Испытание преобразователя напряжения на Hidea 18

Изготовлю выпрямитель-регулятор для лодочного мотора

Перейти к странице

Перейти к странице

Василий Любов

капитан-лейтенант

PS в начале:
Для гостей Форума: можно не регистрироваться, мне можно написать vslubov@rtural.ru или https://vk.com/luboff_sky (но лучше-присоединяйтесь, Форум – замечательный )

Господа, для исключения лишнего трепа, прошу ВНИМАТЕЛЬНО прочитать нижеследующее
Итак, господа, имею возможность изготавливать выпрямитель-регулятор для подвесного лодочного мотора (далее по тексту – приблуда . В штучном варианте. Схемотехника: не шунтирующий тиристорный – не греет почем зря генераторную катушку в отличие от шунтирующих (штатный ямаховский, незабвенный ВРНЛ, китаескутерные и т.п.). Схема версии 4.0 , разработана мной. Подходит для большинства моторов с генераторными катушками до 100..120 Вт. Кроме инжекторных Сузуки , к сожалению (вялотекущая работа в этом направлении мной ведется).

Конструктив: алюминиевое основание (радиатор), на нем деталюшки, залитые компаундом, герметиком и т.п. Размеры 50х50х25 мм.

Чего на выходе: напряжение не более 14,2..14,3В (т.е. пресловутая страшилка про “перезаряд” исключена СХЕМОТЕХНИЧЕСКИ. ); максимальный ток до 10А (лишь бы ваш генератор такое “умел”).
Чего еще есть внутри приблуды интересного, чего нет в большинстве других выпрямителей-регуляторов:

1. Без подключенного аккумулятора не включится. Совсем. Даже совсем-совсем-совсем. И не просите Будет висеть “бесплатным” 100-граммовым довеском, нисколько не мешая работе мотора.
2. Защита от отпадания аккумулятора. Отпало во время работы – выключится. Так что пульсации на выход не пройдут. Защита триггерная, т.е. сработало – нужен перезапуск. Как – читайте ниже.
3. На случай “атомного землетрясения” – выхода регулятора из строя – подключен защитный супрессор, который сыграет роль Матросова, закрыв грудью ваши дорогущие эхолоты/навигаторы и т.п. Он же вместе с предохранителем выполняет роль защиты от переполюсовки АКБ.
4. По Вашему желанию встрою формирователь импульсов для стационарного тахометра типа KUS, Фария, Мореман, ямаховский, тохатсовский и т.п. (к тахометрам, берущим сигнал от свечного провода это НЕ относится). Почему: тахометры, берущие сигнал с генераторной катушки, НЕ “дружат” с регуляторами (и не только с “приблудой”).

Сами деталюшки взяты с неплохим запасом: мост 15А 1000В (KBU1510), тиристоры 13А 600В (BT152-600).

Стоимость с 17.06.2019 (почте – привет) – 1975 вместе с почтовыми расходами (почта России, 1-м классом). С формирователем тахосигнала – 2375. Самовывозом – минус 200. Цель – заработать немного “шабашных” денег на рыболовные “приблуды”, ну и тупо “дабы не отвыкнуть”.

Ну, и бонусы : каждому 200-му заказчику пересылка – за мой счет. Тысячному – бесплатно!

Как узнать, можно ли установить приблуду на ваш ПЛМ:

Для начала идем СЮДА, например, и смотрим комплектацию вашего мотора на предмет наличия генератора (может быть опционально, т.е. повезет/не повезет).

Если “ничё нипанятна”, то заглядываем под колпак, там из-под маховика ОБЯЗАТЕЛЬНО идут провода на модуль зажигания. Смотрим ВНИМАТЕЛЬНО, есть ли другие провода ТОЖЕ идущие из-под маховика. Если ДА, то вам повезло – шанс есть. Мудрее говоря, если ваш ПЛМ имеет некую “обмотку освещения” (light coil или как вариант battery charge coil, см. схему ниже), которая предназначена для установки лампочек на 12В. Самая простая проверка: подключить к этим проводам лампочку на 12В 21Вт автомобильную, завести мотор, погазовать и посмотреть, светится или нет. На больших оборотах лампочку можно спалить
Очень кратко о возможностях генераторной катушки см. следующий пост.

Цвета проводов генераторных катушек:

1. Ямаха и клоны – 2 зеленых.

2. Сузуки 2т – желтый и желто-красный, Сузуки 4т – желтый и красный (да-да, КРАСНЫЙ – переменка, сам в шоке).

