РазноеИз 12 в 5 в – Простейший преобразователь питания из 12 вольт в 5 вольт (например для камеры Mobius ActionCam 1080p HD )

Из 12 в 5 в – Простейший преобразователь питания из 12 вольт в 5 вольт (например для камеры Mobius ActionCam 1080p HD )

Как от литиевого аккумулятора получить 5 и 12 вольт

Как получить 12 или 5 вольт — самые распространённые напряжения, не имея розетки и блоков питания? Эта устройство, а точнее небольшая самодельная платка, как раз и обеспечивает на выходе постоянный ток 12 В / 200 мА плюс регулируемые от 5 В / 500 мА, имея на входе подключенные аккумуляторные батарейки Li-Ion 7.4 В LiPO. Плата представляет собой DC-DC инвертор на основе микросхемы регулятора CS5171 и LM317. Преобразователь постоянного тока DC-DC обеспечивает 12 В от 2x LiPO типоразмера 18650, а LM317 — это регулируемый выход от 1,2 В до 6 В.

Схема принципиальная преобразователя в 5 и 12 В

Не обязательно использовать именно такие аккумуляторы, входное напряжение для микросхем допустимо в пределах от пары вольт, до 30 В. Так что подберите любую удобную конфигурацию питания.

Список деталей для сборки устройства

Если нету указанных на схеме микросхем — ставьте любые другие с аналогичными функциями.

Технические характеристики DC-DC инвертора

  • Входное питание: 2x LiPO аккумулятора с общим напряжением 7.4 В
  • Входное напряжение допустимое от 3 до 25 В (по даташитам м/с)
  • Потребление тока до 0,5 Ампер
  • Выход 1: 12 В 200 мА постоянного тока
  • Выход 2: от 1,2 до 6 В постоянного тока
  • Размер печатной платы: 35 мм х 27 мм

Небольшая плата инвертора может быть установлена ​​непосредственно на задней панели бокса 2x LiPO 18650 и закреплена с помощью винтов 2xM3. Потенциометр P1 нужен для регулировки напряжения от 1,2 В до 6 В.

Печатная плата находится в архиве

КАК ПОДНЯТЬ НАПРЯЖЕНИЕ С 5 ДО 12В

Повышающий DC-DC преобразователь 5-12 вольт, проще всего собрать на LM2577, которая обеспечивает выход 12V, используя входной сигнал 5V и максимальный ток нагрузки 800 мА. М\С LM2577 — это повышающий прямоходовый импульсный преобразователь. Она доступна в трех различных версиях выходного напряжения: 12 В, 15 В и регулируемая. Вот подробная документация.

Принципиальная схема инвертора 5-12В

Принципиальная схема инвертора 5-12

Схема на ней требует минимального количества внешних компонентов, а также такие регуляторы экономически эффективным и простые в использовании. Другие особенности: встроенный генератор на фиксированной частоте 52 кГц, который не требует никаких внешних компонентов, мягкий режим запуска для снижения пускового тока и режим регулирования по току для улучшения отклонении входного напряжения и выходной переменной нагрузки.

Характеристики преобразователя на LM2577

  • Входное напряжение 5 В постоянного тока
  • Выходное 12 В постоянного тока
  • Нагрузочный ток 800 мА
  • Функция плавного пуска
  • Отключение при перегреве

Принципиальная схема инвертора 5-12

Здесь применена регулируемая микросхема LM2577-adj. Для получения других выходных напряжений надо изменить величину резистора обратной связи R2 и R3. Выходное напряжение рассчитывается по формуле:

V Out = 1.23V (1+R2/R3)

В общем LM2577 стоит недорого, дроссель в этой схеме унифицированный — на 100 мкГн и предельный ток 1 А. Благодаря импульсной работе каких-то больших радиаторов для охлаждения не требуется — так что эту схему преобразователя можно смело рекомендовать для повторения. Особенно она пригодится в случаях, когда из USB выхода надо получить 12 вольт.

Принципиальная схема инвертора 5-12

Ещё один вариант похожего устройства, но на базе микросхемы MC34063A  — смотрите в этой статье.

   Схемы блоков питания

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

Повышающий DC-DC преобразователь на MC34063 (из 5В в 12В)

Повышающие DC-DC преобразователи находят широкое применение в электронике. Они могут применяться как отдельные модули питания конкретных объектов, так и могут входить в часть электрической схемы. Например, можно поднять напряжение пятивольтного аккумулятора и питать от него через повышающий преобразователь нагрузку напряжением 12В (усилитель, лампу, реле и т.д.). Еще пример, в некоторых охранно-пожарных сигнализациях на линиях контроля около 30В постоянного тока, а сам блок контроля и управления работает от 12В, поэтому в последние внедряют повышающие преобразователи и они являются частью схемы блоков контроля и управления.

Микросхема МС34063 представляет собой импульсный конвертор, поэтому она обладает высокой эффективностью (КПД) и имеет три схемы включения (инверторную, повышающую и понижающую). В этой статье будет описан исключительно повышающий (Step Up) вариант.

Повышающий DC-DCПовышающий DC-DC

МС34063 выполняется в корпусах DIP-8 и SO-8. Расположение выводов показано ниже.

Повышающий DC-DCПовышающий DC-DC

Основные технические параметры MC34063.

