KR1006VI1 타이머의 자동차 노트북 전원 공급 장치. 계획, 설명

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KR1006VI1 타이머의 자동차 노트북 전원 공급 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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노트북에 전원을 공급하려면 약 19V의 전압이 필요하며 차량의 온보드 네트워크에서 이를 얻으려면 부스트 전압 변환기가 필요합니다. KR1156EU5 칩에서 이러한 장치를 설계한 예와 계산 절차는 S. Muralev "자동차 배터리에서 랩톱에 전원을 공급하기 위한 전압 변환기"("Radio", 2008, No. 12)의 기사에 설명되어 있습니다. , pp. 29-31).

제안된 장치는 타이머 칩 KR1006VI1을 기반으로 합니다. 더 넓은 입력 전압 범위와 높은 최대 출력 전류 값에서 프로토타입과 다릅니다.

주요 기술 특성

입력 전압, V ...... 10.. 15
출력 전압, V ....... 19
최대 출력 전류, A ....... 4,7
효율성, % ....... 88
변환 주파수, kHz ....... 55 ... 84
치수, mm.......80x65x50
무게, kg..... =0,3

쌀. 1 (확대하려면 클릭)

장치의 구성표가 그림에 나와 있습니다. 1. DA1 칩에는 직사각형 펄스 생성기가 조립되어 있으며 그 기간은 핀 5의 제어 전압에 따라 다릅니다. 펄스 사이의 일시 중지 기간은 일정합니다. 타이밍 요소 R1, R2, C1의 정격은 펄스 사이의 일시 정지가 약 9,1μs 지속되고 펄스 지속 시간이 입력 전압이 2,8V에서 9V로 감소함에 따라 약 15μs에서 10μs로 변하도록 선택됩니다. 이 경우 미세 회로의 핀 5의 전압은 4,1 ... 6V 범위에서 변합니다. 이 간격은 저항 R1의 저항에 의해 결정됩니다. 마이크로 회로(핀 3)의 출력에서 생성된 펄스는 강력한 키 전계 효과 트랜지스터 VT1을 제어합니다.

트랜지스터 VT1이 열리면 증가하는 전류가 인덕터를 통해 흐르고 그 결과 자기장의 에너지가 축적됩니다. 트랜지스터 VT1이 닫히면 인덕터 전류가 다이오드 VD1을 통해 흐르고 스토리지 커패시터 C4를 충전합니다. 따라서 인덕터에 축적된 에너지는 출력 전압이 형성되는 커패시터(C4)로 전달됩니다. 커패시터 C2는 입력 전원 회로 커패시터 C3 - 고주파에서 저주파 임펄스 노이즈를 억제합니다. 이 커패시터는 컨버터에서 생성된 임펄스 노이즈가 차량의 온보드 네트워크에 침투하는 것을 방지합니다. 커패시터 C5는 커패시터 C4의 내부 직렬 인덕턴스에 의해 생성되는 출력 전압 스파이크를 억제합니다.

안정화 피드백 회로는 트랜지스터 VT2와 제너 다이오드 VD2에서 만들어집니다. 변환기의 출력 전압과 제너 다이오드 VD2의 안정화 전압의 차이는 트랜지스터 VT2의 이미 터 접합의 개방 전압과 비교됩니다. 오류 신호는 트랜지스터 VT2에 의해 증폭되고 DA5 칩의 핀 1에 연결된 콜렉터의 제어 전압을 결정합니다.커패시터 C6은 제어 전압에 대한 출력 전압 리플의 영향을 줄입니다. 저항 R4는 트랜지스터 VT2의 기본 전류를 안전한 수준으로 제한합니다. 저항 R5는 제너 다이오드 VD2를 통과하는 전류를 약 2mA로 설정합니다. 공칭 값 이상으로 출력 전압이 증가하면 트랜지스터 VT2의 기본 전류도 증가하고 DA5 칩의 핀 1의 전압이 감소합니다. 결과적으로 펄스의 듀티 사이클이 증가하여 컨버터의 출력 전압이 감소합니다. 따라서 출력 전압이 공칭 값 아래로 떨어지면 트랜지스터 VT2의 기본 전류도 감소하고 DA5 칩의 핀 1의 전압이 증가하여 펄스의 듀티 사이클이 감소하여 출력 전압의 증가

마이크로 회로의 핀 5는 발전기를 끌 수있는 핀 4에 연결되며, 이러한 필요성은 컨버터가 낮은 부하 전류 또는 유휴 모드에서 작동 할 때 발생합니다. 이 경우 트랜지스터 VT1이 열려 있는 동안 인덕터를 통한 전류 리플의 존재로 인해 인덕터는 부하에 필요한 것보다 더 많은 에너지를 저장하여 출력 전압을 증가시킵니다. 피드백은 핀 5의 제어 전압을 약 0,7V로 줄임으로써 펄스의 듀티 사이클을 증가시켜 전압 증가를 보상하려고 합니다. 그러나 최소 펄스 지속 시간이 제한되어 있고 핀 4가 핀 5에 연결하면 피드백 회로에 의해 보상되지 않고 출력 전압이 증가합니다. 핀 4의 전압이 약 0,7V로 감소하면 마이크로 회로가 재설정 신호로 처리하여 발전기 작동을 일시 중지합니다. 따라서 핀 4를 핀 5에 연결하면 유휴 상태에서도 안정적인 피드백 회로 작동이 보장됩니다.

