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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Alimentation pour ordinateur portable automobile sur la minuterie KR1006VI1. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Appareils électroniques Pour alimenter un ordinateur portable, il faut une tension d'environ 19 V. Pour l'obtenir à partir du réseau de bord du véhicule, un convertisseur élévateur de tension est nécessaire. Un exemple de conception d'un tel dispositif sur le microcircuit KR1156EU5 et la procédure de son calcul sont décrits dans l'article de S. Muralev « Convertisseur de tension pour alimenter un ordinateur portable à partir d'une batterie de voiture » (Radio, 2008, n° 12, pp. .29-31). Le dispositif proposé est basé sur la puce timer KR1006VI1. Il diffère du prototype par une plage de tension d'entrée plus large et un courant de sortie maximum élevé. Principales caractéristiques techniques
Le schéma de l'appareil est présenté sur la Fig. 1. La puce DA1 contient un générateur d'impulsions rectangulaires dont la durée dépend de la tension de commande sur la broche 5. La durée de la pause entre les impulsions est constante. Les valeurs des éléments de temporisation R1, R2, C1 sont choisies pour que la pause entre les impulsions dure environ 9,1 µs, et la durée des impulsions varie approximativement de 2,8 à 9 µs lorsque la tension d'entrée diminue de 15 à 10 V. Dans ce cas, la tension à la broche 5 du microcircuit varie entre 4,1 et 6 V. Cette plage est déterminée par la résistance de la résistance R1. Les impulsions générées à la sortie du microcircuit (broche 3) contrôlent le puissant transistor à effet de champ clé VT1. Lorsque le transistor VT1 est ouvert, un courant croissant traverse l'inducteur, ce qui lui permet d'accumuler de l'énergie du champ magnétique. Lorsque le transistor VT1 est fermé, le courant inducteur traverse la diode VD1 et charge le condensateur de stockage C4. Ainsi, l'énergie accumulée dans l'inductance est transférée au condensateur C4, sur lequel se forme la tension de sortie. Le condensateur C2 supprime le bruit impulsionnel basse fréquence dans le circuit d'alimentation d'entrée, le condensateur C3 supprime le bruit haute fréquence. Ces condensateurs empêchent la pénétration du bruit impulsif généré par le convertisseur dans le réseau de bord du véhicule. Le condensateur C5 supprime les surtensions de sortie qui se forment sur l'inductance série interne du condensateur C4. Le circuit de rétroaction stabilisateur est constitué du transistor VT2 et de la diode Zener VD2. La différence entre la tension de sortie du convertisseur et la tension de stabilisation de la diode Zener VD2 est comparée à la tension d'ouverture de la jonction émetteur du transistor VT2. Le signal de discordance est amplifié par le transistor VT2 et détermine la tension de commande sur son collecteur connecté à la broche 5 de la puce DA1. Le condensateur C6 réduit l'effet de l'ondulation de la tension de sortie sur la tension de commande. La résistance R4 limite le courant de base du transistor VT2 à un niveau sûr. La résistance R5 règle le courant traversant la diode Zener VD2 à environ 2 mA. À mesure que la tension de sortie augmente au-dessus de la valeur nominale, le courant de base du transistor VT2 augmente également et la tension à la broche 5 de la puce DA1 diminue. En conséquence, le rapport cyclique des impulsions augmente, ce qui entraîne une diminution de la tension de sortie du convertisseur. Par conséquent, lorsque la tension de sortie diminue en dessous de la valeur nominale, le courant de base du transistor VT2 diminue également et la tension à la broche 5 de la puce DA1 augmente. En conséquence, le rapport cyclique des impulsions diminue, ce qui entraîne une augmentation dans la tension de sortie La broche 5 du microcircuit est connectée à la broche 4, à travers laquelle vous pouvez éteindre le générateur. Ce besoin se produit lorsque le convertisseur fonctionne avec un faible courant de charge ou en mode veille. Dans ce cas, en raison de la présence d'ondulations de courant à travers l'inductance, pendant que le transistor VT1 est ouvert, l'inductance parvient à stocker plus d'énergie que la charge n'en a besoin, ce qui entraîne une augmentation de la tension de sortie. Le feedback cherche à compenser l'augmentation de tension en augmentant le rapport cyclique des impulsions en réduisant la tension de commande sur la broche 5 à environ 0,7 V. Cependant, cela ne suffit pas puisque la durée minimale de l'impulsion est limitée, et si la broche 4 n'était pas connecté à la broche 5, la sortie augmenterait la tension non compensée par le circuit de rétroaction. Une diminution de la tension à la broche 4 jusqu'à environ 0,7 V est traitée par le microcircuit comme un signal de réinitialisation, suspendant le fonctionnement du générateur. Par conséquent, la connexion de la broche 4 à la broche 5 garantit un fonctionnement stable du circuit de rétroaction même en mode veille.
