Автомобильный зарядник для телефона своими руками. Самодельный источник питания USB в машине

MC34063 – популярная микросхема для конструирования небольших схем бестрансформаторных преобразователей напряжения. Она универсальна, поскольку на ее базе можно сделать повышающие, понижающие и инвертирующие DC-DC преобразователи напряжения. Диапазон входных и выходных напряжений позволяет с легкостью собрать на базе этой микросхемы ряд преобразователей напряжения с минимальными затратами, которые незаменимы в быту.

Разумеется, все эти конструкции можно купить в Китае, в готовом виде, но об этом мы сегодня беседовать не станем, в Китае можно все купить, но своими руками – интересней.

Рассмотрим мы конструкцию понижающего преобразователя напряжения, на вход которого можно подавать напряжение от 5/6 до 40 Вольт, при этом выходное напряжение всегда будет держаться стабильным, на уровне 5 Вольт. от 5 Вольт заряжаются все мобильные телефоны, планшеты, некоторые плееры и проигрыватели.

Микросхема пользуется широкой популярностью среди радиолюбителей именно по той причине, что стоит копейки и содержит минимальную обвязку.

Дроссель, выпрямительный диод (шоттки) и несколько пассивных компонентов. Выходное напряжение может быть и другим, существует куча программ и формул для расчета инверторов на этой микросхеме. Выходное напряжение зависит от соотношения резисторов R3/R2.

Диод в принципе тоже не критичен и можно взять обычные импульсные, можно из линейки FR/UF/HER/SF и т.п.
Диод нужен с током выше 1,5 Ампер, лучше 3, поскольку выходной ток с микросхемы может доходить до 1,5 Ампер. Сам дроссель намотан на ферритовой гантельке, можно и кольцо, обмотка намотана проводом 0,6-0,8 мм и состоит из 15-20 Витков. Можно взять готовый дроссель из некоторых компьютерных блоков питания.

Конденсатор C1 отвечает за рабочую частоту встроенного в микросхему генератора, советуется запускать микросхему на частотах 40-60 кГц.

К стати, на указанной микросхеме реализуются и однотактные трансформаторные преобразователи напряжения, для получения более широкого диапазона выходного напряжения и обеспечения гальванической развязки. Мощность при этом тоже тоже можно поднять, ведь в таком случае выход микросхемы усилен мощным транзистором.

Схема зарядного устройства показана на рисунке 2, это DC-DC преобразователь, дающий стабильное напряжение +5V при токе до 0,5А, и входном напряжении в пределах 7..18V. Посмотрев на схему, может возникнуть вопрос, - зачем такие сложности, когда, казалось бы, можно обойтись одной «кренкой»? Вопрос справедливый. Действительно, аналогичное зарядное устройство можно сделать, например, по схеме на рисунке 1.

Рис. 1

И такая схема будет работать. Но, обратите внимание на то, что КР142ЕН5А это обычный линейный стабилизатор, и при входном напряжении 12V и токе нагрузки 0.5А мощность, которая будет рассеиваться на регулировочном транзисторе микросхемы КР142 ЕН5А может быть более 6W. Микросхема будет нагреваться, потребуется достаточно объемный и тяжелый радиатор. Не говоря уже о низком КПД такой схемы.

