что такое блок питания в автомобиле
Автомобильный блок питания для гаджетов
Гаджеты окружают нас кругом и повсюду и часто зарядка и блок питания для них хорошая потребность в автомобиле.
Я насчитал пять гаджетов, которым необходимо питание и зарядка в автомобиле. У меня есть в магнитоле четыре порта USB, два из них практически всегда свободны, но сила тока там не такая уж большая и например планшетник он заряжает плохо.
Решил изготовить достаточно мощный блок питания, который будет установлен в укромном уголке под панелью в машине и который будет выдавать хорошие пять вольт для зарядки гаджетов.
За основу был взят старый добрый понижающий ШИМ DC-DC LM2576, который способен выдавать три ампера. Схему я использовал стандартную, единственное добавил по выходу защиту на супрессоре, для защиты гаджетов, если с блоком питания вдруг станет совсем плохо. Ну и светодидик на плате присутствует, чтобы показывать работоспособность.
Размер платы получился 3.5х3.5 сантиметра, снизу расположен небольшой радиатор от южного моста материнской платы для улучшения теплоотвода. Текстолит я расслоил наполовину для уменьшения толщины.
Кстати очень удобно пользоваться онлайн калькуляторами расчета сопротивления резисторов для получения необходимого выходного напряжения. Например вот тут выдается не просто значение резистора R1 R2 а приводится целый лист возможных комбинаций и вариаций номиналов этих сопротивлений, что дает хорошую возможность подобрать резисторы и тех, что есть в наличии.
CarPC или просто компьютер в авто, часть 1 — блок питания
Давно у меня витала эта задумка, поставить в автомобиль компьютер, не бортовой, не ноутбук, а именно стационарный компьютер, но только доработанный до автомобильного вольтажа (о чем пойдет речь в данном блоге) и размера.
Думаю про плюсы и минусы компьютера (в дальнейшем carpc или ПК или PC) расписывать пока не стоит, но упомяну самое главное:
1. Музыка во всех форматах
2. Видео во всех форматах
3. Радио во всех форматах
4. Интернет
5. Навигация
6. Ну а дальше что захочется именно Вам.
Ну что бы начать постройку автомобильного ПК, нам надо знать главное, это электропитание. Поэтому блок питания (в дальнейшем БП) для ПК нужен особенный, который способен выдавать выровненное напряжение различного «номинала».
Я рекомендую использовать БП M2-ITX.
Немного о нем:
Мощность 160W
Входное напряжение от 7в до 24в
Контроль разряда аккумулятора
Программируемые задержки выключения
Стоит плавкий предохранитель спасающий при КЗ
Добавлены четырех пиновый и SATA разьемы
Раздельный шлейф на питание дисководов и процессора
Добавлен на плате индикатор Power ON, индикатор режима SB и индикатор защиты.
Цена его примерно 50$.
Но купить его в Перми очень сложно. Поэтому приходится покупать в интернет магазинах.
Добавлю от себя, что покупать в российский интернет-магазинах такие девайсы накладно, тк цена больше в 2 раза по отличию если покупать на зарубежных магазинах.
После покупки БП постройка CarPC пойдет быстрее, тк можно уже тестировать на месте всю систему =)
Провода питания желательно провести такие какие идут на усилители звука.
Лично мне очень хочется данный девайс в машину…Иногда просто его не хватает. Я уже взвесил все за и против установки различных мультимедийных систем, но почему то ближе CARPC.
Комментируйте, спрашивайте. На все постараюсь найти ответы =)
Питание компьютера от бортовой сети автомобиля.
Питание компьютера от бортовой сети автомобиля (9в – 16в).
Здесь представлена методика переделки стандартного компьютерного БП ATX для питания его от +9в до +16в (бортовая сеть автомобиля). Можно использовать любой, даже низкокачественый БП ATX (всёравно, все критичные элементы будут заменены или выброшены) мощностью 250Вт и выше.
Максимальная нагрузка – 150-200Вт (в зависимости от типа применяемых транзисторов и мощности переделываемого БП).
С1- С3 – на напряжение не меньше 16в.
Q1 и Q3 – мощные p-mosfet транзисторы. На напряжение не меньше 35в. Максимальный ток – не менее 30А (IRF4905, IRF5210). Обязательно на радиатор через изолирующ.
Здесь представлена методика переделки стандартного компьютерного БП ATX для питания его от +9в до +16в (бортовая сеть автомобиля). Можно использовать любой, даже низкокачественый БП ATX (всёравно, все критичные элементы будут заменены или выброшены) мощностью 250Вт и выше.
Максимальная нагрузка – 150-200Вт (в зависимости от типа применяемых транзисторов и мощности переделываемого БП).
С1- С3 – на напряжение не меньше 16в.
