1. В сообществе нашего форума Вконтакте создан раздел по продаже электронных компонентов.
    Каждый может продать в нем свои залежавшиеся детали. Подробности здесь.

Зарядное устройство для мобильных устройств.

Тема в разделе "Автомобильная электроника", создана пользователем UL7AAjr, 17 май 2016.

?

Сколько автомобильных зарядных устройств у вас вышло из строя?

  1. 0

    2 голосов
    40,0%
  2. 1

    1 голосов
    20,0%
  3. 2..3

    2 голосов
    40,0%
  1. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Наверняка многие из вас имеют коллекцию дохлых автомобильных зарядок для мобильников. У меня тоже скопилось уже прилично. После очередного "game over" от зарядного устройства (ЗУ), надумал сделать самостоятельно "нормальное" надежное ЗУ для автомобиля.

    Определился с характеристиками. ЗУ должно обеспечивать долговременный ток заряда 2А. Такой ток не всякое устройство потребляет, получается запас по мощности есть. Ну и, естественно, преобразователь решил делать классический, импульсный. Дополнить зарядное устройство небольшим дисплеем и контроллером для отображения текущего тока заряда показалось интересным, решил добавить блок мониторинга с дисплеем.

    Для начала фотографии результата

    IMAG0109.jpg

    IMAG0107.jpg



    А теперь все по-очереди.


    Часть 1. Силовая.

    Провел тепловой расчет. Вот тут получается интересно. Допустим КПД преобразователя 80% (практически можно получить немного больше, но сложно). При токе заряда 2А и напряжении 5В отдаваемая мощность 10Вт, а потребляемая 12.5Вт. Получается 2.5Вт будет уходить на нагрев. Для малогабаритного устройства это очень даже не мало. Можно представить как преобразователи в SO-8 корпусах греются даже при одном ампере зарядного тока. Впрочем это может объяснить их ненадежность. В общем все понятно, греться будет, и будет не плохо греться. Необходимо использовать микросхему преобразователя в корпусе, способном эффективно рассеивать тепло. В каталоге Linear Technology такая нашлась LT1374 в корпусе 7 lead DD. http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1374fd.pdf

    Максимальный ток регулятора LT1374 4.5А, двойной запас по максимуму есть. Схему использовал из даташита с небольшим изменением для увеличения выходного напряжения до 5.4В.
    SCH1.jpg
    Изменение касается резистора R1, который добавлен в цепь ОС. Так как внутренне сопротивление микросхемы по входу SENSE может быть от 7К до 14К (10К - в среднем), то номинал R1 придется подобрать, в моем случае 910 Ом увеличило напряжение до 5.4В.

    Что касается остальных компонентов, то старался ставить максимально качественные и мощные. Конденсаторы C8 и C9 - танталовые, диод D2 с малым падением напряжения (0.5В при токе 8А), индуктор L1 13х13мм с допустимым током 4.5А.

    Собственно результат
    IMAG0096.jpg

    Печатная плата изготовлена из двустороннего текстолита. С одной стороны расположены все компоненты и соединения, обратная сторона выполняет роль радиатора охлаждения и одновременно служит экраном от помех для логического блока. Под корпусом микросхемы преобразователя высверлил три отверстия диаметром 1.5мм. В отверстия вставил обрезки медного провода ф1.5, с обратной стороны обпаял, а со стороны компонентов зашлифовал заподлицо со слоем меди. Получился тепловой мостик для охлаждения микросхемы преобразователя. Испытания показали, что идея с мостиком правильная, при токе нагрузки 3А самое горячее место было как раз где обпаяные проводники с обратной стороны печатки. Причем горячо так, что с трудом можно палец там удержать. А в остальном прогрев печатной платы был равномерным. Индуктор и диод не нагревались. Размер индуктора конечно великоват, но решил оставить как есть, пока место позволяет.

    Выводы по силовой части такие: Работает. Работает хорошо. При расчетной нагрузке 2А сильного нагрева не наблюдается. Тепло отводится равномерно. Проседания напряжения не обнаружено. Шумы и пульсации соответствуют даташиту (35мВ при 1А). От КЗ защита срабатывает (не пожалел, проверил).

    Пока все... но продолжение следует....
    monitorrr, DenisD, Buba_Chkhadze и 4 другим нравится это.
     
  2. .ctor

    .ctor В доску свой

    Сообщения:
    715
    Симпатии:
    202
    Род занятий:
    парогенератор
    Адрес:
    Алматы
    у меня есть модули, с али заказывал. Вообщем там шим контроллер в SO8 и внешний мосфет. 1 МГц частота, тонкий высокочастотный дроссель. малые габариты и все это 5в 3А. может в эту сторону копать?
  3. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Я вот перестал в чудеса верить:) 90% КПД - только в даташитах видел. Реально ведь 85% или даже меньше. У микры которую я использую по даташиту около 90%, реально 85% примерно. И тут как ни крути, эти 15% уйдут на нагрев. Надежность будет зависеть от эффективного рассеивания тепла и от запаса температурной прочности компонентов. С катушкой - да, можно сильно уменьшить, в даташите на микру указаны индуторы 5..8мм размером. Я просто рисковать не стал, у нас непонятно, что продается, поэтому взял заведомо с запасом.

Поделиться этой страницей