Ноутбук, бесспорно, необходимый девайс, однако проблема в том, его аккумулятор не позволяет работать с ним в автономном режиме более 2 – 3 часов.

Поэтому будет логично, передвигаясь на машине запитать и подзаряжать ноутбук от бортовой сети автомобиля. Но, к сожалению, большинство ноутбуков работают от 19 вольт, а не от 12 вольт.

Здесь вариантов мало… Решением для данной проблемы может послужить автомобильный адаптер для ноутбука своими руками в виде преобразователя постоянного напряжения (DC – DC), поднимающий напряжение аккумулятора с 12 до 19 вольт.

На сегодняшний день есть немало электрических схем преобразователей DC-DC, меняя соотношение сопротивлений делителя измерительного напряж. которых возможно получить различные величины выходного напряжения, практически от нуля и до 50 В.

Описание работы адаптера ноутбука

Данный автомобильный адаптер для ноутбука может работать от 10 до 15 В, и на выходе он сможет обеспечить 19 В при токе нагрузки до 2,5 ампер. С адаптере присутствует также электрическая схема защиты от понижения входного напряж. меньше 10 В и от перегрузки на выходе.

Контроллер сигналов переменой скважности изготовлен на специальной микросхеме UC3843 (А2). Электрическая схема автомобильного адаптера практически стандартная. Выходные сигналы идут на затвор мощного ключевого полевого транзистора VT1. Преобразование совершается на частоте примерно 50 кГц. Накачка напряж. совершается на L1. Выпрямитель адаптера изготовлен на диоде Шоттки VD5. Пульсации сглаживает сперва С10, после идет фильтр из 2-х индуктивностей L2 и L3 и 2-х конденсаторов С9 и С8.

Размер выходного напряж. автомобильного адаптера ноутбука определяется сопротивлениями R11-R12. Они создают делитель напряжения, соотношения плеч которого должно быть таким, чтобы при нужном напряж. на выходе, на контакте 2 А2 было напряжение 2,5 В. При приведенных на схеме адаптера значениях сопротивлений R11 и R12, напряжение на выходе будет постоянно находится на уровне 18,75 В.

Поскольку экземпляры резисторов как обычно имеют расхождения номиналов, то при налаживании размер R11 (и может быть R12) необходимо выбрать такой, чтобы на выходе было напряжение 19 В. Это возможно осуществить, включая впараллель с данным сопротивлением дополнительные резисторы значительной большей величины. На печатной плате адаптера ноутбука предусмотрены места под них. Включая резисторы впараллель R11 мы снижаем выходное напряжение, а впараллель R12 — повышаем выходное напряжение.

Катушки собраны собраны своими руками на кольцах из феррита. Катушка L1 выполнена на ферритовом кольце диаметром 23 миллиметра. Она имеет 60 витков провода ПЭВ 0,61. Катушки L2 и L3 собраны на ферритовых кольцах диаметром 16 мм. Они имеют по 120 витков провода ПЭВ 0,43.

Катушки L1-L3 расположены вертикально. Изначально они стоят на собственных выводах, а по окончанию регулировки они прикрепляются герметиком. Все емкости должны быть рассчитаны на напряжение более 25 В. Диоды 1N4148 возможно поменять на КД522. Диод 1N4007 возможно поменять на КД209 или вообще убрать из схемы, однако в этом случае, при неверной полярности подключения входного напряж. электрическая схема может сгореть раньше предохранителя FS1.

Принципиальная схема самодельного преобразователя напряжения DC-DC для питания ноутбуков от источников с напряжением 12В. Напряжение питания ноутбука Toshiba-Satellite составляет 19V примаксимальном токе ЗА. К сожалению, это совсем не подходит для работы в автомобиле, так как там 12V.

Принципиальная схема

На рисунке в тексте приведена схема преобразователя напряжения, повышающего автомобильные 12V до ноутбуковских 19V, и поддерживающего это напряжение стабильным. В основе схемы DC-DC-преоб-разователь на микросхеме LT1070.

