Imagesforyou.ru

IMG FOR YOU — ИНТЕРЬЕРНАЯ ФОТОСТУДИЯ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Паяем «умный» автомобильный БП на 5v с USB-зарядкой и автоматическим включением/выключением

Паяем «умный» автомобильный БП на 5v с USB-зарядкой и автоматическим включением/выключением

Я человек ленивый и люблю комфорт, поэтому люблю всяческого рода автоматизацию. В машине у меня есть видеорегистратор, иногда использую навигатор, часто нужно зарядить телефон или планшет себе или семье/знакомым. Как результат указанных потребностей — вся машина окутана проводами и зарядками, при этом всегда надо думать, что выдернуть из тройника прикуривателя и не потеряла ли контакт в прикуривателе очередная зарядка. Конечно, потихоньку в машине образовался клубок проводов и зарядок, а это мало того, что не эстетично, так еще и может привлечь наркоманов.

В один прекрасный момент это всё достало и было принято решение сделать что-то универсальное.

Задача:
  • Выходное напряжение 5.1V
  • Ток не менее 3A (телефон, 0.6А, видеорегистратор — 0.3А, iPad — 2A)
  • Автоматическое включение БП при запуске двигателя
  • Ручное включение БП
  • Автоматическое отключение БП через 15-30 минут после выключения двигателя (с возможностью продлить это время). Чтобы можно было оставить регистратор в машине без необходимости каждый раз его выключать/включать.
  • Автоматическое отключение БП при сильном разряде аккумулятора
  • Ручное выключение БП
  • Свистелки и перделкиСветовая и звуковая сигнализация
  • Достаточное количество USB-разъемов (хотя бы 4 шт.) в легкодоступном месте но без извращения над салоном
  • Нормальный (как родной зарядкой) заряд устройств Samsung и Apple
  • Без занимания прикуривателя.
Решение:

Решение вполне очевидное. Микроконтроллер для автоматизации и какой-нибудь преобразователь напряжения, но у преобразователя должна быть возможность включения/выключения работы логическими уровнями.

С размещением в машине было немного сложнее, сначала хотел вставить USB в подстаканник, но потом откинул эту идею, т.к. не эстетично плюс стакан будет не поставить да и очередные мотки проводов не радовали. Потом я обратил внимание на подлокотник и ящичек находящий в нём. Это было то, что нужно! Сам ящичек вытаскивается — значит можно легко обслуживать, в самом подлокотнике много места — значит спокойно влезет электроника. USB разъемы легко врезать в боковину ящичка и не нужные провода зарядок можно не вытаскивая из разъемов прятать в ящик.

Помимо USB разъемов для зарядок, требовалось питание для видеорегистратора. Для этого был протянут провод от подлокотника до зеркала заднего вида, на зеркале был наклеен еще один USB-разъем и выведен разъем для видеорегистратора.

Если с размещением разъемов, всё было довольно понятно, то с электроникой возникли небольшие проблемы.

Сначала была LM2596.

Это не твой бро
Чуть ранее я заказал на eBay несколько платок регулируемых блоков питания, собранных на микросхеме LM2596. Мне нужно было сделать зарядку для iPad, чтобы заряжала большим током (как родная — 10W). Зарядку я сделал, всё прекрасно работало, зарядка выдавала что-то около 2.1A на 5.1V (при входном напряжении около 12-13V — аккумулятор ИБП), но был один минус — она жутко грелась! Вся плата грелась так, что расплавила пластиковую коробочку, в которой была и сама плата потемнела (несмотря на то, что туда был приколхожен радиатор). После замеров КПД выяснилось, что при большом токе КПД около 60%, что нам совершенно не подходило.
Дополнительным нехорошим моментом было то, что у таких китайских платок не выведена отдельно ножка управления и пришлось бы отпаивать одну ножку микросхемы от платы и подпаивать к ней проводки.

KIS-3R33S — чудо китайских «конверсионных» технологий.

Вообщем за какие-то пять копеек кучка модулей была приобретена и работа закипела.