Входное напряжение ………. от 3 до 40 Вольт

Выходное напряжение ………. от 1.25 до 38 Вольт

Максимальный ток на выходе ………. 1.5 Ампер

Максимальная частота ………. 100кГц

Максимальный ток на выходе это пиковый ток на внутреннем транзисторе и он значительно больше тока нагрузки, поэтому не стоит надеяться, что преобразователь будет держать 1.5A на выходе. Ниже представлен калькулятор, который позволит правильно посчитать ток.

Другую интересующую информацию по параметрам и внутреннему устройству микросхемы можно найти в Datasheet.

Схема повышающего DC-DC преобразователя на MC34063.

Повышающий преобразователь MC34063 схемаПовышающий преобразователь MC34063 схема

Опишу работу простыми словами.  В микросхеме MC34063 есть генератор, генерирующий импульсы с определенной частотой. Генератор, взаимодействуя с другими узлами, управляет выходным транзистором, коллектор которого соединен с выводом 1, а эмиттер с выводом 2.

Когда выходной транзистор открыт, дроссель L1 заряжается входным напряжением через резистор R3.

Работа MC34063Работа MC34063

После закрытия выходного транзистора, дроссель отключается от земли и в этот момент происходит его разряд (самоиндукция). Энергия дросселя уже с противоположной полярностью и большая по силе поступает на диод VD1. После выпрямления напряжения диодом, оно поступает на выход схемы, накапливаясь в конденсаторе C3. Помимо накопления, данный конденсатор сглаживает пульсации.

Работа mc34063Работа mc34063

Схема конвертирует напряжение постоянного тока с 5В до 12В. Чуть ниже пойдёт речь об изменении номиналов элементов под нужные напряжения.

Резисторами R1 и R2 задается напряжение на выходе. Резистор R3 ограничивает выходной ток до минимума, при превышении определенной мощности.

Конденсатор C2 задает частоту преобразования.

Повышающий DC-DC преобразователь на mc34063Повышающий DC-DC преобразователь на mc34063

Step-Up mc34063Step-Up mc34063

Элементы.

Все резисторы мощностью 0.25Вт кроме R3 (0.5-1 Ватт).

В качестве L1 я взял готовый дроссель на 470мкГн, намотанный медным эмалевым проводом на гантель из феррита и отмотал три слоя, уменьшив тем самым индуктивность до 75мкГн (индуктивность больше расчетной допускается, а меньше нельзя).

Дроссель должен выдерживать пиковый выходной ток (в моем случае 1.5А).

Также можно взять кольцо из порошкового железа (жёлтого цвета) наружным диаметром 18мм, внутренним 8мм, толщиной 8мм и намотать медным проводом (диаметром 0.6мм и более) 30-40 витков (при 30 витках индуктивность получилась 55мкГн). Кольцо можно взять больше моего, но меньше не рекомендую.

Работа MC34063 UPРабота MC34063 UP

Диод VD1- Шоттки, либо быстродействующий (типа SF, UF, MUR, HER и т.д.) на ток не менее 1А и обратное напряжение в два раза больше выходного (в моем случае 40В).

У микросхемы МС34063 есть отечественный аналог КР1156ЕУ5, они полностью взаимозаменяемы.

Расчет преобразователя на MC34063 под другое напряжение и ток.

Расчет займет не более одной минуты. Для этого необходимо воспользоваться On-line калькулятором расчета параметров МС34063. Помимо номиналов программа высчитает пиковый выходной ток, и в случае его превышения выдаст сообщение.

Калькулятор считает минимальную индуктивность, поэтому ее можно брать с положительным запасом (произойдут незначительные изменения лишь в КПД).

Пару слов…

Расчетная частота (50кГц в моем случае) является минимальной и может значительно отличаться и изменяться в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки.

При выходном токе 200мА происходит достаточно сильный нагрев микросхемы MC34063, и работать в таком режиме долгое время возможно не сможет.

Step-Up DC-DCStep-Up DC-DC

Рекомендую использовать MC34063 в тех случаях, когда нужно питать слаботочную часть схемы или отдельную нагрузку током до 150-250мА, а для нагрузки 3-5А предлагаю обратить внимание на повышающие DC-DC преобразователи, построенные на базе UC3843 и UC3845.

Печатная плата повышающего преобразователя на MC34063 (из 5В в 12В) СКАЧАТЬ

Datasheet на MC34063 СКАЧАТЬ


Похожие статьи

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.
Преобразователь напряжения 12V в 5V 3A (с примером использования) 146717478120326000050w.jpg
Сам преобразователь весьма компактный — 6,5 х 2,7 х 1,5 сантиметров и представляет собой небольшую черную пластиковую коробочку с двумя «ушами» для крепления и 4 проводами, идущими из ее глубин. Кстати, он претендует на звание «водозащищенного» — вся начинка залита чем-то напоминающим битум 🙂 С подключением проблем возникнуть не должно — вход и выход обозначены, точно так же, как и плюсовой и минусовой контакты.
Преобразователь напряжения 12V в 5V 3A (с примером использовани

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.

Низковольтный повышающий преобразователь 5В/1,5А
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.
Низковольтный повышающий преобразователь 5В/1,5А
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
Низковольтный повышающий преобразователь 5В/1,5А

Стоимость: ~209