Напряжение от бортовой сети автомобиля через 5-амперный предохранитель и помехоподавляющие цепи поступает на точку подачи питания микросхемы А1 (вывод 5) Генератор микросхемы начинает работать и подавать импульсы на ключ, имеющийся в А1, включенный между выводом 4 и общим минусом (выв. 3).

Ключ периодически открываясь пропускает импульсный ток через первичную обмотку трансформатора Т1. Во вторичной обмотке Т1 наводится переменное напряжение, которое выпрямляется диодом VD2 и сглаживается емкостями С9, С10. Далее через цепь L2-C11-C12 постоянное напряжение 19V поступает на выход источника.

Рис. 1. Принципиальная схема DC-DC преобразователя напряжения для питания ноутбука от 12В.

Для контроля уровня выходного напряжения и его стабилизации используется внутренняя схема стабилизации А1. Суть ее работы в том, что она таким образом изменяет скважность импульсов, поступающих на первичную обмотку трансформатора, чтобы на выводе 2 А1 было постоянное напряжение 1,24V.

Для получения стабильного выходного напряжения нужно с выхода вторичного выпрямителя на VD2 постоянное напряжение через делитель подать на вывод 2 А1. А соотношение резисторов делителя должно быть таким, чтобы при правильном напряжении на выходе, на выводе 2 А1 было напряжение 1,24V. Резисторы делителя это R5 и R4. Точным подбором R4 устанавливают требуемое номинальное стабилизированное выходное напряжение. В данном случае, это 19V.

Детали и печатная плата

Для намотки трансформатора взято ферритовое кольцо внешним диаметром 32 мм. из феррита 2000НМ. Кольцо нужно обернуть тонким слоем фторопластовой пленки или лакоткани. Можно кольцо ничем не оборачивать, а покрытъ слоем эпоксидного лака. После его высыхания можно наматывать обмотки.

Вполне возможно, что для намотки трансформатора можно использовать и кольцо отличающегося диаметра и марки феррита, - нужно экспериментировать!

Первичная обмотка содержит 40 витков обмоточного провода, состоящего из двух вместе сложенных проводов ПЭВ 0,43. Можно использовать и одинарный провод сечением 0,*, но наматывать будет сложнее. Вторичная обмотка содержит 70 витков такого же двойного провода. Сначала наматывают первичную обмотку, а затем на её поверхность вторичную, укладывая провод в том же направлении, что и наматывали первичную. На схеме начала обмоток трансформатора отмечены точками.

Для дросселей используются кольца диаметром 18-20 мм. Они содержат по 30 витков такого же двойного провода, как и для намотки трансформатора. Схема преобразователя собрана на печатной плате с односторонним расположением печатных дорожек.

Микросхему и диоды необходимо укрепить на радиаторах. Общим радиатором может служить металлический корпус, в котором собран преобразователь (на плате диоды и микросхема специально расположены у края).

Рис. 2. Печатная плата схемы DC-DC преобразователя напряжения для ноутбука.

Микросхему можно установить на радиатор-корпус с использованием теплопроводной пасты, не изолируя, так как её радиаторная пластина соединена с 3-м выводом, а он с общим минусом (с «землей»). А диоды на радиатор нужно ставить через слюдяные прокладки на теплопроводной пасте, используя эбонитовые шайбы, так чтобы обеспечить изоляцию их катодных пластин от корпуса.

Рис. 3. Расположение деталей на плате преобразователя напряжения для ноутбука.

Налаживание

При правильном монтаже и исправных деталях налаживание сводится к проверке выходного напряжения. Если оно отличается от необходимого нужно изменить сопротивление резистора R4. Уменьшение сопротивления ведет к повышению напряжения, а увеличение к его понижению. Операцию замены резистора нужно делать только после выключения питания.