Читайте так же:
В одном бите памяти содержится информации

Подготовка БП.

  1. Вскрываем модуль
  2. Удаляем резистор и стабилитрон отмеченные красным. (некоторые удаляют конденсатор, отмеченный жёлтым — я не стал)
  3. Припаиваем (прямо внутри, чтобы потом корпус можно было закрыть) «выводный» резистор (0,125 ваттный) R между минусом и входом ADJ модуля. Резистор фиолетовый. Резистор номиналом от 9.1ком до 10 ком, в зависимости от резистора будет и разное напряжение (от 5.28V до 5.15V соответственно). Этот резистор включается последовательно с уже установленным резистором на 3.3ком (т.е. общее сопротивление резисторов будет 3.3+9.1=12.4) и параллельно резистору R1, за счёт чего их общее сопротивление падает и напряжение на выходе микросхемы растёт.
  4. Собираем модуль обратно
  5. На вход и выход модуля подпаиваем электролитические конденсаторы примерно указанных ёмкостей. Напряжение конденсаторов меньше брать нельзя, а больше можно.

В принципе, уже всё работает и может заряжать, если не нужна автоматика, то можно закончить читать 🙂

Микроконтроллер.

  • > 13.8V — машина заведена.
  • < 13.3V — машина заглушена.
  • < 11.8V — дальше аккумулятор лучше поберечь.
Схема управления.

Схема вроде простая. Резистор RV2, обычный подстроечный, чтобы легче было задать нужное напряжение на входе МК. Биппер LS1 обычный компьютерный, светодиод и кнопка тоже компьютерные. Вся схема питается от КРЕНки (78L05). Выход МК подключается к управлению модулями KIS-3R33S — высокий уровень включает, а низкий выключает модули.

Программа
  • Режим 1. Если напряжение выше или равно 13.8V и БП должен включится. Так же должен гореть светодиод и при включении должен пикнуть биппер.
  • Режим 2. Если напряжение упало до 13.3V значит двигатель заглушен, пикнем биппером три раза и начнём отсчет времени (по умолчанию — около 30 минут). Если во время этого режима нажать на кнопку, то к времени ожидания прибавится 1 час, еще одно нажатие — еще час и т.д. Светодиодом начинаем мигать.
  • Если напряжение упало до 11.8V или истекло время предыдущего режима, то пикнем долго и выключим БП. Светодиод погасим.
  • Когда БП выключен, то можно нажать на кнопку и БП включится на 30 мин (во второй режим).
  • При включенном БП и заведенном двигателе можно выключить БП нажав кнопку и удерживая её (около 3-х секунд) до короткого сигнала. БП выключится. Обратного его включить можно коротким нажатием на кнопку либо он включится сам, если двигатель заглушить и снова завестись.

Для программатора PonyProg фьюзы ставить так

«Правильные» зарядки.

Способов масса. Как вариант:
Чтобы получить «родную» зарядку из неродной необходимо на data-контакты подать потенциалы в 2.00В и 2.70В
Простейший делитель на эти номиналы:

если таких номиналов нет, то можно рассчитать делители и по другим номиналам резисторов, калькулятор в помощь.

Для Samsung-устройств тоже существует «своя схема» зарядки, но даже с закороченными средними контактами, мой телефон SGS2 кушал 600mA, что считаю вполне достаточным для заряда.

Конструкция и размещение в машине.

Схематично всё выглядит так:

Плату я делал под имеющуюся коробочку, делал ЛУТом.


4 USB хорошо разместились в ящике, рядом был выведен светодиод и проделана дырочка (1мм), чтобы лучше слышать биппер.

И обратная сторона «медали». В алюминиевой коробочке находится плата управления и 2 преобразователя. Коробочка приклеивается скотчем к днищу ящика, который вставляется в подлокотник.

А в машине всё выглядит культурно (кнопку ещё нормально не приделал :).

На зеркале чуть хуже.

Питание брал от прикуривателя, размещенного в подлокотнике. Все подключения на разъемах, чтобы можно было всю систему легко вытащить и унести домой на апгрейд.

