Заходите и размещайте объявления на новом форуме АВТОРАЗБОРОК, где представлены АБСОЛЮТНО ВСЕ модели автомобилей (и грузовой, и легковой транспорт). Без регистрации!

Аксессуары, расходные материалыПреобразователь,конвертер, адаптер напряжения DCDCвх 12 24v

Аватара пользователя
egor.Egorov
Новичок
Сообщений в теме: 3
Всего сообщений: 6
Зарегистрирован: 11.03.2020
 Re: Преобразователь,конвертер, адаптер напряжения DCDCвх 12 24v

Сообщение egor.Egorov »

В Наличии;
Для ИНФО
Предлагаю.
ВТОРИЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ; ПОВЫШАЮЩИЕ,КОНВЕРТЕРЫ,УДВОИТЕЛИ,адаптеры НАПРЯЖЕНИЯ
НОВИНКА
1/ Адаптация автотраков, других авто,где борт авто-12; потребитель-24вольта-преобразователи,конвертеры,адаптеры,удвоители напряжения повышающие= мощные надежные,для мобильной техники ПН12/24 VDC -500,1000вт.-цена 8900р+Под заказ+опция зарядки аккум батарей.
Новинка.

Реклама
Аватара пользователя
egor.Egorov
Новичок
Сообщений в теме: 3
Всего сообщений: 6
Зарегистрирован: 11.03.2020
 Re: Преобразователь,конвертер, адаптер напряжения DCDCвх 12 24v

Сообщение egor.Egorov »

Особенности автомобильных источников питания

С другой стороны, для получения качественного источника питания, отвечающего требованиям ЭМС, необходимо грамотно выполнить компоновку элементов.

В чем особенность автомобильных DC/DC-преобразователей?

Почему электронные компоненты для автомобильных приложений всегда выделяют в отдельную группу? Почему к ним предъявляются повышенные требования? Ответы на эти вопросы достаточно очевидны. Во-первых, автомобили круглый год эксплуатируются на открытом воздухе, поэтому электроника должна сохранять работоспособность в широком диапазоне температур. Во-вторых, бортовая сеть автомобиля имеет целый ряд особенностей.

Питание потребителей в автомобильной бортовой сети осуществляется от аккумулятора и генератора (рисунок 2). При незаведенном двигателе основную нагрузку берет на себя аккумулятор. После завода двигателя основным источником питания становится генератор, который попутно подзаряжает аккумулятор.



Рис. 2. Упрощенная схема электрооборудования автомобиля

Нагрузка бортовой сети бывает различной:

резистивная нагрузка, например, подогрев стекол и сидений, резистивные датчики и так далее;

индуктивная нагрузка — вентилятор отопления, стеклоподъемники и прочее;

лампы освещения — ближний свет, дальний свет, освещение салона и так далее.

Каждый тип нагрузки имеет свои особенности. Например, при отключении индуктивной нагрузки неизбежно возникают мощные выбросы напряжения. При включении ламп освещения наблюдается стартовый бросок тока, пока спираль лампы не нагреется.

К сожалению, кондуктивные помехи, возникающие в цепях питания, воздействуют на параллельно включенных потребителей (рисунок 3). Например, яркость фар кратковременно падает при заводе двигателя. Это вызвано тем, что пусковой ток стартера составляет десятки ампер, что ненадолго вызывает проседание аккумулятора и падение напряжения.



Рис. 3. Примеры помех, возникающих в бортовой сети автомобиля

Таким образом, автомобильные DC/DC-преобразователи должны выдерживать воздействие кратковременных и долговременных помех. С другой стороны, уровень их собственных шумов также должен быть ограничен. Это касается как кондуктивных, так и ВЧ-помех радиодиапазона.

Какие же конкретно помехи должны выдерживать DC/DC-преобразователи? Каков допустимый уровень собственных помех? Ответы на эти вопросы дают надежные и проверенные временем отраслевые стандарты.

ГОСТ всему голова!