Поэтому, временно его можно заменить переменным сопротивлением 1,5-2,5 kOm. С помощью него нужно установить необходимое выходное напряжение, проверить на нагрузке, например, подключив лампу накаливания на 36V (или две последовательно включенные автомобильные лампочки как для задних фонарей).

После того как настройка будет завершена нужно, после выключения питания, отпаять переменный резистор и измерить его сопротивление. Затем установить на плату постоянный резистор такого сопротивления или очень близкого к полученному. Возможно, необходимого номинала не окажется и потребуется набрать R4 из нескольких резисторов используя последовательное или параллельное включение.

Включать преобразователь без теплоотвода под микросхему А1 рискованно, поэтому, даже в процессе налаживания, особенно при испытании на нагрузке, нужно установть её на какой-нибудь радиатор и периодически контролировать температуру. Этот же преобразователь можно использовать и для питания других приборов от бортовой сети автомобиля. Нужное выходное напряжение устанавливают подбором резисторов R5-R4 и числа витков вторичной обмотки трансформатора.

Кузянский Я. РК-2010-04.

В путешествие по Кавказу мы как и все туристы взяли с собой кучу электроники: 2 телефона, зеркальный фотоаппарат, мыльница, 2 жпса (автомобильный и туристический), зарядки для аккумуляторов фонарей, переносная радиостанция и ноутбук. Согласен - тут много лишнего, но ведь опыт - сын ошибок трудных:)

Самая большая проблема всего этого барахла - его нужно заряжать. Почти все современные устройства питаются либо от 5 Вольт, либо от 12, и благо в автомобиле есть оба напряжения. Но есть и относительно проблемные устройства: ноутбук и зеркалка, на которые нужно 220В для родной зарядки, или контроллер заряда 2S лития от 12 Вольт.Редко какой ноутбук сейчас работает от 12 вольт - это древние нетбуки требовали такого напряжения. Современные же почти все весьма прожорливые, хотят питаться от 18-20 Вольт и съедают, как правило, до 3 Ампер.

Вот у меня как раз такой помощник штурмана и лежит - Itronix IX-250. Это воистину не убиваемый кирпич, который можно использовать как табуретку, подставку под домкрат, сендтрак, доску для нарезки овощей и после этого открыть в нем карту и ехать дальше.

Собственно, этому товарищу нужны те самые 19В @ 3А которых штатно в машине не найти. Многие делают просто - покупают инвертор, который втыкают в прикуриватель, в инвертор обычную сетевую зарядку метра три длинной, и туда уже ноутбук. Получается следующее преобразование: =12В - ~220В - =19В.

Данная конструкция имеет единственный плюс - через инвертор можно заряжать не только ноутбук, но и другие штуки, типа той же зеркалки.

Однако, минусов намного больше:

Ооочень длинная борода конструкция, которая в длительной поездке, а тем более на соревнованиях будет постоянно мешаться под ногами.
кпд этой цепочки стремится к нулю:) на каждом преобразователе (инвертер+бп ноутбука) будет теряться до 10-30% энергии просто на нагрев воздуха.
покупать инвертор с модифицированным синусом мне не позволяют внутренние предубеждения и техническое образование, а хороший - с чистым синусом стоит приличных денег, и покупать его только для ноута сильно накладно.
качество недорогих инверторов оставляет желать лучшего, и это опасно для ноутбука.

Рассмотрев возможные варианты подключений я остановился на повышающем DC-DC преобразователе. То есть, будем поднимать напрямую постоянные 12(14)В бортовой сети в постоянные 19В. Такой преобразователь можно купить готовый, но те что были представлены в локальных магазинах совсем не внушали доверия: не вентилируемый пластиковый корпус, тонюсенькие провода, хлипкий пластик… Да что там говорить - у меня на работе такой, раскаляется аки чайник и начинает вонять.