Q1 и Q3 – мощные p-mosfet транзисторы. На напряжение не меньше 35в. Максимальный ток – не менее 30А (IRF4905, IRF5210). Обязательно на радиатор через изолирующую прокладку (например, слюду).
Q2 и Q4 – любые n-p-n (транзисторы (кт315, кт3102).
R1 и R3 – на 0.125 Вт
R2 и R4 – не менее 0.5 Вт.
D1 и D2 – любые, на ток не менее 2А
Фильтрующий дроссель – 7-10вит. сложенного в двое провода диаметром 0.7мм на кольце диам. от 15мм.
Выводы схемы подключаются к соотв. точкам рисунка участка схемы БП.
Вывод от D1 подключается на 12й вывод мс. TL494 (питание мс. ШИМ контроллера).
Вывод от D2 – на вход линейного стабилизатора +5vs (первый вывод мс. 7805) (питание стаб. дежурного режима).
Иногда необходима замена силовых диодных сборок в БП на более высоковольтные. Диод по +5 должен выдерживать не менее 35В, а по +12 не менее 75В обратного напряжения.
Схема не нуждается в настройке.
Внимание! В доработанном БП на силовом трансформаторе высокое напряжение!
PS.
В первом варианте схемы наблюдался небольшой завал фронтов, и как следствие, не самый большой КПД. Здесь предствлена двуполупериодная схема управления силовыми транзисторами.
Электропитание автомобиля.
При всем многообразии легковых автомобилей, используемых в настоящее время, система электропитания любого из них построена по одной и той же общей структурной схеме. Основные принципы ее построения, так как зачастую неполное их понимание приводит к неправильному определению неисправных элементов, подлежащих замене, и удорожанию ремонта.
Функции, выполняемые системой электропитания авто, по их степени важности:
1. поддержание в работоспособном состоянии аккумулятора автомобиля, для обеспечения необходимого значения тока при запуске двигателя (>200 ампер), т.е. его зарядка
2. питание навесного оборудования двигателя в процессе его запуска и работы (система зажигания, топливный насос, электровентилятор радиатора, электроклапана, датчики, электронные схемы управления и т.д., в зависимости от типа двигателя)
3. питание осветительного и сигнального оборудования автомобиля и сигнальной системы панели управления, электровентилятора обогрева салона
4. питание дополнительного электрического оборудования (автомагнитола, автохолодильник, электроантенна, телевизор, часы, прикуриватель, усилитель и пр.)
Как видно из всего вышеприведенного списка в одной отдельно взятой машине существует большое количество различных устройств, являющихся потребителями электроэнергии.
Для питания авто как правило принято напряжение 12В (в некоторых автомобилях 24В), достаточно низкое значение которого выбрано по соображениям элекробезопасности. Поэтому для автопроводки используются провода такого сечения, чтобы без потерь передать достаточно высокие токи нагрузки до приборов-потребителей энергии.
Так как в процессе эксплуатации автомобиля некоторые устройства отключаются, а некоторые подключаются, нагрузка на систему электропитания меняется. Напряжение же в бортовой сети должно поддерживаться на одном и том же уровне. Для этой цели система питания автомобиля является саморегулирующейся системой и поддерживает напряжение в двенадцативольтовом варианте на уровне 14,2В. Это значение выбрано не случайно. Именно такое напряжение на зажимах аккумулятора позволяет системе как не перезарядить аккумулятор, так и не недозарядить его. Если же напряжение на клеммах аккумулятора при работающем двигателе составляет более 14,5В или менее 13,5В, то система электропитания неисправна и ее надо чинить, иначе аккумулятор прослужит недолго.
Составными элементами системы электропитания автомобиля являются:
1. генератор, как элемент, преобразующий механическую энергию, передаваемую от коленчатого вала двигателя посредством ременной передачи, в электрическую энергию
2. система выпрямителей (диодов) преобразующих переменное трехфазное напряжение, вырабатываемое генератором, в постоянное напряжение 12в, в качестве сглаживающего инерционного элемента (конденсатора) используется аккумулятор
3. регулятор напряжения (таблетка) подключенный двумя выводами (один из них масса) к бортовой сети (т.е. клеммы аккумулятора), двумя другими запитывающий обмотку возбуждения (ротор) генератора через щетки (изнашивающийся элемент). Его функция –поддержание в обмотке возбуждения такого тока, чтобы напряжение в бортовой сети находилось в заданных пределах.
4. аккумулятор, как резервный и пусковой источник энергии.
Как правило, первые три элемента (т.е. генератор, выпрямители, регулятор напряжения) собираются у современных автомобилей в одном навесном блоке, который и называют генератором автомобиля. Но состоит он всегда обязательно из этих трех частей, которые могут выходить из строя и соответственно подлежат ремонту.
Любой источник напряжения (в том числе, и аккумулятор, и генератор) обладает определенным внутренним сопротивлением, в результате чего напряжение на его выходе зависит от нагрузки. Чем больше внутреннее сопротивление, тем сильнее снижается выходное напряжение с увеличением тока нагрузки. Обладают сопротивлением и провода питания, и кузов. Внутреннее сопротивление генератора достаточно велико, но его выходное напряжение поддерживается реле-регулятором. К сожалению, «таблетка» контролирует напряжение на клеммах встроенного выпрямителя (в точке A), а не на клеммах аккумулятора (точка B), и это еще один повод содержать генератор и проводку от него до аккумулятора в порядке. Выходное сопротивление исправного заряженного аккумулятора мало (тысячные доли Ома). На этом, кстати, основан контроль аккумуляторов нагрузочной вилкой — просто, и наглядно. Ток в сотни ампер аккумуляторы разных типов переносят по-разному, но при нагрузке до нескольких десятков ампер снижение напряжения малозаметно.
Как и в любой другой электросистеме при установке дополнительного электрооборудования должно соблюдаться правило баланса мощностей: номинальная мощность источника питания (в данном случае генератор) должна несколько превышать суммарную потребляемую мощность для всех нагрузок. При этом самые мощные нагрузки должны включаться только при работающем двигателе, для предотвращения разряда аккумулятора и сохранения возможности запуска двигателя.
ПРО ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
Все плюсовые провода должны быть защищены предохранителями. Выбирать предохранитель, нужно исходя из двух критериев: сечение провода и потребляемый ток. Это нужно в первую очередь для безопасности, во вторую для правильной работы потребителя питания (электрооборудования).
Также для нормальный работы оборудования, будь то усилитель или электронные часы, необходимо правильно выбрать минусовой провод. Он, кстати, так же влияет на выбор номинала предохранителя!
Минусовой же провод питания системы обычно соединяют с кузовом машины. Он должен быть максимально коротким, а его сечение — не меньше сечения плюсового провода. Соединение с корпусом следует производить через неокрашенный металл кузова. Если кабель заземления имеет меньшее сечение, чем кабель ≪+≫, предохранители устанавливаются исходя из сечения кабеля массы. (Пример: ≪+≫ 50 мм2, ≪масса≫ 20 мм2 ==> предохранитель подбирается под 20-миллиметровый кабель заземления). Данное требование также распространяется на минусовые провода АКБ, независимо от способа подключения аппаратуры! Также хотелось бы, сказать что при соединении»-» на корпус любого оборудования проводом, допустим сечением 1 мм2, подразумевает под собой, что провод такого же сечения будет дополнительно протянут от «-» клемы АКБ на корпус автомобиля!
В большинстве случаев отказа электрооборудования причина кроется в плохом контакте электропроводки. И совсем не имеет значения «+» или «-»
Если в случае с «+» проводом всё понятно, то масса это довольно таки проблемный вопрос. При визуальном осмотре всё может быть в порядке, но массы нет. Во многих случаях проблему может решить элементарная очистка клемм от окиси их смазка любой электропроводной смазкой. И как было сказано выше «массы» много не бывает!
В заключении к этой статье можно сделать следующие выводы:
Для правильной работы электрооборудования и во избежании короткого замыкания(или что еще критичнее самопроизвольного возгорания), а также для продления срока службы этого самого оборудования необходимо регулярно
• осматривать и проверять электропроводку автомобиля
• проверять и при необходимости зачищать и смазывать места соединения электропроводки
• по возможности защитить места соединения от попадания влаги и пыли
• использовать провода и предохранители подходящего номинала или немного выше
• объективно оценивать возможности энергооборудования своего оборудования в плане потребления и сохранения энергии
• исключить риск энергопотерь на пути следования тока от источника питания до потребителя
Ну вот, в принципе, и всё! Все эти истины известны давно, и думаю я не для кого не открою Америки. Просто решил немного систематизировать информацию. Возможно, кому-то она пригодится! Надеюсь, что многие хотя бы задумаются. Ну хотя бы те, кто периодически спрашивает почему у них АКБ всё время разряжается, и стартер только напрямую крутит. Конечно в каждом конкретном случае, на всё своя причина! Но первопричина, я думаю, раскрыта в мысли, изложенной мной выше!
Про питание в автозвуке
Частенько можно увидеть отечественные авто, в которых сидят очень крутые парни, играет рАп, и трясется номер на багажнике…
А посмотрев внутрь багажника — можно обнаружить сабик мистери или пионер, а в лучшем случае сони, «на 1300ватт «… и доказать владельцу, что у него там на динамик летит не более чем 200вт — не возможно, ибо он шибко умный и знает больше тебя …
Итак, базой злой системы в авто является питание. Без него — никуда!
Не редкость, что у людей, занимающихся АЗ серьезно, только питания в машине на 50-70 тыс.р.