Рис. 2

Схема, показанная на рисунке 2 работает как импульсный источник, и при нормальном режиме работы рассеивает очень незначительную мощность. Здесь совершенно нет ничего, чему требуется отвод тепла. Кроме того, что она имеет очень высокий КПД, такая схема позволяет собрать адаптер в виде очень легкой и компактной конструкции.
Конечно, есть и минус, - схема значительно сложнее, содержит много деталей, суммарная стоимость которых существенно больше цены КР142ЕН5А и пары конденсаторов.
Подключается «зарядка» к прикуривателю автомобиля. Диод VD1 на всякий случай защищает схему от неправильной полярности входного напряжения (вдруг прикуриватель меняли, и подключили неправильно). Стабилитрон VD2 - защита от коротких импульсов высокого напряжения, которые могут быть в сети не очень нового автомобиля.
На микросхеме А1 собраны основные узлы преобразователя, - генератор импульсов, регулятор их ширины и измерительный компаратор, сравнивающий выходное напряжение с опорным, вырабатываемым внутренним стабилизатором микросхемы. Вход компаратора, - вывод 5. На него подается напряжение с выхода схемы через делитель на резисторах R4-R6. Коэффициент деления зависит от положения движка подстроенного резистора R5. Этим резистором при настройке преобразователя устанавливают требуемое выходное напряжение (в данном случае это 5V).
Детали. Диод VD1 - любой выпрямительный кремниевый диод с допустимым прямым током не ниже 0,7А. VD2 - стабилитрон средней мощности, с напряжением стабилизации 20-30V. VD3 - диод с барьером Шоттки с до-лутимым прямым током не ниже 2A. VD4 -стабилитрон средней мощности с напряжением стабилизации 5,0-5,6V. HL1 - любой индикаторный светодиод.
Обратите внимание, - у всех диодов и стабилитронов, типы которых указаны на схеме, пояском на корпусе отмечен КАТОД.
Конденсаторы С1 и С4 любые электролитические малогабаритные, например, К50-35 или JAMICON, с допустимым напряжением С1 - не ниже 20V, С4 - не ниже 6,3V.
Резисторы - обычные. Резисторы R1, R2, R3 можно заменить одним резистором мощностью 1W и сопротивлением 0,3 От. Резистор должен быть непроволочным.
Катушка L1 намотана на ферритовом кольце диаметром 16 мм, для намотки используется провод ПЭВ - 0,47. Число витков - 80. Намотка равномерно распределена по всей окружности кольца.
Если все детали исправны и нет ошибок в монтаже, налаживание - это только регулировка выходного напряжения резистором R5.
Такую же схему можно использовать и для зарядки батареи МР-3 плейера, например, сделав выходной кабель с USB-разъемом можно заряжать аккумулятор МР-3 плейера iPOD или другого аналогичного. В принципе, на корпусе зарядного устройства можно установить какой-то разъем в качестве Х2, например, USB (+5V на контакт 1, -5V на контакт 4), и сделать несколько сменных кабелей (для телефона, радиостанции, МР-3 плейера и др.). Если нужно другое напряжение, соответственно, перенастройте делитель R4-R5-R6 и замените стабилитрон VD4.

Тема этого обзора - зарядные устройства для мобильных телефонов с питанием от бортовой сети автомобиля. Не секрет, что автомобильный аккумулятор имеет напряжение 12 вольт, и напрямую заряжать мобильный телефон от такого напряжения конечно же не возможно. Для зарядки телефона нужно иметь пониженное напряжение 5-6 вольт. Именно для этой цели в последнее время выпускаются специальные зарядные устройства, которые предназначены для зарядки мобильного телефона от источника 12 вольт.

Существует множество конструкций и схем подобных зарядных устройств. Давайте на некоторых из них остановимся и разберем их более подробно.

Автомобильное зарядное устройство для мобильного телефона от прикуривателя.

Эта схема срисована с печатной платы готового зарядного устройства. На Наклейке содержится следующая информация: "Compatible With SAM 411/611/2000/3500/8500 Made In China" на выходе напряжение 5,4 - 5,7 вольт, выходной ток до 700 миллиампер; как позже выяснилось предназначен он для зарядки мобильного телефона Samsung стандарта CDMA. Уверен, что данная схема подойдет и для других аппаратов других стандартов.
Рассмотрим схему зарядного устройства от бортовой сети автомобиля.

Краткая характеристика деталей:

2SA733 – 60 В; 0,1 А; 0,25 Вт; 180 МГц (отеч. аналог КТ3107)
SS8550 – 40 В; 1,5 А; 1 Вт; 100 МГц (отеч. аналог KT6115 и КТ6127)
2SC945 – 60 В; 0,1А; 0,2 Вт; 250 МГц (отеч. аналог КТ3102)
1N5819 – 40 В; 1 A; Uf 1N4148 – 100 В; 0,2 A; L - дроссель, намотан на ферритовом стержне, 10 витков ПЭВ-2 , Ø 0,3 мм

При ремонте в данном устройстве был неисправен SS8550. В качестве аналога Yandex предложил КТ6115 и КТ6127; таковых у меня не было. Из того что было в наличии – поставил КТ626А. Дополнительные отверстия в разводке платы позволили установить этот транзистор без проблем, не смотря на на то, что КТ626А имеет другую цоколевку.
Характеристика у КТ626А такая – 250 В; 10 Вт; 75 МГц. Не совсем то, что нужно, но он все-же работает. При напряжении на входе 12 В (от глеевого герметичного аккумулятора) замеряемое напряжение на выходе без нагрузки (без телефона) составило 4,08 В.