Я решил попробовать заколхозить подобную штуку сам. Не буду лукавить - я не рассчитывал, и не разводил плату а воспользовался уже готовой:

150W Boost Converter DC to DC 10-32V to 12-35V
Входное напряжение: 10-32В
Выходное напряжение: 12-35В
Мак. выходной ток: 6А
Макс. ток на входе: 10А

В открытом виде, как понимаете, использовать его в машине невозможно, потому неплохо было бы найти для платы шкурку. Например :

Преобразователь предварительно нужно было немного допилить: зашунтировать электролитические конденсаторы керамикой для фильтрации ВЧ шума, и подправить обратную связь шим контроллера как советует .

Взяв в руки плату и корпус становится очевидно, что в коробочку плата с радиаторами не влезет, да и без - тоже. Чтобы впихнуть невпихуемое решено было выпаять радиаторы, силовые элементы (диодную сборку и мосфет) и подрезать на заточном станке плату до нужных размеров.

После срезания одного торца пришлось дорожку восстановить проводом, и пользуясь случаем выпаял светодиод и клемники - они там не нужны. Ноги силовых элементов пришлось изогнуть так, чтобы теплорассеивающая часть была на одном уровне с новым краем платы для хорошего контакта с новым «радиатором».

Диодная сборка и мосфет были посажены на термопасту через терморезиночку прямо на аллюминиевый корпус служащий радиатором и надежно закреплены винтом.

В качестве разъема был выбран GX16-4 - это «авиационный» 4х контактный разъем выдерживающий токи до 15 ампер по паспорту. По двум штырькам я пустил входящее напряжение, а по оставшимся двум - выходящее повышенное. Плюсом такого разъема является его относительная герметичность и надежная фиксация штекера.

Предвидя тяжелые условия эксплуатации я позаботился и о кабелях: входной был взят термостойкий многожильный 2*1мм2 в двойной силиконовой оболочке (Basoglu SIMH). Честно говоря, я даже не ожидал такого качества - кабель очень мягкий, приятный на ощупь, внутри внешней оболочки провода в тальке, паяется отлично. В качестве выходного использовал обычный ноутбучный коаксиал. Это как правило очень износостойкие кабели с хорошим сечением. Я давно уже использую такие для поделок, где на кабель будут приходится постоянные нагрузки. Штекер для ноутбука напаял из того что было (временно).

Оба кабеля с небольшими ухищрениями заделал в разъем, а на тонкий кабель надел пружинку - такая конструкция очень сильно продлевает жизнь кабелей около разъемов, т.к. намного увеличивает радиус изгиба и предотвращает заломы. Не лишним будет и ферритовое колечко на выходную линию для гашения помех.

Удобнее, конечно, было бы использовать две розетки в корпусе - на вход и на выход с разных сторон. Это и в монтаже удобнее, и «проходная» конструкция удобнее в эксплуатации. Но каждая пара папа-мама локально стоит 200р, сэкономил.

При желании и небольших усилиях конструкцию можно сделать полностью герметичной, ведь и у корпуса и у разъема уже есть задел на это.

Я своим ноутбуком смог нагрузить преобразователь только на 3.6А @ 11.8В на входе, при этом за 20 минут работы на таком токе корпус прогрелся немного сильнее окружающей температуры. Пирометр показывает 32,3°С. Измерять температуру алюминиевой коробки пирометром не совсем корректно, но даже после закрашивания области черным маркером показания не изменились.

Вот так выглядит вся конструкция в машине, ноут без аккумулятора для подтверждения работы. Пол часа работы ноутбука на холостом ходу никак не сказались на температуре преобразоателя, тем более от 13,8В бортовой сети ему будет работать проще, чем от 11.8В дома.

Бюджет вышел около 1000 рублей учитывая что половина деталей бралась в Китае. Если брать все локально - можно цены смело умножать на два.

Теперь о впечатлениях.
На мартовских выходных откатал аж двое соревнований: «Весенний прорыв» штурманом на боевом УАЗе и приуроченные к 8 марта «Королева авто», уже пилотом, на своей машине.

