь стабилизатора может потерять устойчивость, и на коллекторе транзистора VT1 будут незатухающие колебания.

Используемые в устройстве конденсаторы C2, C5 должны иметь допустимый ток пульсаций соответственно около 2 А и 3 А или более. Также они должны иметь, по возможности, малое внутреннее сопротивление, т. е. относиться к категории низкоимпедансных конденсаторов («Low ESR»). Это позволяет снизить пульсации выходного напряжения и повысить надёжность устройства. Подойдут, например, конденсаторы Jamicon серий WL, TL, TZ; CapXon серий GF, LZ; Nichicon серий HV, HD. При необходимости каждый из указанных конденсаторов можно заменить несколькими параллельно соединёнными одинаковыми конденсаторами. При этом можно ориентировочно полагать, что допустимый ток пульсаций растёт пропорционально числу соединённых конденсаторов.

Для подключения устройства к бортовой сети автомобиля применяется вилка «прикуривателя» с внутренним предохранителем FU1. Провода, соединяющие вилку и вход преобразователя – гибкие, медные, многожильные в ПХВ изоляции, сечением не менее 2,5 мм2. Следует иметь в виду, что входной ток устройства может достигать 10 А. Он не должен течь через пружину внутри вилки «прикуривателя». Для этого пружина дублируется проводом.

Автомобильный адаптер для ноутбука.

Многие современные ноутбуки имеют возможность питания от бортовой сети автомобиля через гнездо прикуривателя. Если же в вашем ноутбуке такая возможность не предусмотрена, поможет описанное здесь устройство. Оно обеспечивает на выходе напряжение 16.5 В при токе до 4 А.

Схема устройства приведена на рисунке.

Оно представляет собой однотактный импульсный повышающий конвертор напряжения, собранный по типовой схеме на микросхеме UC3843. Отличительная особенность схемы - применение в ней SMD-компонент (в частности, силовых ключей в корпусе S08), что позволило «вписать» устройство в габариты «корпуса для радиолюбителя №1» (45x30x15 мм). Устройство собрано на двухсторонней печатной плате размером 37×23 мм из стеклотекстолита толщиной 1.5 мм, причем верхняя сторона платы используется только в качестве экрана и общего провода. Печатная плата устройства (зеркальное изображение) приведена на рис.2

Катушка L1 и конденсатор С9 установлены с обратной стороны платы (под катушку в плате сделан вырез), все остальные детали - так, как показано на рисунке. Типы примененных компонентов приведены в таблице.

Правильно собранное устройство налаживания не требует. Если требуется иное выходное напряжение, следует изменить величину резистора R9, исходя из того, что на резисторе R10 должно при этом получиться напряжение, равное 2.5 В.

Автомобильный блок питания для ноутбука.

Схема устройства:

Здесь представлена схема устройства (преобразователя) питания ноутбука от автомобиля (от аккумулятора). Для тех, кто много времени проводит за рулем автомобиля и при этом не желает расставаться со своим любимым ноутом, приведенная в статье схема преобразователя сослужит хорошую службу. Данное устройство повышает напряжение от 12 до 18 вольт, при этом обеспечивая выходной ток, равный 3.2 ампера, что вполне достаточно для работы ноутбука.

О деталях:

Применены постоянные резисторы МЛТ, оксидные конденсаторы К50-35 или подобные импортные, конденсатор С1 - К73-17 ; С3 - К10-17. Транзистор КТ854АМ можно заменить на КТ854 БМ или КТ819БМ с коэффициентом передачи по току не менее 15 ; диодную сборку SBL2040CT можно заменить на MBR1535CT - MBR1560CT, КД270ВС - КД270ЕС. Светодиод может быть любой из серии АЛ307, КИПД21, КИПД24, диод VD1 - любой маломощный выпрямительный.

Налаживание устройства:

Налаживание сводится к установке частоты преобразования, соответствующей максимальному КПД. Для этого ВХОД преобразователя через амперметр подключают к источнику постоянного тока напряжением 12В и мощностью не менее 100 Вт, в качестве которого можно применить импульсный блок питания от компьютера. К выходу преобразователя подключают нагрузочный резистор сопротивлением 5,1 Ом мощностью 50Вт (например ПЭВ-50) и параллельно ему - вольтметр постоянного тока. Конденсатором С4 плавно изменяя частоту преобразования, добиваются минимального значения выходного тока при неизменном выходном напряжении. Если не требуется получить максимальный КПД преобразователя, конденсатор С4 можно не устанавливать, но емкость конденсатора С3 должна быть 360пФ.