타이머 KR1006VI1의 자동차 노트북 전원 공급 장치
그림. 2

장치의 조립 보드 모양이 그림에 나와 있습니다. 2. 트랜지스터 VT1 및 다이오드 VD1은 50cm2 면적의 방열판에 설치됩니다. 트랜지스터 KP727B(VT1)는 KP723A-KP723V, KP746A-KP746V,

문자 인덱스가 있는 KP812 및 IRFZ34N, BUZ11 또는 가능한 가장 낮은 개방 채널 저항으로 최소 15A의 직류용으로 설계된 기타 유사한 장치.

트랜지스터 KT201GM(VT2)은 기본 전류가 있는 KT306G, KT312V, KT342A, KT342GM, KT358V, KT375B, KT3102A, KT315B KT315G, KT315E, KT315Zh KT340A, KT340B, KT503B, KT503G, BC547A 또는 기타 npn 트랜지스터로 교체 가능 의 이동 비율 콜렉터 전류 100mA에서 최소 1.

쇼트키 다이오드 KD272A는 2D2998B 2D2998V KD2998V로 대체 가능

KD2998D, MBR1635, MBR1645 및 2D252, KD272, KD273, 2D2992-2D2997, 2D2999 시리즈 및 최소 15A의 순방향 전류 및 최소 25V의 역전압에 대해 정격화된 기타 쇼트키 다이오드.

제너 다이오드 2S218Zh(VD2)는 안정화 전압이 218V인 KS518Zh, KS508A, KS509G, KS1B, 4746 N18 또는 기타 제품으로 교체할 수 있습니다. 출력 전압을 미세 조정하려면 제너 다이오드를 선택해야 할 수 있습니다.

타이머 칩 KR1006VI1(DA1)은 KR1441VI1, KR1087VI2 NE555N으로 대체 가능 인덕터 L1은 함께 접힌 퍼멀로이 MP 2으로 만든 두 개의 링 자기 코어 KP1,25x27x15에 직경 6mm의 PEV-140 와이어로 감겨 있습니다. 약 1mm2의 공통 단면적을 가진 번들에서. 와인딩에는 16턴이 포함되어 있습니다. 컴퓨터 전원 공급 장치의 다중 권선 초크에서 Epcos 황백색 환형 T106-26 자기 회로를 사용할 수도 있습니다.이 경우 초크의 권선이 남아 있습니다 (직경 24mm 와이어 1 회) 나머지 권선이 제거됩니다. 셀프 와인딩의 경우 직경 2 ~ 1mm의 PEV-1,25 와이어 전체 레이어에서 수행됩니다. 최대 부하 전류의 18배에 대해 설계된 인덕턴스가 최소 100μH인 다른 초크도 적합합니다. 인덕터의 인덕턴스는 너무 높아서는 안 됩니다. XNUMXμH 이상으로 증가하면 스태빌라이저가 안정성을 잃을 수 있습니다.

산화물 커패시터 C2 및 C4는 최소 3A의 허용 가능한 리플 전류용으로 설계되어야 하며 가능한 가장 낮은 등가 직렬 저항(ESR)을 가져야 합니다. 즉, "낮은 ESR" 범주에 속해야 합니다. 이는 출력 전압 리플을 줄이고 장치의 신뢰성을 향상시킵니다. 예를 들어 WL 시리즈의 Jamicon 커패시터가 적합합니다. 필요한 경우 각 커패시터 C2 또는 C4를 병렬로 연결된 여러 개의 동일한 커패시터로 교체할 수 있습니다. 이 경우 연결된 커패시터의 수에 비례하여 허용 가능한 리플 전류가 증가한다고 잠정적으로 가정 할 수 있으며 커패시터 C3은 DA1 마이크로 회로에 매우 근접하게 설치됩니다. 커패시터 C3 및 C5는 세라믹이어야 합니다.

온보드 네트워크에 대한 입력 연결과 랩탑에 대한 출력은 프로토타입에서와 동일한 방식으로 이루어집니다. 연결 와이어 - 최소 2,5mm2의 단면적을 가진 PVC 절연체에 꼬인 유연한 구리. 자동차의 온보드 네트워크에 연결하려면 내부 퓨즈 FU1이 있는 담배 라이터 플러그를 사용합니다. 장치의 입력 전류가 10A에 도달할 수 있다는 점을 명심해야 합니다. 담배 내부의 스프링을 통해 흐르지 않아야 합니다. 라이터 플러그. 이를 위해 스프링은 단면적이 1mm2 이상인 와이어로 복제됩니다. 변환기와 랩톱의 연결은 적절한 플러그를 사용하여 수행됩니다. 예를 들어 Acer 노트북은 일반적으로 5,5x1,7x10,7mm(외부, 내부 직경 및 길이) 크기의 원통형 플러그를 사용합니다. Asus 노트북의 경우 - 5,5x2,5x10,7mm. 플러그의 중앙 접점은 +19V 출력에 연결됩니다.

저자: K. 가브릴로프

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