L'apparence de la carte de périphérique assemblée est illustrée à la Fig. 2. Le transistor VT1 et la diode VD1 sont installés sur des dissipateurs thermiques d'une superficie de 50 cm2. Le transistor KP727B (VT1) peut être remplacé par KP723A-KP723V, KP746A-KP746V, KP812 avec n'importe quelle lettre d'index, ainsi que sur IRFZ34N, BUZ11 ou autres appareils similaires conçus pour un courant continu d'au moins 15 A avec la résistance de canal ouvert la plus faible possible. Le transistor KT201GM (VT2) peut être remplacé par KT306G, KT312V, KT342A, KT342GM, KT358V, KT375B, KT3102A, KT315B KT315G, KT315E, KT315ZH KT340A, KT340B, KT503B, KT503G, BC 547A ou d'autres transistors npn avec un coefficient de transfert de courant de base d'au au moins 100 au courant du collecteur 1 mA. La diode Schottky KD272A peut être remplacée par 2D2998B 2D2998V KD2998V- KD2998D, MBR1635, MBR1645 et toutes les séries 2D252, KD272, KD273, 2D2992-2D2997, 2D2999, ainsi que d'autres diodes Schottky conçues pour un courant direct d'au moins 15 A et une tension inverse d'au moins 25 V. La diode Zener 2S218Zh (VD2) peut être remplacée par KS218Zh, KS518A, KS508G, KS509B, 1 N4746 ou une autre avec une tension de stabilisation de 18 V. Pour un réglage plus précis de la tension de sortie, la sélection d'une diode Zener peut être nécessaire. Le micro-thermomètre КР1006ВИ1 (DA1) peut être utilisé pour le КР1441ВИ1, КР1087ВИ2 NE555N Le commutateur L1 est le moteur du propulseur PЭВ-2 Diamètre 1,25 mm pour deux colliers de serrage magnétiques КП27х15x6 avec une longueur de 140 mm. дов, соединенных в жгут с общей surface en coupe transversale d'environ 1 mm2. Le bobinage contient 16 tours. Vous pouvez également utiliser un noyau magnétique à anneau jaune-blanc T106-26 de chez Epcos issu d'une inductance multi-enroulements dans l'alimentation de l'ordinateur. Dans ce cas, laissez le bobinage présent sur l'inductance (24 tours de fil d'un diamètre de 1 mm ), les enroulements restants sont supprimés. Lors de l'enroulement indépendant, il est transformé en une couche complète de fil PEV-2 d'un diamètre de 1...1,25 mm. D'autres selfs avec une inductance d'au moins 18 μH, conçues pour tripler le courant de charge maximum, conviennent également. L'inductance de l'inducteur ne doit pas être trop élevée : si elle dépasse 100 µH, le stabilisateur peut perdre sa stabilité. Les condensateurs à oxyde C2 et C4 doivent être conçus pour un courant d'ondulation admissible d'au moins 3 A et avoir une résistance série équivalente (ESR) aussi faible que possible, c'est-à-dire appartenir à la catégorie « Low ESR ». Cela vous permet de réduire l'ondulation de la tension de sortie et d'augmenter la fiabilité de l'appareil. Par exemple, les condensateurs de la série Jamicon WL conviennent. Si nécessaire, chaque condensateur C2 ou C4 peut être remplacé par plusieurs condensateurs identiques connectés en parallèle. Dans ce cas, on peut grossièrement supposer que le courant d'ondulation admissible augmente proportionnellement au nombre de condensateurs connectés. Le condensateur C3 est installé à proximité immédiate du microcircuit DA1. Les condensateurs C3 et C5 doivent être en céramique. Les connexions d'entrée vers le réseau de bord et de sortie vers l'ordinateur portable sont réalisées de la même manière que dans le prototype. Fils de connexion - flexibles, en cuivre, multiconducteurs en isolation PVC d'une section d'au moins 2,5 mm2. Pour se connecter au réseau de bord du véhicule, on utilise une prise allume-cigare avec un fusible interne FU1. Veuillez garder à l'esprit que le courant d'entrée de l'appareil peut atteindre 10 A. Il ne doit pas passer par le ressort à l'intérieur de la prise allume-cigare. . Pour ce faire, le ressort est dupliqué avec un fil d'une section d'au moins 1 mm2. Le convertisseur est connecté à l'ordinateur portable à l'aide de la prise appropriée. Par exemple, les ordinateurs portables Acer utilisent généralement une fiche cylindrique de dimensions 5,5x1,7x10,7 mm (diamètres et longueur externe, interne) ; pour les ordinateurs portables Asus - 5,5x2,5x10,7 mm. Le contact central de la fiche est connecté à la sortie +19 V. Auteur : K.Gavrilov
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