Перед тем как приступить к выбору интегрального DC/DC-преобразователя, следует ознакомиться с существующими отраслевыми стандартами. Их можно разделить на две группы (рисунок 4). Первая группа определяет требования непосредственно к электронным компонентам (например, AEC-Q100), вторая – применяется к конечному изделию (например, ГОСТ Р52230-2004). Дадим краткую характеристику основным стандартам.



Рис. 4. Стандарты являются отправной точкой при создании автомобильных ИП

AEC-Q100. Наиболее распространенной группой стандартов, применимых к компонентам автомобильной электроники, является AEC-Q100. Эти стандарты разработаны одноименной организацией Automotive Electronic Committee (AEC).

AEC-Q100 уделяет внимание таким параметрам как диапазон рабочих температур, защита от статических разрядов, способность к пайке, способность к сохранению информации (для памяти), надежность и другие.

Аттестация по AEC-Q100 является добровольной. Кроме того, при создании автомобильной электроники применение компонентов, аттестованных по AEC-Q100, не является обязательным,. Главное, чтобы итоговое устройство отвечало требованиям технического задания, ТУ или ГОСТ. Впрочем, соответствие AEC-Q100 говорит о высокой надежности компонента и зачастую заказчик изначально требует использования только таких элементов.

ГОСТ Р52230-2004. Основным стандартом при создании автомобильной электроники является ГОСТ Р52230-2004 «Электрооборудование автотракторное. Общие технические условия». Он содержит основные определения, методы и типы испытаний автотракторного электрооборудования и ссылки на другие стандарты.

С точки зрения разработчика источников питания наиболее важные положения ГОСТ Р52230-2004 касаются рабочих диапазонов температур и номинальных напряжений бортовой сети.

Диапазон рабочих температур определяется в зависимости от климатического варианта исполнения и места установки оборудования.

Согласно ГОСТ Р52230-2004, номинальное напряжение для потребителей тока выбирается из ряда 6/12/24 В. Кроме того, потребители электроэнергии, используемые при работающем двигателе, должны быть работоспособными при изменении подводимого напряжения в диапазоне 90%…125% номинального значения. В итоге несложно посчитать, что диапазоны номинальных напряжений питания для микросхем, подключенных к бортовой сети, составляют по рядам: 5,4…7,5 В; 10,8…15 В; 21,6…30 В. Однако и это еще не все. Электронные датчики и блоки управления, согласно ГОСТ, должны выдерживать перенапряжения в бортовой сети в соответствии с ГОСТ 33991-2016.

ГОСТ 33991-2016. Устойчивость к кондуктивным помехам, распространяемым по цепям питания, и ограничения по генерации собственных кондуктивных помех определены в ГОСТ 33991-2016 «Электрооборудование автомобильных транспортных средств. Электромагнитная совместимость. Помехи в цепях. Требования и методы испытаний»

Проведение испытаний на соответствие ГОСТ состоит из двух частей:

измерение уровня собственных помех;

установление уровня защиты от возможных кондуктивных помех.

Уровень собственных помех определяется двумя показателями: видом помех и степенью их эмиссии.

Помехоустойчивость характеризуется функциональным состоянием изделия во время и после воздействия испытательных импульсов. Различают пять типов испытательных импульсов (таблица 1) и пять функциональных классов (таблица 2).

Таблица 1. Характеристика испытательных импульсов ГОСТ 33991-2016

Испытательный импульсХарактеристика1a, 1bМоделируют переходные процессы, которые возникают при отключении параллельных индуктивных нагрузок2Моделирует переходные процессы, которые вызваны внезапным прерыванием тока, подаваемого индуктивным источником в бортовую сеть3a, 3bМоделируют пиковые значения напряжений, которые возникают при коммутационных процессах4Моделирует посадку напряжения питания, вызванную включением стартера двигателя внутреннего сгорания5a, 5bМоделируют переходный процесс при режиме сброса нагрузки, а также размыкания аккумуляторной батареи в то время, когда от генератора еще продолжается подача зарядного тока, а другая нагрузка остается в цепи генератора: 5a — без централизованной системы подавления выбросов, 5b — c централизованной системой подавления выбросов