Читайте так же:
Двухранговые модули памяти ddr4

Сейчас понимаю, что можно было всё сделать красивее, взяв провода потоньше. Наверно весной переделаю.

Архив со схемой, исходник программы, прошивка, поделки платы можно скачать в ZIP.

ПС. Уже две недели собирался написать этот пост и только появившиеся аналогичная статья мотивировала начать 🙂

shield.pngУстройства для безопасности

Автомобильный видеорегистратор в перенасыщенном транспортом городе необходим для решения спорных ситуаций, как с другими участниками дорожного движения, так и с инспекторами ДПС.

Видеорегистраторы простых модификаций работают от прикуривателя и снимают только вид впереди авто. Различаются качеством картинки (особенно в условиях слабой освещенности), частотой кадров, углом обзора. Более продвинутые модели способны вести запись не только дорожной обстановки, но и действий водителя.

Самые «правильные» камеры фиксируют координаты, скорость автомобиля, имеют датчик удара для защиты информации при ДТП, можно запрограммировать индикацию регистрационного знака авто.

Навигаторы подсказывают путь в незнакомой обстановке, в мегаполисе помогают сэкономить время на стоянии в «пробках». Модели с трафиком требуют установки сим-карты с тарифом для использования сети Интернет.

Устройство

Устройство прикуривателя стандартной конструкции включает 2 элемента:

  • патрон;
  • гнездо.

В патроне (по центру) размещается стержень из металла, который используется для создания положительного контакта. Контакт со знаком «-» создается с помощью внешней оболочки устройства из металла. Между контактами размещена прокладка, предотвращающая замыкание прибора. Соединение полярностей выполняется с помощью нихромовой спирали, выполняющей задачи элемента нагревания.

21

После подачи электричества разряд проводится через спираль, подогревая элемент до повышенной температуры. После достижения максимума температурного режима прекращается передача тока с помощью реле (в ручке из пластмассы).
Гнездо автомобильного устройства является округлым углублением в панели приборов автомобиля. В гнезде встроена металлическая трубка, предусмотрен также центральный контакт.

На контакт в центре подают «+» от аккумуляторного устройства. Боковое покрытие служит «-«. На корпусе прикуривателя вмонтирована подсветка, которая зажигается в автоматическом режиме при запуске внешних осветительных приборов. В гнезде прикуривателя постоянный ток 12 вольт.

В некоторых автомобилях можно применять дополнительные элементы, которые входят в комплект с прикуривателем. В автоотделах предлагаются растраиватели либо раздваиватели для приборов. Устройство является блоком с 2-3 гнездами. Изделие подсоединяется к обычному прикуривателю с помощью разъема.

Блок тройника может фиксироваться на панели машины двухсторонним скотчем либо герметиком (силиконовым).

Прибором пользоваться очень удобно, т.к. конструкция позволяет подключить несколько гаджетов. Можно встроить выключатель для растраивателей.

Схема подключения

При решении вопроса, как работает устройство, необходимо изучить схему установки автоприкуривателя с названиями элементов комплексной системы. Прикуриватель запускается от электрической сети машины и подключается через монтажный блок без применения реле от аккумулятора.

Схема подключения обычного прикуривателя

Защита сетевого подключения обеспечивается предохранителем, который рассчитан на эксплуатацию при напряжении не более 10 ампер. При возникновении замыкания в сети сила электротока резко увеличится, нить предохранителя нагреется, расплавится и разорвет электрическую цепь, предотвратит возгорание электропроводки.

Возможность повышения защиты цепей питания обеспечивается с помощью применения другой схемы подключения, осуществляющейся через реле. Данная схема используется в машинах импортного производства.

По правилам к патрону на панели подсоединены 3 провода:

  • постоянный «минус»;
  • постоянный «плюс» (проведен через предохранитель от аккумулятора машины);
  • «плюс» с габаритных ламп, подходящий к подсветке прибора и функционирующий только при включенных внешних приборах освещения.