Уже на первых соревнованиях я оценил всё удобство зарядки - ничего нигде не висит и не болтается. Я зарядку включил в прикуриватель и все засунул под сиденье, а оттуда к ноуту шел один единственный кабель питания. Бп, кстати, почти не греется. Был момент, когда я не заметил, как вывалился штекер питания из ноута, и он около часа работал от батареи, после чего блоку питания пришлось тянуть и зарядку батареи, и работу ноута. А все усугублялось еще тем, что в уазе на полную работала печка дующая в ноги - аккурат под сиденье, и в этот момент корпус блока питания был по ощущениям градусов 45-50, то есть немного горячее, чем теплый.

Еще раз убедился в том, что сделал правильно, что купил толстый кабель - часто получалось так, что при крутом уклоне капотом вниз БП вылетал под ноги, и я какое-то время топтался по нему. Очевидно, тонкий кабель в таких условиях умрет намного быстрее.

Единственное, что, пожалуй, стоит изменить в связке БП - ноутбук - это разьем питания самого ноутбука. Нужно поставить туда что-то типа GX16-2, такого как на блоке питания. Это позволит предотвратить случайные выпадания штекера и вероятность облома гнезда от материнской плате в ноутбуке при рывке за кабель.

Печатная плата с компонентами и инструкцией в упаковке.
Данный набор позволит вам собрать импульсный преобразователь с выходным напряжением 19 В и максимальным выходным током 5 А для питания портативных компьютеров: ноутбуков, нетбуков в автомобиле. В длительных поездках и длинных городских пробках ваша техника не отключится внезапно из-за разряда аккумулятора.

Устройство представляет собой мощный DC-DC преобразователь для питания портативных компьютеров от бортовой сети автомобиля, автомобильного аккумулятора или любого другого источника напряжения 12...14 В соответствующей мощности.
Преобразователь построен на микросхеме ШИМ-контроллера SG3845, которая преобразовывает постоянное входное напряжение в переменное напряжение высокой частоты. Частота преобразования - 90 кГц. Для управления выходным дросселем используется мощный полевой транзистор VT1. Стабилизация выходного напряжения так же осуществляется микросхемой, для чего на вывод 2 подается сигнал ошибки с делителя R9, R10.
Выходное переменное напряжение выпрямляется диодной сборкой VD2 и сглаживается конденсаторами С7...С9.
Входной дроссель L1 необходим для предотвращения проникновения высокочастотных помех в бортовую сеть автомобиля.

Характеристики:
Диапазон напряжений питания: DC 12...14 В;
Номинальное выходное напряжение: DC 19 В (±5 %);
Максимальный ток нагрузки: 5 А;
Максимальный потребляемый ток: 10 А;
Частота преобразования: 90 кГц.
Сложность сборки: 2 балла;
Время сборки: Около 3 часов;
• Диапазон рабочих температур: -10...+50 градусов Цельсия;
• Относительная влажность: 5...95 % (без образования конденсата);
• Упаковка: Блистер;
• Размеры упаковки: 200 x 122 x 38 мм;
• Размеры устройства: 91 x 61 x 48 мм;
• Общая масса набора: ~96 г.

Комплект поставки:
Плата печатная;
Набор радиодеталей;
• Моточек трубчатого припоя ПОС-61 (0,5 м);
• Моточек провода ПТВ-2, 0,8 мм (2 м);
• Набор метизов (М3);
• Инструкция по эксплуатации.

Примечание:
Внимание! Настоятельно НЕ рекомендуется подключать преобразователь в розетку прикуривателя автомобиля! Устройство подключается напрямую к клеммам аккумулятора через предохранитель 30 А, включённый в разрыв плюсового провода сечением не менее 6 мм 2 .
Нагрузку (портативный компьютер) подключать к преобразователю проводом с сечением не менее 1,5 мм 2 .
Производитель данного конструктора НЕ несёт ответственности за любые последствия для вашего автомобиля или потативной электроники, возникшие в результате эксплуатации данного устройства.

Для увеличения нажмите на картинку
(навигация по картинкам осуществляется стрелочками на клавиатуре)