Таблица 2. Функциональные классы ГОСТ 33991-2016

КлассОписаниеAУровень I: изделие выполняет свои функции в соответствии с назначением во время и после испытанийBУровень II: изделие не выполняет свои функции в соответствии с назначением во время испытаний, но нормальное функционирование автоматически восстанавливается после испытанийCУровень III: изделие не выполняет свои функции в соответствии с назначением во время и после испытаний и нормальное функционирование не восстанавливается без вмешательства водителя/пассажира, такого как выключение/включение испытуемого устройства или повторное включение выключателя зажигания после воздействия помехиDУровень IV: изделие не выполняет свои функции в соответствии с назначением во время и после испытаний и функционирование надлежащего качества не может быть восстановлено без более детального вмешательства, такого как отключение и повторное подключение аккумулятора или принудительная подача энергии. В результате испытания изделие не должно иметь никакого остаточного повреждения

Как видно из таблицы 1, ГОСТ 33991-2016 охватывает все возможные «штатные» помехи, возникающие в цепях питания.

ГОСТ 30378-95. Защита от электростатических разрядов определяется по ГОСТ 30378-95 (ГОСТ 50607-93) «Электрооборудование автомобилей. Помехи от электростатических разрядов. Требования и методы испытаний». Стандарт привычно выделяет два типа электростатических разрядов: контактный и воздушный.

ГОСТ Р 51318.25-2012 (СИСПР 25:2008). Импульсные источники питания являются мощным источником ВЧ-помех. Ограничения по уровню радиопомех представлены в ГОСТ Р 51318.25-2012 (СИСПР 25:2008) «Совместимость технических средств электромагнитная. Транспортные средства, моторные лодки и устройства с двигателями внутреннего сгорания. Характеристики индустриальных радиопомех. Нормы и методы измерений для защиты радиоприемных устройств, размещенных на подвижных средствах».

ГОСТ Р 51318.25-2012 устанавливает нормы и методы измерений параметров индустриальных радиопомех в полосе частот 150 кГц…2500 МГц. Требования стандарта направлены на обеспечение защиты приемников (радиоприемников, мобильных радиосистем, радиотелефонов, любительских радиосистем, системы спутниковой навигации (GPS и подобных) и Bluetooth), установленных в транспортных средствах, от индустриальных радиопомех, создаваемых элементами/модулями в самих транспортных средствах.

Перечисленные стандарты применимы к источникам питания автомобильной электроники. В большинстве случаев они почти напрямую задают требования к микросхемам DC/DC-преобразователей. Однако при выборе конкретной микросхемы следует учитывать и некоторые дополнительные особенности.

На что стоит обратить внимание при выборе автомобильного DC/DC-преобразователя

Требования к автомобильным DC/DC-преобразователям достаточно специфичны, поэтому при выборе подходящего регулятора необходимо обращать внимание на целый ряд особенностей.

Диапазон рабочих температур. Как правило, для автомобильных приложений следует выбирать DC/DC-преобразователь с широким диапазоном рабочих температур -40…125°С. Впрочем, иногда и этого бывает недостаточно.

Диапазон рабочих напряжений. Как уже говорилось выше, даже в штатном режиме допускается изменение напряжения бортовой сети в пределах от 90% до 125% номинального напряжения. Кроме того, в соответствии с ГОСТ 33991-2016 возможно возникновение перенапряжений прямой и обратной полярностей. Например, для бортовой сети 12 В амплитуда импульсов типа 3а достигает -150 В, а импульсов 3b +100 В.

К сожалению, существующие преобразователи с такими перепадами самостоятельно справиться не смогут, однако при помощи внешних элементов защиты, например, выпрямительных диодов и TVS-супрессоров, можно погасить помехи до приемлемого значения, находящегося в рамках рабочего диапазона напряжений DC/DC-преобразователя.