Использование системы зажигания для подсоединения прикуривателя применяют только при включении в электросхему реле, т.к. без этого элемента цепь не сможет выдерживать перегрузки.

Как в автомобиле сделать 220 вольт? (4 проверенных метода)

Добрый день. В сегодняшней записи я расскажу, как в автомобиле сделать 220 вольт. В статье приведены 4 варианта с разной максимальной мощностью и с разным качеством выходного напряжения.

Читайте так же:
Динамики от музыкального центра в автомобиль

Немного про электрический ток.

В автомобиле применяется постоянный электрический ток с напряжением 12 вольт.

Постоянным называется электрический ток неизменный во времени.

В бытовых электрических розетках применяют переменный электрический ток с напряжением 220 вольт. Переменным называют ток, изменяющийся во времени. В России в быту принята частота тока 50 Герц, а форма напряжения синусоидальная.

Вот небольшое видео для понимания, что такое ‘электрический ток и какой он бывает:

Если из переменного тока легко сделать постоянный нужного напряжения при помощи трансформаторов и выпрямителей, с переменным все сложнее. В розетках синусоида, как правило, близка к идеальной:

качественная синусоида

После некачественных, дешёвых, преобразователей бывает, что-то такое:

искаженная синусоида

еще одна искаженная синусоида

Как видите, графики сильно отличаются. И если ноутбуку, не так принципиально какой формы напряжение подаётся на его блок питания, то электроинструмент типа дрели или вентилятора будет работать с затруднениями.

Договорились, чем дороже преобразователь, чем у него больше и тяжелее трансформатор тем более близкое к синусоиде напряжение он выдает.

Внимание.

При использовании любых преобразователей напряжения не забывайте, что они используют электроэнергию из аккумулятора. При нагрузке всего в 100Вт. Ваш аккумулятор сядет за 6 часов! Не забывайте это. Периодически запускайте двигатель и подзаряжайте батарею, а лучше использовать преобразователи только при работающем двигателе.

Самый дешёвый и простой способ сделать 220 вольт в машине.

Если вы часто путешествуете, или ваша работа связана с оформлением документов в машине, с большой долей вероятности вы сталкивались с необходимостью подключить ноутбук, а возможно и небольшой принтер в машине.

Естественно оба эти устройства требуют 220 вольт переменного тока. В автомобиле, в лучшем случае, есть 12 вольт постоянного.

Хвала китайским производителям, они продают множество автомобильных преобразователей 12v dc — 220v ac.

Все они включаются в прикуриватель, и ограничены по мощности 150 Вт, в лучшем случае! Дело в том, что прикуриватель, как правило, запитан через предохранитель 15-20 ампер и он просто перегорит при подключении мощной нагрузки.

Примеры таких преобразователей:

самый простой и дешевый преобразователь 12-220

Это самое дешёвое устройство, заказать его можно тут . В лучшем случае его можно использовать для зарядки нетбука или телефона, его выходная мощность не позволит вам подключить большой ноутбук или электроинструмент.

Если вам необходимо заряжать хороший игровой ноутбук и печатать на струйном принтере имеет смысл приобрести устройство немного дороже:

Как видите, максимальная мощность нагрузки составляет 200-250 Вт (хотя китайцы пишут про 1000). Заказать можно здесь. Этого достаточно для любого ноутбука и струйного принтера. При желании, к такому преобразователю можно подключить ЖК телевизор средней диагонали или музыкальный центр.

Если у вас есть гараж, не подключенный к электрической сети, использование этого преобразователя позволит обеспечить автономное освещение 6тью светодиодными лампами по 20 Вт.

Более мощных преобразователей в прикуриватель не бывает. Все преобразователи, подключаемые в прикуриватель не пригодны для электроинструмента т.к. у них плохая форма синусоиды и недостаточная мощность.

Второй вариант – преобразователи, подключаемые к аккумулятору отдельным проводом.

Мощность этих преобразователей примерно в 3-4 раза выше, чем у устройств для прикуривателя, а качество синусоиды прямо пропорционально цене. Чем дороже устройство, тем качественнее синусоида у него на выходе.

