logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Zasilacz do urządzeń USB 5V, 3A, ma LM2576-5.0

mi_ma 05 Maj 2015 21:46 20358 58
  • Zasilacz do urządzeń USB 5V, 3A, ma LM2576-5.0

    Poniżej projekt prostego zasilacza przeznaczonego do zasilania urządzeń poprzez port USB. Urządzenie zostało zbudowane w oparciu o układ popularnego regulatora napięcia LM2576-5.0. Układ ten pozwolił na zbudowanie zasilacza z dwoma kanałami USB o napięciu 5V i maksymalnym natężeniu prądu 3A. Autor wybrał właśnie ten układ ze względu na jego kilka zalet. Po pierwsze układ wymaga niewielkiej ilości dodatkowych elementów pasywnych (zajrzyjcie na schemat). Nie wymaga także dużego radiatora odbierającego emitowane ciepło. Posiada także wbudowane zabezpieczenie prądowe. Urządzenie zostało zaprojektowane z myślą o zestawach uruchomieniowych, rozwojowych oraz różnego rodzaju modułach rozszerzeń zasilanych z USB takich jak Raspberry Pi, Banana Pi, BeagleBone, itp. Zasilacz można z powodzeniem stosować także do zasilania urządzeń USB OTG. Został on w tym celu przetestowany wraz z telefonem Huawei Ascend P6. Całość została wykonana na odpowiednio zaprojektowanym obwodzie drukowanym i umieszczona w solidnej metalowej obudowie z wyprowadzonymi gniazdami USB. Projekt w zasadzie prosty, ale kompletny, estetycznie i solidnie wykonany, a przede wszystkim przydatny. Wzory PCB i schematy znajdziecie w źródłach.

    Zasilacz do urządzeń USB 5V, 3A, ma LM2576-5.0 Zasilacz do urządzeń USB 5V, 3A, ma LM2576-5.0
    Zasilacz do urządzeń USB 5V, 3A, ma LM2576-5.0

    Źródło http://jayakody2000lk.blogspot.com/2015/05/3a-power-supply-for-usb-devices.html
    Źródło http://elect.wikispaces.com/3A+Power+supply+for+USB+devices

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    mi_ma
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Specjalizuje się w: elektronika wojskowa
    mi_ma napisał 831 postów o ocenie 809. Mieszka w mieście Wrocław. Jest z nami od 2006 roku.
  • #2 14671764
    darkp1
    Poziom 12  
    Czy jesteś w stanie powiedzieć jak z zaburzeniami przewodzonymi i promieniowanymi? Szukam przetwornicy DC - DC step down do zastosowania w samochodzie - takiej żeby nie zakłócała pasma CB i FM.
  • #4 14671834
    Atreyu Makiavel
    Poziom 34  
    Mnie zastanawia jak przy takich amperażach można sobie pozwolić na pozostawienie leżących odłogiem pinów Data w gnieździe USB zamiast je wykorzystać. Niby potencjał ale nie do wykorzystania w sporej ilości prądożernych urządzeniach zasilanych USB. Wielu producentów odbiera zasilanie pinami Data a bez tego działają w ograniczonym poborze.
  • #5 14671857
    JarekPrzybyl
    Poziom 15  
    A możesz coś więcej na ten temat, w jaki sposób piny danych są wykorzystywane? Bo obijało mi się o uszy, że je sie po prostu zwiera, w ten sposób sygnalizując dostępną większą wydajność prądową, ale zrozumiałem to tak, że piny danych zwiera się ze sobą, a nie z zasilaniem.
  • #6 14671901
    Atreyu Makiavel
    Poziom 34  
    To przecież logiczne, że prócz podawania plusa i minusa za pomocą skrajnych pinów podaje się dodatkowo środkowymi plus i minus. D+ i V+ dodatnie a D- i GND ujemne.
    Zasilacz do urządzeń USB 5V, 3A, ma LM2576-5.0
  • #7 14671929
    JarekPrzybyl
    Poziom 15  
    Tak, to logiczne, ale ponieważ, jak pisałem, obiło mi się to o uszy w wersji "trzeba zewrzeć linie data", było to dla mnie na tyle mylące, że wolałem spytać. "Zewrzeć linie" zwykle znaczy przede wszystkim że trzeba zewrzeć je razem.
  • #8 14671933
    Atreyu Makiavel
    Poziom 34  
    Różni producenci mają różne nieudokumentowane rozwiązania i związane z nimi zachowania. O zasilaniu właśnie przez takie spreparowane kable czy ładowarki można się natknąć czasem w prądożernych urządzeniach. Ładowanie takich przy pomocy zwykłego kabla czy zwykłej ładowarki trwa wtedy dłużej.
  • #9 14672205
    Teres5
    Poziom 19  
    Pytanie, czy zamiast LM2576-5.0 można zastosować popularnego 7805? Całość będzie o wiele bardziej prosta.
  • #10 14672294
    Wawrzyniec
    Poziom 38  
    Teres5 napisał:
    czy zamiast LM2576-5.0 można zastosować popularnego 7805