Необходимо отметить, что на плате не распаян электролитический конденсатор, который плюсом идет к общей точке сопротивлений 2 кОм и 1,6 кОм, а минусом соответственно на минус. Также на выходе перед точкой "+ к тлф." должен быть установлен диод, но его нет. Китай – он и есть Китай. Одним словом – Made In China .

Автомобильная «зарядка» для сотового телефона.

Схема зарядного устройства показана на рисунке 2, это DC-DC преобразователь, дающий стабильное напряжение +5V при токе до 0,5А, и входном напряжении в пределах 7..18V. Посмотрев на схему, может возникнуть вопрос, - зачем такие сложности, когда, казалось бы, можно обойтись одной «крен-кой»? Вопрос справедливый. Действительно, аналогичное зарядное устройство можно сделать, например, по схеме на рисунке 1.
И такая схема будет работать. Но, обратите внимание на то, что КР142ЕН5А это обычный линейный стабилизатор, и при входном напряжении 12V и токе нагрузки 0.5А мощность, которая будет рассеиваться на регулировочном транзисторе микросхемы КР142 ЕН5А может быть более 6W. Микросхема будет нагреваться, потребуется достаточно объемный и тяжелый радиатор. Не говоря уже о низком КПД такой схемы.

Схема, показанная на рисунке 2 работает как импульсный источник, и при нормальном режиме работы рассеивает очень незначительную мощность. Здесь совершенно нет ничего, чему требуется отвод тепла. Кроме того, что она имеет очень высокий КПД, такая схема позволяет собрать адаптер в виде очень легкой и компактной конструкции.

Конечно, есть и минус, - схема значительно сложнее, содержит много деталей, суммарная стоимость которых существенно больше цены КР142ЕН5А и пары конденсаторов.
Подключается «зарядка» к прикуривателю автомобиля. Диод VD1 на всякий случай защищает схему от неправильной полярности входного напряжения (вдруг прикуриватель меняли, и подключили неправильно).
Стабилитрон VD2 - защита от коротких импульсов высокого напряжения, которые могут быть в сети не очень нового автомобиля.

На микросхеме А1 собраны основные узлы преобразователя, - генератор импульсов, регулятор их ширины и измерительный компаратор, сравнивающий выходное напряжение с опорным, вырабатываемым внутренним стабилизатором микросхемы. Вход компаратора. - вывод 5.
На него подается напряжение с выхода схемы через делитель на резисторах R4 - R6. Коэффициент деления зависит от положения движка подстроенного резистора R5. Этим резистором при настройке преобразователя устанавливают требуемое выходное напряжение (в данном случае это 5V).

Детали.

Диод VD1 - любой выпрямительный кремниевый диод с допустимым прямым током не ниже 0,7A. VD2 - стабилитрон средней мощности, с напряжением стабилизации 20-30V. VD3 - диод с барьером Шоттки с до-лутимым прямым током не ниже 2А. VD4 -стабилитрон средней мощности с напряжением стабилизации 5.0-5.6V. HL1 - любой индикаторный светодиод.
Обратите внимание, - у всех диодов и стабилитронов, типы которых указаны на схеме, пояском на корпусе отмечен КАТОД.
Конденсаторы С1 и С4 любые электролитические малогабаритные, например, К50-35 или JAMICON, с допустимым напряжением С1 - не ниже 20V, C4 - не ниже 6.3V.

Резисторы - обычные. Резисторы R1, R2, R3 можно заменить одним резистором мощностью 1W и сопротивлением 0,3 От Резистор должен быть непроволочным.

Катушка L1 намотана на ферритовом кольце диаметром 16 мм, для намотки используется провод ПЭВ - 0.47. Число витков - 80. Намотка равномерно распределена по всей окружности кольца.

Все детали помещены на печатную плату, монтаж и разводка которой показаны на рисунке 3.
Плата помещена в пластмассовый корпус размерами примерно 120x30x20 мм. Со сторон торцов выходят два кабеля, один из которых окончен стандартным разъемом для подключения переносной лампы к автомобильному прикуривателю, а второй -таким штекером, как у зарядного устройства вашего мобильного телефона.

Если все детали исправны и нет ошибок в монтаже, налаживание - это только регулировка выходного напряжения резистором R5.

Такую же схему можно использовать и для зарядки батареи МР-3 плейера, например, сделав выходной кабель с USB-разъемом можно заряжать аккумулятор МР-3 плейера iPOD или другого аналогичного В принципе, на корпусе зарядного устройства можно установить какой-то разъем в качестве Х2. например, USB (+5V на контакт 1, -5V на контакт 4), и сделать несколько сменных кабелей (для телефона, радиостанции, МР-3 плейера и др.). Если нужно другое напряжение, соответственно, перенастройте делитель R4-R5-R6 и замените стабилитрон VD4.