Вот пример дешёвого устройства:

Купить можно здесь.

Вот пример более дорогого устройства:

Читайте так же:
Выгрузить колонку массива 1с

Купить можно тут.

Производитель утверждает, что синусоида без искажения. Это конечно грубая ложь, но форма синусоиды у этого преобразователя позволит вам подключить к нему маломощный электроинструмент типа дрели или лобзика. Хоть производитель и указывает пиковую мощность в 4 кВт, чайник или перфоратор я бы не рискнул подключать к автомобильному аккумулятору. И дело тут не в качестве преобразователя, а в ёмкости автомобильного аккумулятора.

Как сделать максимально качественную синусоиду?

Вариант третий — переделка источника бесперебойного питания. Если поискать по Авито, в продаже есть множество источников бесперебойного питания для компьютеров. Продаются они, как правило, с дохлыми аккумуляторами и стоят недорого. 500-1000 рублей.

UPS на авито

Переделать такой бесперебойник для использования в автомобиле очень просто.

Удлинняем клеммы от аккумулятора медным проводом сечением не меньше 4мм, на концы устанавливаем крокодилы. Красная подключается к +, синяя/черная к минусу.

А на корпус, в районе где у ИБП был расположен аккумулятор устанавливаем обычные электрические розетки.

За место старого аккумулятора желательно установить кулеры для охлаждения силовых транзисторов. если радиатор у них хлипкий, можно его увеличить.

Вот видео с доработкой бесперебойника:

Вот так у нас получилось переделать компьютерный бесперебойник для использования в автомобиле. К бесперебойнику можно долговременно подключать от 300 до 700 Вт нагрузки в зависимости от его мощности.

Это, на наш взгляд, самый оптимальный вариант сделать 220 вольт в автомобиле. Общие затраты не превышают 2000 рублей, а качество синусоиды на высоте.

Самый мощный вариант.

Если вы используете автомобиль как передвижную мастерскую, например как мобильный шиномонтаж, у вас есть потребность в мощном источнике напряжения и никакие преобразователи вам не помогут…..

В таком случае единственный вариант — установка в автомобиль бензинового или дизельного генератора требуемой мощности.

бензиновый генератор штатно установленный в кузов грузовика

Дизельные генераторы хоть и дороже при покупке, окупаются при эксплуатации за счёт меньшего расхода топлива, а вообще целесообразно ставить бензиновый генератор, если ваша машина работает на бензине, а дизельный, если на дизеле. Т.к. в случае чего у вас будет запас топлива и возможность перелить топливо из бака.

Заключение.

На этом у меня сегодня все. Я надеюсь, что статья была вам полезна и полностью ответила на вопрос как сделать 220 вольт в автомобиле.

Если у вас остались вопросы, или если вы хотите дополнить, статью пишите комментарии.

Как вмонтировать прикуриватель

Перед началом работ обязательно отключите минусовую клемму аккумулятора, а также убедитесь, что замок зажигания стоит в положении «выключено».

Не существует единого метода врезки этого устройства, ведь прикуриватели различаются по длине, размеру и форме корпуса, а также способу крепления. Проще всего вставить это устройство в подходящее по размеру штатное отверстие. Если же такого места нет и, вы не смогли подобрать подходящую коронку, разметьте контуры проема, затем по периметру очень густо насверлите отверстий диаметром 2–3 мм. После этого бокорезами осторожно перекусите перемычки между отверстиями, после чего выравнивайте посадочное место напильником. Вставьте прикуриватель, чтобы убедиться, что место подготовлено правильно. Если необходимо, поправьте отверстие.

Не устанавливайте штекер на изогнутых или рифленых поверхностях, потому что не сможете качественно закрепить его. Помните, расстояние от нижней части корпуса прикуривателя до любой кузовной детали должно быть не меньше 2 см.