3. Тохацу/Ниссан-Марин – белый и желтый

4. Меркури – 2 желтых

5. Зонгшен-Сельва – 2 черно-голубых

6. Хонда – 2 серых

7. Джонсон/Евинруд – желтый и желто-серый

Так что смотрИте внимательнее. Кстати, эти “другие провода” могут идти на штатный выпрямитель (Rectifier, см. схему ниже), который НЕ ИМЕЕТ СТАБИЛИЗАЦИИ. Для стабилизации производителем ставится еще одна коробочка – регулятор напряжения (Voltage Regulator, см. схему ниже). Итак, если у вас есть:

1) “другие провода”, но нет на них выпрямителя;

2) “другие провода”, выпрямитель, но нет регулятора;

3) всё, но сдохло или не нравится как работает, то вы мой потенциальный клиент

1). Использовать приблуду с различными электронными девайсами (эхолот, навигатор, зарядные телефонов и т.п.) без подключенного АКБ не получится, в общем-то И проверять работоспособность, кстати – тоже.

Особо талантливые или неверящие могут попробовать . Соединение АКБ-потребители должно быть надежным, лучше всего болт с гравером или пайка. Наконечники имеют свойство слетать рано или поздно в самый неподходящий момент. Если же все-таки у вас отпало во время движения, то приблуда выключится по защите. И не включится, пока не перезапустите. Перезапуск: глушите мотор, отключаете приблуду от АКБ (если уже успели на ходу подцепить ), минуту ждете, подключаете обратно к АКБ – и вперед.

Наличие такой защиты накладывает некие повышенные требования: 1) надежность контактов – “сопли”, “дребезг” и т.п. приведут к срабатыванию защиты; 2) нормальный АКБ, а не 10-ти летний “из тестевой заначки”, потерявший емкость (тут отдельная песня: купили мотор за . ого-го, короче, так истратьте еще тыщу на аккумулятор); 3) толщина провода и его качество – многожильный медный хотя бы 0,75 мм.кв., а лучше 1.0, а еще лучше 1.5 (это опять о цене мотора и 100 руб на нормальный провод), естественно, окисленный “новый ” провод 20-ти летней давности, провалявшийся в гараже, не катит.

2). Схема подключения в системе катушка генератора – приблуда – аккум – девайс:

2 одинаковых по цвету (желтых, зеленых, желто-зеленых. ) с “папами” – переменка, красный – плюс , оставшийся черный провод – минус.
И никакие другие соединения проводов от генератора (на корпус мотора, например) НЕ ДОПУСКАЮТСЯ. Приблуда сдохнет однозначно. Так что смотрите внимательно, особенно, если у вас как-то был подключен тахометр. Пунктиром показано подключение тахометра к приблуде (провод ДРУГОГО цвета с “мамой”).
Предохранитель нужен как защита от переполюсовки (входит в “приблуду”). Так что если при установке/подключении АКБ предохранитель умер, смотрите подключение “приблуды” к АКБ. Не надо ставить “гвозди” или “потолще” предохранитель – спалите защитный супрессор внутри “приблуды”.

Какие разъемы можно применить на корпус двигателя см. следующий пост.

3). Видео по установке подобного устройства

Для особо пытливых: делаю аналог куска схемы, обведенного красным пунктиром:

4). Устанавливать приблуду необходимо или на штатное место, или на поддон, или “на другую большую железяку”. Почему: теплоотводящих возможностей применяемого мной радиатора тупо не хватит при больших токах. Спокойно сверлите пустую площадку под ваш крепеж – для этого и оставлена. Примеры установки – смотрите далее.

5). И повторюсь. Если при подключении к АКБ вы все-таки переполюсовали и предохранитель сдох (а куда он денется ), то не нужно ставить предохранитель “потолще” или тем более “жука” – спАлите защитный супрессор внутри приблуды.

6). И еще, господа. Если у вас с основами электрики “не очень”, мягко говоря, то дайте почитать тему тому, кто больше чем “не очень”. Почему: онлайн курсов начинающих электриков не провожу. Выше и ниже есть всё, чтобы не запутаться в 4..5 проводах. Не надо меня заваливать кучей фотографий с вариантами подключений по принципу гадания.

7). И самое главное: приобретая и устанавливая моё изделие, вы должны осознавать, что меняете конструктив вашего мотора со всеми вытекающими.

Приблуда в 2 раза дешевле ШУНТИРУЮЩЕГО регулятора с Мотолодок, а с учетом возможности установки на моторы 4т. с многокатушечными генераторами. короче, демпингуем Про “шунты” – “не шунты” см. следующий пост.