Как показывает практика, для бортовой сети 12 В чаще всего используются DC/DC-преобразователи со входным напряжением 36 В (и выше), а для бортовой сети 24 В применяются DC/DC-преобразователи с допустимым входным напряжением от 60 В (и выше).

Не стоит забывать и о нижнем пороге напряжения питания. В частности, при заводе двигателя легкового автомобиля (12 В) напряжение бортовой сети существенно «проседает». Если пуск производится при положительной температуре окружающей среды, то просадка может достигать 6 В (рисунок 5а) [1]. Если нижний порог преобразователя достаточно мал, то даже в такой ситуации он сможет поддержать стабильное выходное напряжение 5 или 3,3 В.

Запуск при отрицательных температурах оказывается еще более жестким, и может кратковременно привести к падению напряжения до 4,2 В (рисунок 5б). Если в схеме отсутствует дополнительный повышающий преобразователь, то стабильное выходное напряжение самостоятельно сможет поддержать только преобразователь 3,3 В.


Рис. 5. Отклик LM53635 на просадку напряжения бортовой сети при пуске двигателя

Здесь стоит сразу сделать оговорку. При просадке аккумулятора преобразователь сможет поддержать стабильное выходное напряжение только если его собственное падение напряжения достаточно мало.

Падение напряжения на преобразователе. Выходное напряжение преобразователя зависит от величины нагрузки, сопротивления силового ключа и индуктивности, коэффициента заполнения (формула 1) [1]:

VOUT_MIN=(VIN?DMAX)?(RDS_ON?IIN)?(RDCR?IL_RMS),(1)VOUT_MIN=(VIN?DMAX)?(RDS_ON?IIN)?(RDCR?IL_RMS),(1)

где DMAX – максимальный коэффициент заполнения, RDS_ON – сопротивление ключа, RDCR – сопротивление катушки, IL_RMS – ток индуктивности, IIN – входной ток.

В качестве примера в таблице 3 приведены значения минимальной возможной просадки напряжения на выходе преобразователей семейства LM5360xx при максимальной нагрузке.

Таблица 3. Просадка напряжения при работе различных преобразователей

ПараметрLM53602/3LM53600/1LM53625/35ТиповойМаксимальныйТиповойМаксимальныйТиповойМаксимальныйRds_on, мОм9520020042060130Твкл мин., нс508050755060Падение напряжения при частоте 1,85 МГц, мВ509868509806509578

Функция плавного запуска. Полезной особенностью для автомобильных DC/DC-преобразователей является функция плавного запуска. Дело в том, что цифровые микросхемы (процессоры, датчики и так далее) оказываются весьма чувствительными к перепадам напряжения. Чаще всего нестабильность напряжения проявляется при включении замка зажигания или группы параллельно включенных устройств. При этом происходит массовый заряд входных конденсаторов и, как следствие, протекание значительных токов. Так как сопротивление проводов является конечным, то в начальный момент времени могут наблюдаться локальные просадки напряжения. Если же DC/DC-преобразователь будет формировать выходное напряжение не скачком, а плавно, то этот критичный стартовый момент будет пропущен, и к моменту выхода на режим все переходные процессы закончатся (рисунок 6). Это спасет цифровые микросхемы от многократных перезапусков.

Рис. 6. Плавный пуск позволяет избежать неприятностей при включении цифровых схем

Быстродействие системы управления. Для оценки устойчивости ИП к пульсациям и изменениям напряжения бортовой сети часто используют автомобильный тест “Waterfall Test” [1]. Он заключается в формировании импульсных просадок с постепенным уменьшением напряжения питания (рисунок 7). Не все преобразователи способны адекватно отрабатывать такое воздействие. Некоторые из них склонны к перерегулированию из-за недостаточного быстродействия системы управления (рисунок 7б). Появляющиеся перенапряжения (в данном случае – около 500 мВ) могут быть опасны для цифровых микросхем.