подключение прикуривателя

Подготовив посадочное место, приступайте к выбору провода и предохранителя. Штекер, напрямую подключенный к аккумулятору, без проблем способен передавать ток до 30–40 ампер, поэтому ограничение мощности нагрузки зависит от толщины провода и номинала предохранителя. Каждый миллиметр сечения многожильного провода способен передать на штекер 5–10 ампер тока. Если вы собираетесь подключать нагрузку мощностью 300–500 ватт, то сила тока составит 25–40 ампер. Сечение провода под такой ток составит 4–6 мм. Попытка пропустить такой ток через провод меньшего сечения приведет к его оплавлению или возгоранию. Продумайте путь для провода, который напрямую соединит штекер и аккумулятор. Желательно прокладывать его через технологические отверстия кузова рядом со штатной проводкой.

Читайте так же:
Для чего нужен type c на ноутбуке

Снимите обивку пола салона и багажника, затем внимательно осмотрите выбранный путь для провода. Если получится провести его через готовые отверстия, то сделайте это. Если нет, сверлите новые. В ближайшем автомагазине купите резиновые уплотнители, которые защитят провода от острых краев отверстия в кузове. Просверлите отверстия, ориентируясь на диаметр уплотнителя и, обработайте их края сначала напильником, затем антикоррозионными материалами. Прикрепите провод к кузову или шине штатной проводки с помощью пластиковых хомутов.

Устройство

Традиционная автомобильная зажигалка состоит из двух частей — патрона и розетки. В центре гнезда находится металлический стержень, который действует как положительный контакт.

Контакт «-» — это внешняя металлическая оболочка.

Между положительным и отрицательным контактами есть прокладка, чтобы они не касались друг друга. «+» и «-» соединены нихромовой спиралью, которая действует как нагревательный элемент.

При подаче электрического тока через катушку протекает ток, нагревая ее до высокой температуры. Когда картридж достигает определенной температуры, электрический ток останавливается тепловым реле, расположенным в пластиковом держателе.

Розетка представляет собой удлиненное углубление в панели автомобиля, в котором находится металлическая трубка с центральным контактом. Средний контакт выводит «+» от АКБ. Боковая часть розетки служит постоянным «минусом». Также на корпусе прикуривателя есть лампа подсветки, которая автоматически включается при включении внешних лампочек.

Чтобы включить режим обогрева, нужно в его розетку покопаться. Он фиксируется в нажатом положении, положительный контакт розетки подключается к «+» розетке, «-» розетка подключается к «минусовой» клемме розетки.

Нагревательный элемент заработает. Как правило, для разогрева змеевика достаточно 15-20 секунд, после чего картридж возвращается в исходное положение с легким щелчком. Время прогрева может быть больше, если напряжение на плате низкое.

Использование в автомобиле

В современных автомобилях осталось мало таких узлов и деталей, которые можно самостоятельно, вне гаража или мастерской подвергнуть ремонту. Скорее всего, это могут быть поврежденные на сгибах жгуты проводов.

Такие неисправности устранить несложно прямо в дороге. Достаточно снять лишнюю изоляцию и скрутить провода, защитив потом скрутку изоляционной лентой.

Но проводка автомобиля работает в очень тяжелых условиях. Она подвержена воздействиям вибраций, частому изменению температуры и влажности, особенно в зимнее время.

В таких условиях контакт в скрутке может быть утрачен, а при использовании обычной однопроводной электрической схемы потеря контакта может непредсказуемо отразиться на поведении автомобиля.

Для предупреждения этого нежелательного явления скрутку рекомендуется пропаять. Для этого и понадобится автомобильный паяльник, работающий от прикуривателя.

Практически все прикуриватели автомобилей запитаны линией проводов, рассчитанной на ток до 15 А. Этого вполне достаточно, чтобы подключить паяльник мощностью до 100 Ватт. А больше вряд ли потребуется. Переделывают и сам прикуриватель в пальник. Получается миниатюрный инфракрасный фен.

В автомобилях более раннего производства пайка может понадобиться для ремонта монтажных блоков реле и предохранителей, для припаивания клемм к проводам, переломанным в процессе использования.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector