Cargador USB para coche en microcircuito MC33063A

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Este dispositivo se puede utilizar como módulo adicional para conectarse a una fuente de alimentación de 9 a 24 VCC.

Este dispositivo proporciona un voltaje de salida constante de 5 V con una carga de corriente de hasta 0,5 A. Es muy conveniente utilizarlo en un automóvil, yate, autobús o en otros vehículos con una red de a bordo de 12-24 V.

Si tiene una fuente de voltaje de CC de bajo voltaje, como una batería recargable, pero no puede usar un cargador de una red de 220 V, puede usar este simple cargador de bricolaje para restaurar la carga y para una fuente de alimentación estacionaria de su dispositivo móvil. posible sin mucha dificultad.

El principio de funcionamiento de la carga USB en el microcircuito MC33063A

Todo el mundo sabe que el regulador de voltaje de +5 VCC se basa en el circuito integrado MC33063AVP. Arriba se muestra una fotografía del circuito.

El diseño del IC se realiza en un paquete DIP-8 mejorado, que elimina el calor de manera más eficiente, en contraste con el paquete SO-8, que a su vez se utiliza para montaje en superficie. La operatividad de este microcircuito opera a un voltaje de entrada de hasta aproximadamente 40 V. En un transistor integrado de salida compuesta, la corriente de pulso alcanza un máximo de 1.5 A.

De acuerdo con el diagrama esquemático de la carga USB del automóvil en el microcircuito MC33063A, el voltaje de suministro de 9 × 24 V pasa a través del filtro C1L1C2, luego a través del fusible de polímero FU1, que tiene la propiedad de autocuración, después de que el voltaje va al diodo protector Schottky VD1, y va a la entrada del microcircuito estabilizador de voltaje DA1 ... Durante este proceso, los condensadores C4? C6 suavizan la ondulación del voltaje de entrada.

El estrangulador L2 es acumulativo. El condensador C7 ayuda a determinar la frecuencia de operación que está llevando a cabo el convertidor de voltaje. El voltaje en este dispositivo varía de 30 a 80 kHz, que depende directamente del voltaje de suministro de entrada, así como de la corriente consumida por la carga conectada.

El estrangulador L3 y los condensadores C8? C11 suavizan la ondulación del voltaje de salida en este dispositivo, mientras que su oscilación de amplitud a la carga de corriente máxima no es más de 5 mV a la frecuencia operativa de conversión. La relación de las resistencias de las resistencias R1 y R3 determina la tensión de salida. Cuanto mayor sea la resistencia de la resistencia R3, mayor será el voltaje de salida.Durante un mal funcionamiento del DA1 IC, la carga de posibles daños por alto voltaje de salida está protegida por los diodos Zener VD3? VD5, cuyo voltaje de estabilización es de 5,6 V Si el transistor de clave compuesta del microcircuito está roto, entonces el voltaje de salida del estabilizador intentará alcanzar el valor del voltaje de entrada. En este caso, los diodos Zener VD3? VD5 se abrirán, limitando el voltaje de salida.

Con la ayuda de estos diodos Zener, la corriente aumentará bruscamente y la corriente también aumentará a través del fusible FU1, que es autocurativo. Como consecuencia, el fusible se calentará inmediatamente y estará en un estado de alta resistencia. Diodos Zener y la carga al mismo tiempo, la corriente caerá bruscamente. El hecho de que haya una tensión de salida se indica mediante el LED superbrillante HL1.

La protección de sobrecarga del microcircuito también se produce debido al fusible de autocuración, porque la protección incorporada en el microcircuito es ineficaz.

La corriente consumida por el estabilizador es de aproximadamente 280 mA, con un consumo de corriente de 0,5 A y un voltaje de entrada de un regulador de conmutación de 12 V. Aproximadamente el 60% es la eficiencia del convertidor de voltaje. Si el regulador de conmutación se cambia a uno lineal, entonces, en las mismas condiciones, la eficiencia no será superior al 41%. A medida que aumenta el voltaje de entrada, la brecha en la eficiencia aumentará entre el regulador lineal y el regulador de conmutación. Los microcircuitos MC33063 no son líderes en términos de eficiencia, la razón principal de esto es la presencia de un transistor Darlington compuesto en forma de interruptor de encendido. Pero son más económicos y compactos.

Partes y diseño del cargador USB para automóvil

La estructura consta de un montaje con bisagras de doble cara. Puede reemplazar el IC MC33063AVP con cualquiera de los MC34063AP1, IP33063N, MC34063AP y otros. Sin embargo, el microcircuito MC33063A se diferencia de todos los demás microcircuitos por su mayor resistencia térmica, alrededor de 125 ° С que la de otros 70-85 ° С.

Para aumentar la confiabilidad del microcircuito durante el robot, se debe pegar un disipador de calor de cobre o latón a su cuerpo, que puede enfriar el área de superficie de aproximadamente 10 cm2. El disipador de calor se puede pegar con pegamento instantáneo "Moment", o pegamento conductor de calor "Alsil", o cualquier adhesivo similar que pueda pegar el metal.

También puede reemplazar los diodos de barrera 1 Schottky N5819 con los adecuados MBR150, BW10-40, MBR160 y otros. Los diodos Zener 1N4734A se pueden reemplazar con TZMC-5V6 o BZV55C-5V6. Para determinar la operatividad del dispositivo durante la prueba, los diodos Zener se apagan.
También es posible reemplazar el LED RL30-CD744D con otro LED azul o blanco superbrillante similar u otro LED de uso general.

Los condensadores cerámicos o de película C1? C3 para la tensión de funcionamiento deben corresponder al menos a 35 V. Al menos 25 V para la tensión de funcionamiento deben ser condensadores de tantalio o cerámicos C4, C6. El condensador C7 puede ser de aluminio o de cerámica. El condensador C8 es tantalio. Condensador cerámico C11. Los condensadores C5 y C9 son de óxido de aluminio.

La resistencia R1 se presenta como MLT, C1-4, C2? C23 o un análogo extraño. Todas las demás resistencias son de tamaño pequeño para montaje en superficie.

Los estranguladores se pueden fabricar en anillos de ferrita de baja frecuencia HM2000 con dimensiones de 10 * 6 * 5 mm. El estrangulador L1 incluye 1 vuelta de cable trenzado de doble pliegue. El estrangulador L2 contiene dos anillos iguales, que están pegados entre sí y tiene 15 vueltas de alambre litz PEV-1 con dimensiones 11 * 0.13. Si hay suficiente espacio libre en el estuche, entonces es necesario que dicho estrangulador use 3 de los mismos anillos pegados entre sí. El estrangulador L3 incluye 10 vueltas del mismo cable o PEV-20.68 de un solo núcleo.
Seguridad autorreparable reemplazable por MF-R030 o LP60-030.

La caja está hecha de una toma de teléfono 2 * RJ11 con dimensiones 58 * 42 * 21 mm. Este estuche tiene una toma de entrada de energía XS2 con un condensador C1 soldado, un LED HL1 y una toma USB XS2. Si el estabilizador se ensambla a partir de piezas reparables y sin fallas, entonces comienza a funcionar de inmediato.

Es posible cambiar el voltaje de salida usando la resistencia de la resistencia R3, pero no debe aumentarlo más de 5.3 V.En el proceso de ajustar el estabilizador para alimentar la carga a un voltaje de +5 V, es mejor establezca el voltaje de salida en tales condiciones dentro del rango aceptable de 5, 05 a 5.1 V para compensar la caída de voltaje en los cables de conexión.

Debido a la presencia del diodo VD1, dicho estabilizador también se puede conectar a adaptadores de red con un voltaje de salida de 50 Hz. También son adecuados los adaptadores de corriente con una tensión en el devanado secundario de un transformador de potencia de 11 × 16 V.

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