Рис. 7. Проверка отклика DC/DC-преобразователей на импульсное изменение входного напряжения

Тип преобразователя. В большинстве случаев в автомобильных устройствах используются понижающие неизолированные преобразователи. Иногда для обеспечения устойчивой работы при просадках напряжения применяются входные повышающие регуляторы.

Исторически сложилось так, что на рынке долгое время присутствовали только несинхронные автомобильные преобразователи. Однако сейчас ситуация меняется. В частности, компания Texas Instruments предлагает синхронные регуляторы со встроенными ключами и входным напряжением до 60 В. Синхронные преобразователи позволяют отказаться от обратного диода. Это дает возможность создавать сверхкомпактные и высокоэффективные источники питания.

Потребление и КПД. Автомобильные DC/DC-преобразователи должны иметь минимальный ток потребления (quiescent current), малые потери и высокий КПД в широком диапазоне токов нагрузки. Это в первую очередь касается тех приборов, которые остаются активными при незаведенном двигателе.

Потери преобразователя бывают статическими и динамическими. Статические потери в первую очередь определяются сопротивлением силовых ключей, динамические сильно зависят от частоты коммутации.

Как правило, в широком диапазоне токов хорошо себя проявляет ШИМ-режим с фиксированной частотой коммутации силовых ключей (рисунок 8). Однако при малых токах динамические потери оказываются недопустимо высокими, что приводит к падению КПД. Чтобы этого избежать, наиболее продвинутые преобразователи переходят к режиму с частотно импульсной модуляцией (ЧИМ). Уменьшение частоты коммутации при малых нагрузках позволяет повысить КПД. В качестве примера такого решения можно вновь привести семейство LM536XX производства Texas Instruments [1].

Рис. 8. Переход к ЧИМ для увеличения КПД при малой нагрузке

Частота переключений. Хорошо известно, что для минимизации габаритов индуктивности и емкости выходного фильтра необходимо повышать частоту переключений. При этом важно учитывать требования ГОСТ Р 51318.25-2012 (СИСПР 25:2008), согласно которым следует избегать использования частот, отведенных для AM- и FM-приемников. Таким образом, частота переключений для автомобильного DC/DC-преобразователя должна быть либо ниже 530 кГц (диапазон AM-модуляции), либо быть выше 1,8 МГц (диапазон FM-модуляции) [1].

Расширение спектра (Spread Spectrum). Даже при использовании разрешенных частот не всегда удается гарантировать отсутствие помех в AM- и FM-диапазонах. Для дополнительного уменьшения уровня шумов в некоторых преобразователях применяют технику расширения спектра (Spread Spectrum).

При использовании фиксированной частоты коммутации на частотной характеристике преобразователя явно видны пики (рисунок 9а) [1]. Они соответствуют частоте переключений и ее гармоникам. Мощность этих гармонических составляющих оказывается достаточной для того чтобы их фиксировали приемники, что является крайне нежелательным.

Техника расширения спектра подразумевает постоянное переключение рабочей частоты в некотором диапазоне по случайному (псевдослучайному) алгоритму. Например, в преобразователях LM53600/1 и LM53625/35 частота коммутации колеблется в диапазоне ±4% (±84 кГц) с разрешением 17 бит (131072 значений) [1]. В результате спектр преобразователя не имеет ярких пиков.

Аватара пользователя
egor.Egorov
Новичок
Сообщений в теме: 3
Всего сообщений: 6
Зарегистрирован: 11.03.2020
 Re: Преобразователь,конвертер, адаптер напряжения DCDCвх 12 24v

Сообщение egor.Egorov »

Новинка.
Преобразователь напряжения с цифровым волтметром на выходе,кажет напругу24+- в
Любое количество
Изображение

Ответить Пред. темаСлед. тема

Быстрый ответ

Изменение регистра текста: 
Смайлики
:) :( :oops: :chelo: :roll: :wink: :muza: :sorry: :angel: :read: *x)
Ещё смайлики…