География пользователей: Москва и МО, Питер и ЛО, Абакан, Агидель, Азов, Альметьевск, Анапа, Архангельск, Астрахань, Балтийск, Белгород, Березники, Бийск, Братск, Владивосток, Волгоград, Волгодонск, Вологда, Воронеж, Геленджик, Глазов, Дагестан, Дзержинск, Димитровград, Ейск, Екатеринбург, Ессентуки, Ижевск, Иркутск, Йошкар-Ола, Казань, Калининград, Камень-на-Оби, Кандалакша, Кемерово, Киров, Кирово-Чепецк, Комсомольск-на-Амуре, Кострома, Котлас, Краснодар, Красноярск, Курган, Липецк, Льгов, Магадан, Мин. Воды, Мурманск, оба Новгорода, Набережные Челны, Находка, Нижневартовск, Новокуйбышевск, Новокузнецк, Новосибирск, Норильск, Омск, Пенза, Пермь, Петрозаводск, Полевской (Свердловская обл.), Ростов-на-Дону, Рыбинск, Рязань, Самара, Саратов, Сарапул, Сатка, Сахалин, Севастополь, Северодвинск, Северск, Смоленск, Ставрополь, Сургут, Сызрань, Сыктывкар, Таганрог, Тверь, Тобольск, Тольятти, Томск, Тула, Тюмень, Углич, Ульяновск, Уфа, Феодосия, Хабаровск, Ханты-Мансийск, Челябинск, Энгельс, Южно-Сахалинск, Ярославль. Ну, и Чайковский, конечно же. Короче, Россия широко представлена Ближнее зарубежье: Беларусь, Украина. Дальнее: Австралия, Финляндия.

В планах: все-таки победить инжекторные Сузы.

Вариации на тему проводов и разъемов под конкретные моторы. Чтобы “снял-поставил”:

Испытание преобразователя напряжения на Hidea 18

Для питания цифрового мультиметра от 1 батарейки АА вместо “кроны” 9 В собрал недавно этот преобразователь. Хотя от него можно запитать что угодно, не обязательно тестеры. В отличии от специализированных DC-DC инверторов, тут всего пару транзисторов и катушка. Монтаж навесной, прямо на разъеме от батареи. В случае чего можно будет легко отсоединить и вернуть “крону”.

Схема преобразователя на 9 В

Самый энергоемкий режим в мультиметре – прозвонка. Если напряжение питания сильно падает при замыкании щупов, то нужно увеличить диаметр провода L2 (остановился на 0,3 мм ПЭВ-2). Диаметр провода L1 не критичен, я использовал 0,18 мм и только из соображений “живучести”, так как более тонкие можно нечаянно оторвать. В итоге собрал эту схему с кольцом D=12 d=7 h=5 мм на VT1 2SC3420 – без нагрузки качает 100 В, он оказался лучше всех (R1 = 130 Ом). Также удачно испытаны КТ315А (слабоват, R1 = 1 кОм), КТ863 (качает хорошо).

Отладка схемы

Отсоединяем ZD1, вместо R1 ставим подстроечное сопротивление 4,7кОм; в качестве нагрузки- R= 1кОм. Добиваемся максимального напряжения на нагрузке, изменяя сопротивление R1. Без нагрузки эта схема легко выдает 100 вольт и более, так что при отладке ставьте C2 на напряжение не менее 200V и не забывайте его разряжать.

Важное дополнение. Кольцо здесь применять необязательно! Берем готовый дроссель на 330 мГн и выше, поверх его обмотки мотаем любым проводом 20-25 витков L1, фиксируем термоусадкой. И ВСЕ! Качает даже лучше, чем кольцо.

Проверено мной с VT1 2SC3420 и IRL3705 (R1 = 130 Ом, VD1 – HER108). Полевой транзистор IRL3705 отлично работает, но ему нужно напряжение питания хотя бы 1 В и между затвором и массой резистор несколько килоом и стабилитрон на 6-10 В. Если не работает, то меняем местами концы одной из обмоток. При экспериментах преобразователь действительно работал начиная даже от 0,8 В!

Далее сделал еще один экземпляр – тоже успешно. Что касается КПД схемы, подсчитаем: измеренный ток потребления 53 мА, напряжения на входе 0.763V и выходе 6.2V и Rout = 980 Ом.

На входе Pin=Iin*Uin=0.053A*0.763V=0.04043W

На выходе Pout=Uout*Uout/Rout =6.2V*6.2V/980=0.039224W (Ватт).

КПД = Pout/Pin= 0,969 или 96.9% – прекрасный результат!

Пусть даже 90% будет – тоже не слабо. Откровенно говоря, эта схемка с кольцом давно известна, я лишь добавил обратную связь по Uout на полевом транзисторе и догадался домотать и использовать готовый дроссель, ибо на кольцах мотать неудобно, да и лень, пусть даже и 20 витков. И габариты у кольца побольше. Автор статьи – Evgeny:)

Слабый мотор

Обзор двигателей на авто, мото, водной и садовой технике в помощь при выборе, эксплуатации и ремонте моторов

Слабые места и недостатки мотора Тохатсу M18E2

Лодочный мотор Tohatsu M18E2 японской фирмы Тохатсу, а также его точная копия, Ниссан Марин NS18E2, находятся в Топ рейтинга самых востребованных в России и странах ближнего зарубежья подвесных моторов среди любителей отдыха на воде и рыбалки. Ниссан Марин NS18E2, модели которого соответствуют по конструкции моделям Тохатсу M18E2 и отличаются друг от друга наклейками марки производителя. Производятся моторы на территории завода Tohatsu, а Nissan Marine является его дочерним предприятием. Все характеристики, слабые места и недостатки Tohatsu M18E2 одинаковы для Ниссан Марин NS18E2.

