Каждый владелец большегрузого автомобиля (грузовика, автобуса и др.) с напряжением бортовой сети 24 вольта хотя бы раз сталкивался с проблемой, когда надо подключить потребителя на 12 вольт. Одним из простейших решений этого является подключение этого потребителя (магнитолы, радиостанции, чайника или ещё чего-нибудь) на один из аккумуляторов, которые в таких машинах соединены последовательно.
Но у такого решения есть один очень большой недостаток: тот аккумулятор, на который подключен потребитель 12 вольт будет всё время недозаряжен, а второй аккумулятор может оказаться перезаряженным.
Оба этих случая будут вести к снижению срока службы аккумуляторов.
Вторым, наиболее правильным способом подключения 12-вольтовых потребителей в 24-вольтовую сеть является использование преобразователя напряжения 24 в 12 вольт.
 |
| В родной упаковке На упаковке никакой информации нет, кроме названия фирмы и адреса электронной почты baolian168@126.com. |
Номинальные параметры (судя по надписям на коробке и корпусе):
Входное напряжение — 24 В (при 20 В работает нормально)
Выходное напряжение — 12 В (фактически — 11.9 В)
Номинальный выходной ток — 15 А
Номинальная мощность — 180 Вт
После распаковывания было проведено экспресс-тестирование: подал 20 В от лабораторного источника (больше выдавить не смог) и дал небольшую нагрузку (где-то пол-ампера, больше тоже не смог найти под рукой). Конвертер работает, это факт, на выходе напряжение 11.9 В, вполне приемлемо, думаю, подбором резисторов на плате можно добиться нужного напряжения.
Сборка вроде бы качественная, ничего не гремит, не скрепит, корпус алюминиевый, на холостом ходу не греется.
Как уже говорил — большим недостатком является отсутствие какой-либо схемы подключения на упаковке. Всё бы было ничего, если было только два провода — красный и чёрный, более менее тогда понятно: красный на плюс, чёрный на минус. Но присутствует ещё жёлтый провод, который вводит в заблуждение.
После недолгих поисков в тырнете, удалось найти аналогичный блок питания с разрисованной схемой. Фишка оказалась в том, что жёлтый провод является управляющим, который включает/выключает преобразователь. Для того, чтобы DC/DC конвертер заработал, на жёлтый провод надо подать +24 вольта. Самым простым способом является объединение красного и жёлтого проводов и подача на них напряжения. Более извращённым способом является управление блоком питания с помощью слаботочного переключателя S1 (см схему ниже). Таким образом, красный провод должен быть постоянно подключен к плюсовой клеммой аккумулятора (ток там может протекать приличный). Насчёт жёлтого провода на выходе не совсем уверен, обычно он называется REM, т.е. remote — удалённое управление. Как я понимаю он также служит для перевода блока питания в дежурный режим (т.е. его отключение). Я нарисовал на схеме способ подключения жёлтого провода на выходе, но я такое поключение не проверял. Если будет возможность — проверю и отпишусь.
В общем, отписываюсь: всё что написано в предыдущем абзаце — наглая ложь! В)
В ходе экспериментов было установлено, что жёлтый провод является силовым как по входу, так и по выходу. К сожалению (а может и к счастью) опыты закончились как обычно — дымом и запахом сгоревшей изоляции… во-первых, после подключения на входе красного+жёлтого провода, а на выходе только красного и нагрузки 21 Вт (лампочка 12 В) напряжение на выходе просело до 9 В. Мне это сильно не понравилось и я решил посмотреть на незадействованный жёлтый провод на выходе. На нём оказалось напряжение +12В и я подумал, что это вход обратной связи. Сделав такое умозаключение, я подключил его к красному проводу на выходе и всё вроде бы заработало — напряжение стало опять 11.9 В и всё было прекрасно.
После почти часовой нагрузки на три лампочки 21Вт 12В корпус блока был сильно горячим (около 60 градусов). В этот момент было записано видео…
После этого я решил продемонстрировать папе (для него покупался преобразователь), что жёлтый провод (на стороне 12В) является измерительным для обратной связи: я рассчитывал, что когда отключу его от красного напряжение опять снизится где-то до 6 вольт или даже менее. После отключения жёлтого провода (вся нагрузка осталась на красном проводе) раздался щелчок, пошёл дым и всё погасло…
Вскрытие принесло мне озарение: я узнал, как устроен этот преобразователь, что означают те или иные провода.