Зарядное устройство для мобильного телефона от бортовой сети автомобиля 12 вольт.

Самая распространенная схема зарядных устройств для мобильного телефона от прикуривателя автомобиля изготавливаются на специализированной микросхеме SP34063 (или ее аналоге). Эта микросхема с минимумом навесных деталей позволяет изготовить малогабаритное зарядное устройство для мобильного телефона. Существуют схемы зарядных устройств на дискретных элементах, одно из которых оказалось у меня, якобы не работающее. Фотография печатной платы представлена на рисунке 1.

По печатным проводникам и обозначениям элементов на плате была восстановлена схема зарядного устройства (см. Рис. 2).

По схемотехнике устройство представляет собой импульсный (релейный) стабилизатор напряжения. Проанализировав схему, было решено собрать макетную плату зарядного устройства из более доступных деталей российского производства. В результате был собран работающий макет, представленный на рисунке 3.

Схема такого устройства на отечественных аналогах изображена на рисунке 4.

О деталях:

Транзисторы КТ626, КТ502Б, КТ3102Б, вместо диода с барьером Шотки типа 1N5819 был установлен диод КД212 (КД213). В качестве ВЧ дросселя L1 был применен кольцевой сердечник диаметром 10 мм, выпаянный из нерабочей материнской платы компьютера IBM PC. Катушка L1 на кольце намотана монтажным проводом МГТФ - до заполнения.

Настройка устройства:

Резистором R3 устанавливается напряжение на выходе ±5 вольт. Резистор R5 устанавливает ток защиты устройства, который отключает нагрузку, срывая работу импульсного стабилизатора. Сопротивление R5 подбирают за счет параллельного соединения нескольких резисторов, или изготавливают из проволоки высокого сопротивления (нихром, манганин или др.).
Для упрощения схемы резистор R5 и диод VD2 можно исключить.

Автомобильное зарядное устройство сотового телефона.

Схема автомобильного зарядного устройства сотового телефона от прикуривателя автомобиля приведена на рисунке ниже.

Схема данного устройства типовая и может незначительно отличатся у отдельных производителей.
При включении зарядного устройства в гнездо прикуривателя без телефона, горит зеленый светодиод (G). После подключения телефона, загорается красный светодиод (R), а зеленый гаснет. По окончании заряда загорается зеленый светодиод, а красный соответственно гаснет.
А733 - можно заменить на КТ3107;
VD1 - 1N5819 – диод Шоттки (40В, 1А/25А) DO-41 - аналог SD1004 - выглядит вот так:

Во многих современных автомобилях есть модули с несколькими USB выходами для питания. По большому счету несколько гнёзд USB необходимы в любой машине, ведь так часто приходится заряжать телефон, планшет, фотоаппарат, а ещё же нужно подключить навигатор и регистратор.

Уже давно пора в автомобиле сделать аккуратную панель с гнёздами USB. А самостоятельно собрать совсем не сложно и не затратно, даже на .

Чтобы собрать источник питания USB вам потребуется как минимум:

1. микросхемный стабилизатор напряжения в 5 В;
2. два конденсатора: оба на 25 В или только один, а другой на 10 В (значения ёмкостей конденсаторов зависят от выбранного стабилизатора, и будут определены позже);
3. полупроводниковый диод на 1 А;
4. гнезда типов: 1USB-А или 2USB-А;
5. соединительные провода небольшого сечения – не более 0,5 мм.кв.

Микросхемные стабилизаторы напряжения для сборки источника питания USB предпочтительнее, так как они:

• способны работать в широких пределах входных напряжения 7 – 20 В;
• имеют систему защиты от перегрузки по току;
• снабжены системой защиты от перегрева, которая при нагреве кристалла микросхемы ограничивает выходной ток.

Один разъем USB можно запитать от стабилизатора 78L05: Imax =0,1 А, Pmax =0,5 Вт, корпус ТО-92.

Два разъёма USB и более нужно подключать к питанию от стабилизаторов 78М05 или 7805.

Микросхема 78М05 имеет такие характеристики: Imax =0,5 А, Pmax =7,5 Вт, корпус ТО-202 или ТО-220.

Микросхема 7805: Imax =1,5 А, Pmax =10 Вт, корпус ТО-220.

Стабилизаторы серии 78 изготавливаются в таком корпусе, который делает их похожими на транзисторы.