В путешествие по Кавказу мы как и все туристы взяли с собой кучу электроники: 2 телефона, зеркальный фотоаппарат, мыльница, 2 жпса (автомобильный и туристический), зарядки для аккумуляторов фонарей, переносная радиостанция и ноутбук. Согласен - тут много лишнего, но ведь опыт - сын ошибок трудных:)

Самая большая проблема всего этого барахла - его нужно заряжать. Почти все современные устройства питаются либо от 5 Вольт, либо от 12, и благо в автомобиле есть оба напряжения. Но есть и относительно проблемные устройства: ноутбук и зеркалка, на которые нужно 220В для родной зарядки, или контроллер заряда 2S лития от 12 Вольт.Редко какой ноутбук сейчас работает от 12 вольт - это древние нетбуки требовали такого напряжения. Современные же почти все весьма прожорливые, хотят питаться от 18-20 Вольт и съедают, как правило, до 3 Ампер.

Вот у меня как раз такой помощник штурмана и лежит - Itronix IX-250. Это воистину не убиваемый кирпич, который можно использовать как табуретку, подставку под домкрат, сендтрак, доску для нарезки овощей и после этого открыть в нем карту и ехать дальше.

Собственно, этому товарищу нужны те самые 19В @ 3А которых штатно в машине не найти. Многие делают просто - покупают инвертор, который втыкают в прикуриватель, в инвертор обычную сетевую зарядку метра три длинной, и туда уже ноутбук. Получается следующее преобразование: =12В - ~220В - =19В.

Данная конструкция имеет единственный плюс - через инвертор можно заряжать не только ноутбук, но и другие штуки, типа той же зеркалки.

Однако, минусов намного больше:

Ооочень длинная борода конструкция, которая в длительной поездке, а тем более на соревнованиях будет постоянно мешаться под ногами.
кпд этой цепочки стремится к нулю:) на каждом преобразователе (инвертер+бп ноутбука) будет теряться до 10-30% энергии просто на нагрев воздуха.
покупать инвертор с модифицированным синусом мне не позволяют внутренние предубеждения и техническое образование, а хороший - с чистым синусом стоит приличных денег, и покупать его только для ноута сильно накладно.
качество недорогих инверторов оставляет желать лучшего, и это опасно для ноутбука.

Рассмотрев возможные варианты подключений я остановился на повышающем DC-DC преобразователе. То есть, будем поднимать напрямую постоянные 12(14)В бортовой сети в постоянные 19В. Такой преобразователь можно купить готовый, но те что были представлены в локальных магазинах совсем не внушали доверия: не вентилируемый пластиковый корпус, тонюсенькие провода, хлипкий пластик… Да что там говорить - у меня на работе такой, раскаляется аки чайник и начинает вонять.

Я решил попробовать заколхозить подобную штуку сам. Не буду лукавить - я не рассчитывал, и не разводил плату а воспользовался уже готовой:

150W Boost Converter DC to DC 10-32V to 12-35V
Входное напряжение: 10-32В
Выходное напряжение: 12-35В
Мак. выходной ток: 6А
Макс. ток на входе: 10А

В открытом виде, как понимаете, использовать его в машине невозможно, потому неплохо было бы найти для платы шкурку. Например :

Преобразователь предварительно нужно было немного допилить: зашунтировать электролитические конденсаторы керамикой для фильтрации ВЧ шума, и подправить обратную связь шим контроллера как советует .

Взяв в руки плату и корпус становится очевидно, что в коробочку плата с радиаторами не влезет, да и без - тоже. Чтобы впихнуть невпихуемое решено было выпаять радиаторы, силовые элементы (диодную сборку и мосфет) и подрезать на заточном станке плату до нужных размеров.

После срезания одного торца пришлось дорожку восстановить проводом, и пользуясь случаем выпаял светодиод и клемники - они там не нужны. Ноги силовых элементов пришлось изогнуть так, чтобы теплорассеивающая часть была на одном уровне с новым краем платы для хорошего контакта с новым «радиатором».

Диодная сборка и мосфет были посажены на термопасту через терморезиночку прямо на аллюминиевый корпус служащий радиатором и надежно закреплены винтом.

В качестве разъема был выбран GX16-4 - это «авиационный» 4х контактный разъем выдерживающий токи до 15 ампер по паспорту. По двум штырькам я пустил входящее напряжение, а по оставшимся двум - выходящее повышенное. Плюсом такого разъема является его относительная герметичность и надежная фиксация штекера.

Предвидя тяжелые условия эксплуатации я позаботился и о кабелях: входной был взят термостойкий многожильный 2*1мм2 в двойной силиконовой оболочке (Basoglu SIMH). Честно говоря, я даже не ожидал такого качества - кабель очень мягкий, приятный на ощупь, внутри внешней оболочки провода в тальке, паяется отлично. В качестве выходного использовал обычный ноутбучный коаксиал. Это как правило очень износостойкие кабели с хорошим сечением. Я давно уже использую такие для поделок, где на кабель будут приходится постоянные нагрузки. Штекер для ноутбука напаял из того что было (временно).

Оба кабеля с небольшими ухищрениями заделал в разъем, а на тонкий кабель надел пружинку - такая конструкция очень сильно продлевает жизнь кабелей около разъемов, т.к. намного увеличивает радиус изгиба и предотвращает заломы. Не лишним будет и ферритовое колечко на выходную линию для гашения помех.

Удобнее, конечно, было бы использовать две розетки в корпусе - на вход и на выход с разных сторон. Это и в монтаже удобнее, и «проходная» конструкция удобнее в эксплуатации. Но каждая пара папа-мама локально стоит 200р, сэкономил.

При желании и небольших усилиях конструкцию можно сделать полностью герметичной, ведь и у корпуса и у разъема уже есть задел на это.

Я своим ноутбуком смог нагрузить преобразователь только на 3.6А @ 11.8В на входе, при этом за 20 минут работы на таком токе корпус прогрелся немного сильнее окружающей температуры. Пирометр показывает 32,3°С. Измерять температуру алюминиевой коробки пирометром не совсем корректно, но даже после закрашивания области черным маркером показания не изменились.

Вот так выглядит вся конструкция в машине, ноут без аккумулятора для подтверждения работы. Пол часа работы ноутбука на холостом ходу никак не сказались на температуре преобразоателя, тем более от 13,8В бортовой сети ему будет работать проще, чем от 11.8В дома.

Бюджет вышел около 1000 рублей учитывая что половина деталей бралась в Китае. Если брать все локально - можно цены смело умножать на два.

Теперь о впечатлениях.
На мартовских выходных откатал аж двое соревнований: «Весенний прорыв» штурманом на боевом УАЗе и приуроченные к 8 марта «Королева авто», уже пилотом, на своей машине.

Уже на первых соревнованиях я оценил всё удобство зарядки - ничего нигде не висит и не болтается. Я зарядку включил в прикуриватель и все засунул под сиденье, а оттуда к ноуту шел один единственный кабель питания. Бп, кстати, почти не греется. Был момент, когда я не заметил, как вывалился штекер питания из ноута, и он около часа работал от батареи, после чего блоку питания пришлось тянуть и зарядку батареи, и работу ноута. А все усугублялось еще тем, что в уазе на полную работала печка дующая в ноги - аккурат под сиденье, и в этот момент корпус блока питания был по ощущениям градусов 45-50, то есть немного горячее, чем теплый.

Еще раз убедился в том, что сделал правильно, что купил толстый кабель - часто получалось так, что при крутом уклоне капотом вниз БП вылетал под ноги, и я какое-то время топтался по нему. Очевидно, тонкий кабель в таких условиях умрет намного быстрее.

Единственное, что, пожалуй, стоит изменить в связке БП - ноутбук - это разьем питания самого ноутбука. Нужно поставить туда что-то типа GX16-2, такого как на блоке питания. Это позволит предотвратить случайные выпадания штекера и вероятность облома гнезда от материнской плате в ноутбуке при рывке за кабель.