NEW: Как и обещал, выкладываю фотки внутренностей. Наконец-то дошли руки. Я уже говорил, о том, что сгорел слаботочный преобразователь, это хорошо видно на вот этой фотографии.
А тут хорошо видно основной силовой преобразователь, точнее его половину:
Итак, блок питания состоит из 3х частей: первая и вторая часть собрана на микросхемах NJM2367 фирмы New Japan Radio Co (похоже китайская, хоть и называется японской) по типовой схеме включения. Обе эти части включены параллельно по входу и выходу.
Сама микросхема представляет из себя DC/DC конвертер с максимальным входным напряжением 40 В, номинальным током 5.5 А (максимум 6,5 А), тепловой защитой и защитой от превышения тока. Выполнена в стандартном корпусе ТО-220 с пятью выводами. Вот её даташит: скачать с
Выдержки из даташита, кому качать лень:
1) Корпус и цоколевка
2) Внутреннее устройство
3) Типовая схема включения микросхемы
Итак, эти две микросхемы, включенные параллельно, дают нам в номинале 2*5.5 = 11А.
Чтобы добиться заявленных 15А конструкторы сделали ещё один стабилизатор на широко распространённой микросхеме MC34063A в типовой схеме включения. Как раз этот стабилизатор подключен по входу и выходу на красный провод (какая-то кривая китайская логика) и именно он сгорел у меня, когда я отключил жёлтый провод.
Я попробовал использовать только мощный преобразователь (тот, что собран на 2х NJM2367) и он нормально работал. Я откусил красный провод на входе и выходе и у меня получилась такая схема подключения.
На рисунке ниже приведена схема подключения DC/DC конвертера с использованием трёх проводов: красного, чёрного и жёлтого. Убрал предыдущую схему (которая была в корне неправильной). Как только нарисую правильную — выложу. На словах получается так: если нам нужен один мощный преобразователь 24 вольта в 12 вольт — берём и объединяем на входе красный с жёлтым провода и также на выходе красный с жёлтым провода. На эти объединённые на входе провода подаём +24 Вольта, а на чёрный подаём минус. Кстати, чёрный провод общий для входа и для выхода, так что в принципе можно сэкономить на одном проводе, хотя это будет и не совсем правильно.
Если же нам нужно два стабилизатора (например, один дежурный), то используем их раздельно — жёлтый провод — это «плюс» силового преобразователя, красный провод — «плюс» дежурного (слаботочного) преобразователя. Я думаю, максимальный ток слаботочного преобразователя где-то около 2 А.
Допилил более правильную схему подключения (с работающим дежурным стабилизатором):
Вместо реле REL1 можно использовать тумблер или просто соединить жёлтый провод с + батареи. Но тогда преобразователь будет работать постоянно, что не есть гуд.
После полевых испытаний отпишу дополнительную информацию по результатам этих испытаний.
Итак, были проведены ещё одни испытания, хотя не совсем полевые. После «откусывания» обоих красных проводов (чтобы не мешали) и подключения по схеме, которая нарисована чуть выше, БП был нагружен на электродвигатель вентилятора 12В кажется 25 Вт. Особенность эксперимента в том, что в отличие от лампочек электродвигатель генерирует противоЭДС, что не всякому блоку питания может понравиться. После достаточно продолжительной работы только на вентилятор, корпус БП был холодным, тогда я решил подключить и оставшуюся нагрузку (3 лампочки из опыта выше). Всё работало, напряжение было 11.9, хотя сразу было заметно, что одна из микросхем греется сильнее, чем другая. Через несколько минут, после того как я убрал обдув БП этим же самым вентилятором, он начал нагреваться и уже рука не смогла долго его держать — т.е. температура была более 60 градусов. По даташиту допустимая температура кристалла 150 градусов, при 180 срабатывает тепловая защита, так что переживать о перегреве не стоит, главное чтобы рядом не было легковоспламеняющихся жидкостей. Кстати, сами микросхемы были через термопасту надёжно закреплены к алюминиевому корпусу, что ещё раз показывает качество изготовления.
В дальнейшем будут проведены уже эксперименты на месте установки и по результатам опытно-промышленной эксплуатации буду выкладывать дополнительную информацию.
В заключение хочу привести справочно-информационную табличку с подборкой различных DC/DC преобразователей 24 на 12 вольт, которые продаются в магазине DealExtrem.com.