Распиновка у микросхем 78М05 и 7805 следующая:

• первый слева вывод – вход (если смотреть на корпус со стороны маркировки);
• средний – общий;
• третий – выход.

У микросхем 78L05 распиновка обратная, чем у микросхем 78М05 и 7805.

При сборке схемы нужно учесть, что общий вывод микросхем 78М05 и 7805 соединён с их металлическим теплоотводом, поэтому при монтаже стабилизатора на радиатор не замкните остальные элементы схемы. А прикрутить микросхему к радиатору всё же желательно, потому что стабилизатор в этом случае будет работать лучше (вспомните то, что микросхемные стабилизаторы при перегреве ограничивают ток на нагрузке).

Полупроводниковый диод нужен для ограничения скачков тока при включении выключателей или контактов реле, через которые может быть подключена схема стабилизации.

Конденсаторы нужно поставить по 10 мкФ, а не по 47 мкФ, в случае если применять в схеме менее мощный стабилизатор 78L05, а не микросхемы 78М05 и 7805. По напряжению конденсаторы, как говорилось ранее, должны быть подобраны на 25 В каждый, или на выходе конденсатор можно поставить на 10 В.

Светодиод в качестве индикатора питания не обязателен, но помогает визуально определять наличие напряжение на выходе и исправность схемы стабилизации.

Резистор не обязательно ставить на 160 Ом, потому что при таком гасящем сопротивлении светодиод может слишком ярко светить. Гасящий резистор можно подбирать сопротивлениями: 270 Ом, 300 Ом, 470 Ом.

Собрав схему стабилизации напряжения нужно её подключить к гнезду USB: выход плюс 5 В – к контакту плюс напряжения питания USB; общий выход к – общему контакту разъёма.

Распиновка у гнёзд USB следующая:

• первый слева контакт – общий (если смотреть на контакты разъёма сверху);
• второй – плюс шины данных;
• третий – плюс шины данных;
• четвёртый – плюс напряжения питания.

Конечно же, никакие данные передавать вы не будет, используя гнездо USB как источник питания, поэтому ни обращайте внимание на второй и третий контакты разъёма.

Где установить гнезда питания USB в машине это личное решение каждого мастера. Но в качестве рекомендации можно сказать, что удобно несколько разъёмов вместе с собранной схемой разместить на отдельной панели, вырезанной из пластмассовой или алюминиевой пластины. Также на этой небольшой консоле можно установить небольшой выключатель, который будет отключать напряжение на входе схемы стабилизации. Готовую панельку с разъёмами USB очень легко установить в удобном месте салона автомобиля.

Простой автоусилитель моноблок на TDA1560Q Автомобильный бездроссельный БП на IRS2153 для ноутбуков и мобильников

Для того, чтобы зарядить от 12-вольтной бортовой сети автомобиля любое портативное устройство, например, телефон или планшет, придется воспользоваться DC-DC преобразователем. Но покупать инвертор необязательно, когда можно самостоятельно собрать, например, совсем несложную конструкцию на основе микросхемы 34063api.

Микросхема специально разработана для этой цели, и многие производители зарядных устройств используют ее как основной драйвер в автомобильных ЗУ. Именно эта микросхема стала базовой для большинства «зарядок», работающих от прикуривателя.

В микросхеме предусмотрен встроенный выходной каскад, отдающий в нагрузку ток до 3А. Благодаря этому ее можно считать универсальной – она способна зарядить практически любое мобильное устройство, в том числе устройства с емкими аккумуляторами, вроде планшетных компьютеров.

Микросхема дает стабильное выходное напряжение в 5 Вольт. Оно оптимально для подзарядки аккумуляторов самых разных портативных устройств. Дроссель состоит из 20 витков намотанного на «гантельку» провода толщиной 0,6 мм. Перепады и броски бортового напряжения для микросхемы не страшны, так как диапазон входных напряжений от 7 до 40 Вольт.

Микросхема стабильно работает даже при резких перепадах температуры и смене погоды, не перегреваясь в процессе. Подключать 34063api можно по нескольким схемам. Здесь представлен самый надежный вариант, который к тому же прост и легок в воспроизведении.

Особенно ценным качеством этой микросхемы является то, что возможно одновременное подключение к выходу нескольких мобильных телефонов. При этом качество зарядки, даже если все модели разные, будет не хуже, чем через штатное устройство. Также можно исключить из схемы входные и выходные конденсаторы, которые нужны только чтобы фильтровать помехи.