Движок способен придать лодке отличные ходовые качества и покорять большие расстояния на воде. Умеренная мощность 18 л.с. позволяет решать повседневные задачи с наименьшим риском. ДВС подходит для лодок всех типов имеющих жесткий транец и соответствующими характеристиками (грузоподъемность, масса, габариты).

Модель Тохатсу M18 E2 имеет высокий класс защиты от коррозии, как внутри (система охлаждения) так и снаружи, что достигнуто применением металлических сплавов в конструкции и соответствующих ЛКМ и гальванических покрытий.

Умеренная масса позволяет одному человеку транспортировать мотор на коротких расстояниях, снимать его с транца и устанавливать. Компактен для перевозки в багажнике автомобиля. Высокая надёжность и ресурс в течении многих лет (при условии своевременного обслуживания). Конструкция не одноразовая, двигатель живучий, вместе с тем у движка хорошая ремонтопригодность и потенциал количества ремонтов. При ремонте ЦПГ возможна расточка гильз и их замена. Производительность и крутящий момент заставляет людей радоваться.

Основные технические характеристики

Слабые места Тохатсу M18E2

Перечень слабых мест

Гребной винт. Поломка винта происходит при его ударе по твердому предмету (камни и др.). Особенно часто это происходит на водоёмах с наличием крупных камней в береговой зоне или на мелководных участках. По этой причине необходимо иметь в лодке 1-2 запасных гребных винта.

Недостатки мотора Тохатсу M18E2

Перечень недостатков M18E2 S, EPS, EPL :

• При увеличении скорости повышаются обороты мотора, а вместе с тем повышается его естественный износ.
• Необходимость в оригинальных расходных материалах.
• В конструкции двухтактного двигателя внутреннего сгорания не заложен масляный насос. Для обеспечения работы двигателя смазка добавляется в бензин, соответственно на приготовление смеси приходится тратить время.
• При движении по травянистых водоёмах забивается травой канал водяного охлаждения, если вовремя не заметить отсутствие выходящей струи из контрольного отверстия и не принять мер, то происходит перегрев мотора.
• Расход топлива и масла намного больше в сравнение с четырехтактным мотором.
• Шумит и вибрирует.
• Мощности недостаточно для катания на водных лыжах. Мотор не предназначен эксплуатации в условиях горных рек с сильным течением и каменистым мелководьем.
• Людям со слабой физической подготовкой, или в зрелом возрасте не под силу одному поднимать и переносить Тоху М18. Приходится пользоваться тележками при транспортировке, установке и съеме на берегу водоёма. В данном случае на лодку монтируют откидные транцевые колёса, позволяющие одному человеку транспортировать лодку с установленным мотором от автомобиля к берегу и обратно, что совсем не затруднительно.

Ежедневное техническое обслуживание Tohatsu M18E2

Производитель рекомендует применять только оригинальные детали, масла и смазки. При несоблюдении данной рекомендации в случае возникновения отказов гарантийные обязательства не выполняет. Применяйте качественный неэтилированный бензин и масло для приготовления топлива, при этом, смешивать масла разных марок (даже одного стандарта) не допускается.

DC-DC преобразователи напряжения (для авто)

WARIOR сказал(-а): 18.03.2005 18:27

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

Я решил возвратиться к статье “АВТО 400”, а именно к ПН. Я заканчиваю сборку по той схеме и хотел спросить нет ли там каких-либо ошибок или недостатков, недочётов, неохото получать negative consequences. (Пытался связаться с автором, чтоб узнать у него – не получилось). Может кто-нибудь собитал подобный ПН ?
Заранее огромное спасибо !
http://www.vegalab.ru/index.php?opti. =184&Itemid=52

TDA сказал(-а): 18.03.2005 18:40

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

Resistant сказал(-а): 19.03.2005 08:10

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

ostrige сказал(-а): 26.03.2005 22:24

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

Harroth сказал(-а): 27.03.2005 03:15

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

ostrige сказал(-а): 27.03.2005 09:41

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

Harroth, да ты прав, там в схеме были диоды 1N4148 КД522Б(это тот маленький мостик), и КД213А – Большой!
Нужно всетаки диоды ставить?
А так вобще плата как, кроме мостиков?

И ещё, кто собирал даный девайс, поделитесь впечатлениями, рекомендациями.

WARIOR сказал(-а): 27.03.2005 12:24

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

И ещё, кто собирал даный девайс, поделитесь впечатлениями, рекомендациями.[/QUOTE]

ostrige сказал(-а): 27.03.2005 20:43

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

TDA сказал(-а): 27.03.2005 20:45

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

ostrige, После транса надо использовать обязательно ультрабыстрые диоды.

Все силовые дорожки надо бы делать шире, если нужна мощность за 200вт, особенно общий, тк по нему ток будет идти постоянный а + которые идут на края транса будут под нагрузкой поочереди.

Если ты не гонишся за малыми размерами (как я понял) то лучше поставь ряд мосфетов поперёк посередине платы, за ними радиатор (он сест всего 1-2см) а за радиатором транс. Тогда силовые дорожки можно будет сделать очень короткими и широкими

И ещё, R18 и R22 надо ставить на 2 вт, в расстояние 12мм не влезут если тока вертикально.

ostrige сказал(-а): 27.03.2005 20:54

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

TDA сказал(-а): 27.03.2005 20:57

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

ostrige сказал(-а): 27.03.2005 22:14

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

TDA сказал(-а): 28.03.2005 01:09

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

ostrige, Даташит http://alldatasheet.com или лучше www.irf.com
Цены примерно 25-60р за штуку.

Грется должны не сильно, особенно если сразу после моста поставиль дроссели в + и –

Я говорил что в толщину он 1-2см Ну на самом деле некоторые просто аллюминивый уголок ставят и нормально. У меня при токе потребления преобразователи около 3-4А полевики без радиатора немного тёплые.

[ADDED=TDA]1111957777[/ADDED]
ostrige, советую ставить IRFI1010 они мощные и в изолированном корпусе, значит проблем со слюдяными прокладками не будет Если мощность нужна до 300вт то можешь поставить подешевле IRFI1310.

ostrige сказал(-а): 28.03.2005 12:24

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

Мощьность никогда не лишняя, тем более у меня.
Я вовсе запутался с МОСФЕТами просвети, если время есть!

А мощнее IRFI1010 есть? Ну это для общего обззования!

IVX сказал(-а): 28.03.2005 13:08

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

WARIOR сказал(-а): 28.03.2005 15:31

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

WARIOR сказал(-а): 28.03.2005 16:51

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

TDA сказал(-а): 28.03.2005 19:01

Re: Импульсные источники питания и преобразователи.

ostrige, Мощнее полно, в корпусе ТО247, смотри серию IRFP.

IVX, Он дорогой тк в корпусе ТО220FP я предпочитаю немного переплатить и сделать надёжную конструкцию. Темболее в таких схемах тепловыделение не сильное. Есть IRF1310 он в обычном корпусе, будет значительно дешевле.

Ниже 100в использовать нехочу тк есть вероятность что их пробъёт выбросом, есть ещё полевики на 75В они думаю тоже нормально будут работать. Но лучше 1 раз заплатить за качественные детали и забыть
Надо учитывать не только сопротивление канала но и входную ёмкость, ато может получиться что из за длинных фронтов полевик с низким сопротивлением и высокой входной ёмкостью будет греться сильнее, именно из за потерь на фронтах.

Блок питания на базе готового регулируемого DC-DC преобразователя

Простой блок питания 1,2 – 32V на базе DC-DC модуля (XL4015)

Один из самых востребованных приборов в мастерской начинающего радиолюбителя – это регулируемый блок питания. О том, как самостоятельно собрать регулируемый блок питания на микросхеме MC34063 я уже рассказывал. Но и у него есть ограничения и недостатки. Во-первых, это мощность. Во-вторых, отсутствие индикации выходного напряжения.

Здесь я расскажу о том, как с минимумом временных затрат и усилий собрать регулируемый блок питания 1,2 – 32 вольт и максимальным выходным током до 4-ёх ампер.

Для этого нам понадобится два очень важных элемента:

Трансформатор, с выходным напряжением до

25. 26 вольт. О том, как его подобрать и где найти, я расскажу далее;

Готовый модуль регулируемого DC-DC преобразователя со встроенным вольтметром на базе микросхемы XL4015.

Наиболее распространены и дёшевы модули на базе микросхем XL4015 и LM2956. Самый дешёвый вариант – это модуль без цифрового вольтметра. Для себя я купил несколько вариантов таких DC-DC преобразователей, но более всех мне понравился модуль на базе микросхемы XL4015 со встроенным вольтметром. О нём и пойдёт речь.

Вот так он выглядит. Покупал его на Алиэкспресс, вот ссылка. Можно подобрать подходящий по цене и модификации через поиск.

Обратная сторона платы и вид сбоку.

Основные характеристики модуля:

Диапазон входных напряжений: 4. 36V. Максимум 38. 40V. Реально работает от 4,5. 4,6 вольт. Если на входе 4 вольта, то индикация вольтметра засвечена не будет;

Диапазон выходных напряжений (регулируется): 1,25. 32V;

Максимальный выходной ток: 5А. На самом деле, это максимальный ток диода SS54, что на плате. Рекомендуют нагружать током не более 4,5А, а на микросхему XL4015 приклеить радиатор, который идёт в комплекте.

Диапазон измеряемого напряжения вольтметра: 0. 40V;

Точность показаний вольтметра: ±0,1V;

Защита от переполюсовки на входе;

Защита от короткого замыкания (КЗ) на выходе (Есть нарекания по работе защиты от короткого замыкания на выходе, поэтому специально устраивать КЗ не рекомендую);

Встроенная защита от температурного перегрева.

Не будем забывать, что производители любят завышать характеристики своих изделий. Судя по отзывам, наиболее оптимальный вариант использования данного DC-DC модуля – это работа при входном напряжении до 30 вольт и потребляемом токе до 2 ампер.

Управление DC-DC модулем.

На печатной плате DC-DC модуля установлены две кнопки управления и регулятор выходного напряжения – обычный многооборотный переменный резистор.

Короткое нажатие кнопки 1 отключает/включает индикацию вольтметра. Своеобразный диммер. Удобно при запитке от АКБ.

Коротким нажатием на кнопку 2 можно переключать режим работы вольтметра, а именно, отображения входного или выходного напряжения на индикаторе. При использовании совместно с АКБ можно контролировать напряжение батареи и не допускать глубокого разряда.

Калибровка показаний вольтметра.

Сначала кнопкой 2 выбираем, какое напряжение отображать на дисплее вольтметра (входное или выходное). Затем мультиметром замеряем постоянное напряжение (входное или выходное) на клеммах. Если оно отличается от величины напряжения, отображаемого вольтметром, то начинаем калибровку.

Жмём 3-4 секунды на 2-ую кнопку. Показания на дисплее должны потухнуть. Отпускаем кнопку. При этом показания на дисплее появятся и начнут моргать.

Далее кратковременными нажатиями на кнопки 1 и 2 уменьшаем или увеличиваем величину отображаемого напряжения с шагом 0,1V. Если надо увеличить показания, например, с 12,0V до 12,5V, то жмём 5 раз на кнопку 2. Если надо уменьшить с 12V до 11,5V, то, соответственно, жмём 5 раз на кнопку 1.

После того, как калибровка завершена, жмём секунд 5 на кнопку 2. При этом показания на дисплее вольтметра перестанут моргать – калибровка завершена. Также можно ничего не делать и секунд через 10 вольтметр сам выйдет из режима калибровки.

Для того чтобы собрать блок питания, кроме самого DC/DC-модуля нам понадобится трансформатор, а также небольшая схема – диодный мост и фильтр.

Вот схема, которую нам предстоит собрать.

(Картинка кликабельна. По клику откроется в новом окне)

О трансформаторе Т1 я расскажу чуть позднее, а сейчас разберёмся с диодным мостом VD1-VD4 и фильтром C1. Эту часть схемы я буду называть выпрямителем. Далее на фото – необходимые детали для его сборки.

Разводку будущих печатных дорожек на плате я рисовал маркером для печатных плат. Перед этим сделал набросок расположения элементов на плате, развёл соединительные проводники. Затем по шаблону отметил на заготовке места сверления. Сверлил до травления в хлорном железе, так как, если сверлить после травления, могут остаться зазубрины вокруг отверстий и легко повредить окантовку около отверстий.

Затем высушил заготовку после травления, смыл защитный слой лака от маркера “Уайт-спиритом”. После этого вновь отмыл и высушил заготовку, зачистил медные дорожки мелкой наждачной бумагой и залудил все дорожки припоем. Вот, что получилось.

Немного о просчётах. Так как делал всё быстро и на коленке, то без “косяков”, естественно, не обошлось. Во-первых, сделал плату двухсторонней, а не надо было. Дело в том, что отверстия то без металлизации, и запаять потом тот же разъём в такую двухстороннюю печатную плату непростая задача. С одной стороны контакты запаяешь без проблем, а вот с другой стороны платы уже никак. Так что намучился.

Вместо сетевого выключателя SA1 временно впаял перемычку. Установил входные и выходные разъёмы, а также разъём для подключения трансформатора. Разъёмы устанавливал в расчёте на модульность и удобство пользования, чтобы впредь можно было быстро и без пайки соединять блок выпрямителя с разными DC-DC модулями.

В качестве плавкого предохранителя FU1 использовал готовый с держателем. Очень удобно. И контакты под напряжением прикрыты, и предохранитель заменить без пайки не проблема. По идее подойдёт предохранитель в любом исполнении и типе корпуса.

В качестве диодного моста (VD1 – VD4) я использовал сборку RS407 на максимальный прямой ток 4 ампера. Аналоги диодного моста RS407 – это KBL10, KBL410. Диодный мост можно собрать и из отдельных выпрямительных диодов.

Тут стоит понимать, что сам регулируемый DC-DC модуль рассчитан на максимальный ток 5 ампер, но такой ток он сможет выдержать только в том случае, если на микросхему XL4015 установить радиатор, да, и для диода SS54, что на плате, ток в 5А – максимальный!

Также не будем забывать, что производители склонны завышать возможности своих изделий и срок их службы при таких нагрузках. Поэтому для себя я решил, что такой модуль можно нагружать током до 1 – 2 ампер. Речь идёт о постоянной, долгосрочной нагрузке, а не периодической (импульсной).

При таком раскладе, диодный мост можно выбрать на прямой ток 3-4 ампера. Этого должно хватить с запасом. Напомню, что если собирать диодный мост из отдельных диодов, то каждый из диодов, входящих в состав моста должен выдерживать максимальный потребляемый ток. В нашем случае это 3-4 ампера. Вполне подойдут диоды 1N5401 – 1N5408 (3А), КД257А (3А) и др.

Также для сборки потребуется электролитический конденсатор C1 ёмкостью 470 – 2200 мкФ. Конденсатор лучше выбрать на рабочее напряжение 63V, так как максимальное входное напряжение DC-DC преобразователя может быть до 36V, а то и 38. 40V. Поэтому разумней поставить конденсатор на 63V. С запасом и надёжно.

Тут опять же стоит понимать, что всё зависит от того, какое напряжение у вас будет на входе DC-DC модуля. Если, например, планируется использовать модуль для питания 12-ти вольтовой светодиодной ленты, а на входе DC-DC модуля будет напряжение только 16 вольт, то электролитический конденсатор можно поставить с рабочим напряжением 25 вольт или более.

Я же поставил по максимуму, так как данный модуль и собранный выпрямитель, я планировал использовать с разными трансформаторами, у которых разное выходное напряжение. Следовательно, чтобы каждый раз не перепаивать конденсатор, установил его на 63V.

В качестве трансформатора T1 подойдёт любой сетевой трансформатор с двумя обмотками. Первичная обмотка (Ⅰ) сетевая и должна быть рассчитана на переменное напряжение 220V, вторичная обмотка (Ⅱ) должна выдавать напряжение не более 25

Если взять трансформатор, на выходе которого будет более 26 вольт переменного напряжения, то после выпрямителя напряжение может быть уже более 36 вольт. А, как мы знаем, модуль DC-DC преобразователя рассчитан на входное напряжение до 36 вольт. Также стоит учитывать тот момент, что в бытовой электросети 220V иногда бывает чуть завышенное напряжение. Из-за этого, пусть и кратковременно, на выходе выпрямителя может образоваться довольно существенный “скачок” напряжения, который превысит допустимое напряжение в 38. 40 вольт для нашего модуля.

Далее вы поймёте, зачем я всё это разжёвываю.

Ориентировочный расчёт выходного напряжения U_вых после диодного выпрямителя и фильтра на конденсаторе:

Переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора T1 (Ⅱ) – U_T1;

Падение напряжения (Forward Voltage Drop) на диодах выпрямителя – V_F. Поскольку в диодном мосте в каждый полупериод ток течёт через два диода, то V_F умножаем на 2. Для диодной сборки дело обстоит также.

Так, для RS407 в даташите я нашёл такую строчку: Maximum forward Voltage drop per bridge element at 3.0A peak – 1 Volt. Это означает, что если через любой из диодов моста течёт прямой ток в 3 ампера, то на нём будет теряться 1 вольт напряжения (per bridge element – на каждый элемент моста). То есть берём значение V_F = 1V и так же, как и в случае с отдельными диодами, умножаем величину V_F на два, так как в каждый полупериод ток течёт через два элемента диодной сборки.

Вообще, чтобы не ломать голову полезно знать, что V_F для выпрямительных диодов обычно составляет около 0,5 вольт. Но это при небольшом прямом токе. С его ростом увеличивается и падение напряжения V_F на p-n переходе диода. Как видим, величина V_F при прямом токе в 3А для диодов сборки RS407 составляет уже 1V.

Так как на электролитическом конденсаторе С1 выделяется пиковое значение выпрямленного (пульсирующего) напряжения, то итоговое напряжение, которое мы получим после диодного моста (U_T1 – (V_F*2)) необходимо умножить на квадратный корень из 2, а именно √2

Таким образом, с помощью этой простой формулы мы сможем определить выходное напряжение на выходе фильтра. Теперь осталось дело за малым – найти подходящий трансформатор.

В качестве трансформатора я использовал силовой броневой трансформатор ТП114-163М.