120 Вт (200 Вт пиковая мощность)
150 Вт (пиковая мощность 180 Вт)
(400 Вт пиковая мощность)
360 Вт (500 Вт пиковая мощность)
Грузовые машины, такие как грузовик, автобус, имеют бортовую сеть 24 вольт, и это дает проблемы при подключении устройств питающийся от 12 вольт. Чтобы решить эту проблему часто устройства подключают на один из аккумуляторов. Последние соединены последовательно, что и дает такое возможность, но это может привести к другой проблеме, снижает срок службы аккумуляторов, так как один будет вечно перезаряженным, а тот на которой есть подключенная устройства — недозаряженным.
Чтобы избежать от всех этих проблем и правильно подключить устройства от 12 вольт в 24, нужно использовать преобразователь напряжения 24 в 12.
Характеристики:
Ток потребления-10 мА
Выходная мощность – 65Вт
Выходное напряжение – 13Вольт
Схема является линейным стабилизатором напряжения, который собран на микросхеме LM7815.
Схема защищена от переплюсовки, для этого использовались диоды VD1,2, а диоды VD 3, 4 защищают устройства, когда напряжения на выходе ниже 24 вольта.
Составной транзистор TIP142 поставлены на радиатор увеличивает ток стабилизации.
Транзистор VT1 желательно поставить на теплоотвод, так как сильно греется.
Данный преобразователь вполне может питать радиостанцию с мощностью до 15Вт. Затраты составляют примерно 250 руб, думаю это очень хороший и дешевый вариант.
Известный факт, что на грузовых автомобилях бортовая сеть питается напряжением 24 В, в отличии от легковых автомобилей, где она составляет 12 В. Это вызывает трудности при установке разных приборов автомобиль, т.к. большинство из них рассчитаны на 12 вольтовое питающее напряжение.
Обычно такую проблему решают «дедовским» способом, подключая устройство к одному аккумулятору (в грузовиках аккумулятор состоит из двух 12 вольтовых соединенных последовательно). Однако такое подключение имеет свои недостатки, т.к. нагрузка по аккумулятору распределяется не равномерно, один из них становится более нагруженным чем второй, что снижает срок службы аккумулятора в целом.
Во избежание таких последствий необходимо применять преобразователи напряжения.
Схема преобразователя приведена ниже.
Собирается на основе микросхемы стабилизатора напряжения LM7815, выходная мощность такого устройства составляет 65 Вт, это вполне хватит чтобы запитать, например, магнитолу. Трассировка платы приведена ниже.
Диоды защищают устройство от переплюсовки и резкого падения напряжения на аккумуляторах. В качестве транзистора VT1 использовался TIP142. Транзистор в обязательном порядке ставится на теплоотвод, в противном случае сгорит, т.к. тепла там выделяется достаточно.
Фото окончательной сборки приведены ниже.
Обратите внимание, что все конденсаторы полярные, ну и соответственно требуют правильной установки, иначе выгорят тут же. Цена вопроса всей элементной базы всего лишь 250 рублей.
Похожие статьи:
Нередко в автомобилях с бортовым напряжением 24 В требуется подключить тот или иной потребитель, рассчитанный на 12 В. При этом обычно КПД преобразователя особой роли не играет, поскольку в дороге бортовая сеть питается от генератора, здесь гораздо важнее простота и надежность. Предлагаемый адаптер содержит всего 4 детали и не требует особых знаний и навыков для повторения.
Адаптер собран на интегральном стабилизаторе серии КР1880, предназначенном для работы в бортовой сети автомобиля, потому особых мер защиты от помех и высоковольтных выбросов принимать не понадобилось. Поскольку микросхема способна отдать в нагрузку ток 1 А, а рассеиваемая кристаллом мощность не должна превышать 15 Вт, в качестве усилителя тока используется мощный транзистор VT1.
Если конструкция будет встраиваться в бортовую сеть «навечно», то от диода VD1 можно отказаться. Он служит для защиты устройства при переполюсовке (неправильном подключении к «+» и «-»). Единственный, пожалуй, недостаток подобной схемы – отсутствие защиты от короткого замыкания по выходу, но этот вопрос легко решается установкой в цепь питания предохранителя на 8-10 А.
Микросхема и транзистор устанавливаются на общий радиатор через изолирующие прокладки, в качестве радиатора при стационарной установке могут служить массивные металлические детали кузова автомобиля. При достаточных размерах радиатора (не менее 800 см2) ток, отдаваемый схемой в нагрузку, может достигать 5 А.