Мы же для начала ограничимся простеньким.
Самое главное сам провод.
Мистери, эиртон, и т. п. провода в топку, пусть из них радиаторы для компьютеров отливают… нам же нужна медь, чистая медь!
Дело в том, что все китайские провода делаются из алюминия, токопроводимость у него не на уровне, поэтому они пытаются исправить положение, сделав на него медное напыление. Получается, как бы с виду провод медный, а внутри — чистый люминь.
Можно взять хороший брендовый провод, но его цена будет высока. Ищем альтернативу, и сразу же натыкамся на наш, «советский» сварочный кабель — КГ (Кабель Гибкий).
Сравнение Китайского мистери и нашей КГ-шки.
На просторах России матушки присутствует почти везде, найти не проблема.
Сечения от 8 до 120 кв.мм.
Грубо определяем, сколько нам надо, если усилитель 2-4х канальный, с мощностью порядка 200-400вт — нам подойдет 16 — 25 квадратов. Если имеется моноблок, с мощностями 600-900вт — 35 квадратов. 900 — 1800 — 50 квадратов и т. д. Разделение грубое, но работающее!
Наконечники
Берем там же, где и провод. Медные луженные наконечники — на фото с права, беленькие). Слева не луженые. При воздействии внешней среды со временем могут окислиться.
Обжимать их надо специальными пресс—клещами.
Можно найти у собратьев по АЗ, либо у сварщиков. Обжим должен быть хороший, тиски или молоток тут не прокатят!
Предохранитель
Не в коем случае это не должна быть колба!
У них процент косячности, наверно около 80-90%.
Берем либо МИНИ — АНЛ, либо просто АНЛ предохранители.
Предохранитель защищает машу машину от возгорания, так что ставится он должен не дальше 30 см от аккумулятора.
Для обеих существуют специальные держатели. Хотя можно крепить просто на клеммы, что снижает потери, и немного экономит финансы, пусть и смотрится колхозно.
По моему мнению — пусть выглядит нелепо, зато это работоспособно на все 100%. Синюю изоленту никто не отменял))
Внешняя защита кабеля
По—правилам, под капотом желательно гофра, в салоне — змейка.
Даже если не закатывать в змейку, под капотом посадить в гофру — желательно!
И еще одно… Тянуть и + и — от аккумулятора! Не верьте тем, кто впаривает, что и с болта под сидухой сгодиться! Так будут большие потери, и смысл прокладки медного кг отпадает почти полностью…
В среднем уходит 10 метров провода 5 на + и 5 на —
Еще один, очень важный момент! — это Дубляж с генератора.
Изначально, от генератора на аккумулятор, идет относительно тонкий провод, около 4х квадратов. Среднестатистический генератор идет с заявкой 70-80Ампер.
И как бы мы не шаманили, все это 70-80 А через проводок в 4 квадрата никак не пройдут.
Кабель просто упрется в свой потолок пропускаемости — и все. Чтобы «поиметь» генератор по полной программе — делаем дублирующий провод с генератора на аккумулятор.
Проводок такая же КГ-шка, сечением 8-16 квадратов, с 2х сторон обжатая клемками. Это ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ момент!
Я бы советовал делать такую фишку даже тем, у кого нет в планах ставить музыку, т. к. иногда при включении всех потребителей, напряжение в сети может падать до 12.0-12.5 вольт.
Зачем же все это нужно? — спросите вы. Отвечу…
При громкой прослушке музыки, напряжение на клеммах усилителя падает соответственно выходной мощности. При падении напряжения ниже 11.8 вольт — усилитель начинает входить в «клип».
Ну буду вдаваться в подробности, и скажу так. Клип — это ограничение сигнала из за плохого питания.
Именно он убивает динамики, а затем и усилитель. Допускать этого категорически нельзя!
Магнитолу тоже можно вогнать в клип и не только из за плохого питания. И да, если магнитола ваша моргает — тяните к ней новые, медные провода, сечением 3-4 квадрата.
Таким образом, мы обеспечиваем усилителю хорошее питание, тем самым избегая клипа. И железо наше будет служить нам долго и без проблем.
Родные провода, которые идут в комплекте с динамиками, или уже протянуты в авто, тоже следует заменить на более толстые, 1-3 квадрата. т. к. магнитола выдает на канал не более 15-17вт, а после прохождения через тонюсенькие проводки — там потеряется хорошая часть мощности…
Это такой читерский вариант сохранения мощности. На задние динамики 6х9 это сделать очень желательно.
Люди со злыми системами обычно ставят в салон вольтметры.что бы контролировать просады. Штука полезная и нужная, но не всем…
Межблочные провода— это такие с тюльпанчиками) тоже желательно брать хорошие (кикс, дакс и т. д.).
Либо паять самому их хорошо экранированного провода. Никаких трудностей не вызывает…