К сожалению, точных данных на него я не нашёл. Выходное напряжение на вторичной обмотке без нагрузки

19,4V. Ориентировочная мощность данного трансформатора

Кроме этого решил сравнить полученные данные с параметрами трансформаторов серии ТП114 (ТП114-1, ТП114-2. ТП114-12). Максимальная выходная мощность данных трансформаторов – 13,2 Вт. Наиболее подходящим к трансформатору ТП114-163М по параметрам оказался ТП114-12. Напряжение на вторичной обмотке в режиме холостого хода – 19,4V, а под нагрузкой – 16V. Номинальный ток нагрузки – 0,82А.

Также в моём распоряжении оказался ещё один трансформатор, также серии ТП114. Вот такой.

Судя по выходному напряжению (

22,3V) и лаконичной маркировке 9М, это модификация трансформатора ТП114-9. Параметры ТП114-9 такие: номинальное напряжение – 18V; номинальный ток нагрузки – 0,73А.

На базе первого трансформатора (ТП114-163М) мне удастся сделать регулируемый блок питания 1,2. 24 вольт, но это без нагрузки. Понятно, что при подключенной нагрузке (потребителе тока) напряжение на выходе трансформатора просядет, и результирующее напряжение на выходе DC-DC преобразователя также уменьшится на несколько вольт. Поэтому, этот момент надо учитывать и иметь ввиду.

На базе второго трансформатора (ТП114-9) уже получится регулируемый блок питания на 1,2. 28 вольт. Это также без нагрузки.

Про выходной ток. Производителем заявлено, что максимальный выходной ток DC-DC преобразователя – 5А. Судя по отзывам, максимум 2А. Но, как видим, трансформаторы мне удалось найти достаточно маломощные. Поэтому выжать даже 2 ампера мне вряд ли получится, хотя всё зависит от выходного напряжения DC-DC модуля. Чем меньше оно будет, тем больший ток удастся получить.

Для всякого маломощного “разносола” данный блок питания подойдёт на ура. Вот запитка “веселящего шарика” напряжением 9V и током около 100 mA.

А это уже запитка 12-ти вольтовой светодиодной ленты длиной около 1 метра.

Также существует облегчённая, Lite-версия данного DC-DC преобразователя, которая собрана также на микросхеме XL4015E1.

Единственное отличие, это отсутствие встроенного вольтметра.

Параметры аналогичные: входное напряжение 4. 38V, максимальный ток 5А (рекомендуется не более 4,5А). Реально же использовать при входном напряжении до 30V, 30V с небольшим. Ток нагрузки не более 2. 2,5А. Если нагружать сильнее, то ощутимо греется и, естественно, снижается срок службы и надёжность.

Преобразователь напряжения на микросхеме IR2153

Микросхема IR2153 – самотактируемый драйвер, который разрабатывался специально для работы в балластах энергосберегающих ламп. Она имеет очень малое токопотребление и может питаться через ограничительный резистор.

Микросхема, активно применяется не только в схема сетевых ИБП, но и в самодельных преобразователях напряжения. Схема такого преобразователя напряжения приведена ниже. Конструкция проста и может быть легко повторена радиолюбителями.

В схеме использованы мощные N-канальные полевые ключи серии IRFZ44, хотя для повышения мощности ПН можно использовать более мощные полевые транзисторы IRF3205.

Трансформатор – сердечник был использован от импульсного блока питания для галогенных ламп 12 вольт. Все штатные обмотки убраны, на их место намотал новые. Таким образом, первичная обмотка содержит 2х5 витков, провод с диаметром 1-1,5мм. Для более удобной намотки я использовал 6 жил более тонкого провода (диаметр каждой жилы 0,3мм), т.е. общий диаметр получается 1,8мм.

Вторичная обмотка (повышающая) мотается поверх первичной. Заранее первичную обмотку изолируют 10-ю слоями прозрачного скотча. Обмотка содержит 85-90 витков, провод с диаметром 0,2мм, ставить межслойные изоляции не нужно.

В моем случае ПН был изготовлен для питания ламп дневного освещения, поэтому вторичная обмотка трансформатора содержит 145 витков.

Транзисторы через изолирующие прокладки нужно установить на теплоотвод. В качестве нагрузки использовалась, лампа дневного освещения на 40 ватт и тепловыделение на транзисторах было норме. Максимальная мощность ПН достигает до 80 ватт, при этом схема будет потреблять до 11-12 Ампер.

Источники:

http://forum.motorka.org/threads/10362/
http://radioskot.ru/publ/bp/preobrazovatel_naprjazhenija_1_5_9_volt/7-1-0-906
http://slabyjmotor.ru/na-lodkah/slabye-mesta-i-nedostatki-motora-toxatsu-m18e2.html
http://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=11550&page=18
http://go-radio.ru/blok-pitaniya-na-dc-dc-preobrazovatele-xl4015.html
http://cxem.net/pitanie/5-263.php