    A jak sobie wyobrażasz zasilanie 7805 z tak wysokiego napięcia? Pomijając wydajność prądową tego stabilizatora przy poborze prądu 3A przy zasilaniu 18V moc dostarczona to 54W, odebrana 15W i 39W ciepełka. W przypadku LM 2576-5.0 to niewiele ponad 20W. Porównaj straty - 40W i 5W. Jak rozproszysz te 40W?

    Dodano po 1 [minuty]:

    Teres5 napisał:
    całość będzie o wiele bardziej prosta

    Czy aby napewno?
  • #11 14672300
    sq3evp
    Poziom 36  
    Można dać transformator o niższym napięciu - coś. ok 7V AC, po wyprostowaniu da ok. 7 * 1,41 = 9,89 V akurat na stabilizatorze straci coś ok 9,89-5 = 4,89 V * 3 A ? 15W.
  • #12 14672361
    Dariusz Goliński
    Poziom 22  
    Jasne że można, ale jak raz zrobisz na LM to sceptycznie będziesz podchodził do 7805. Oczywiście, nie do każdego zastosowania jest to rozwiązanie.
    LM ma większą wydajność prądową i nie grzeje się tak jak 78xx. Możesz podać większe napięcie wejściowe na LM-a niż na 78xx a i tak będzie chłodny.
  • #14 14672978
    Wawrzyniec
    Poziom 38  
    sq3evp napisał:
    na stabilizatorze straci coś ok 9,89-5 = 4,89 V * 3 A ? 15W

    Obawiam się że po tym eksperymencie miałby ładną dziurkę. Gdzie znalazłeś 7805 na 3A?
  • #15 14673299
    M. S.
    Poziom 34  
    Cytat:
    Szukam przetwornicy DC - DC step down do zastosowania w samochodzie - takiej żeby nie zakłócała pasma CB i FM.


    Zabudowałem przetwornicę taką jak tu

    http://www.rcskorpion.pl/towar/przetwornica-2...a-15-30v-dc-dc-step-down-dowolnie-regulowana/

    w pobliżu radyjek. Nie odbiera jej ani CB ani FM. Cisza. W CB dużo lepiej słychać wtryski gazowe.
  • #16 14673616
    Wawrzyniec
    Poziom 38  
    M. S. napisał:
    Nie odbiera jej ani CB ani FM. Cisza.

    Szkoda że producenci ładowarek samochodowych do komórek, tabletów czy nawigacji nie stosują takiej jakości przetwornic. Ułatwiło by to życie przeciętnym zjadaczom chleba za kółkiem. Ciekawe czy LM2576 też się równie dobrze zachowuje.
  • #17 14674095
    mkpl
    Poziom 37  
    Przetwornica która zaproponował M.S. to LM2596 (koło 150kHz) a LM2576 (52kHz) to to są te same scalaki. Archaiczna konstrukcja gdzie klucz jest bipolarny (co rodzi większe straty) to też w większości projektów jest źle dobrany dławik co skutkuje smażeniem kondensatora na wyjściu i dużymi tętnieniami prądu (i sprawność max 75%). Złe dobranie dławika dotyczy głównie tych Chińskich modulików za 8zł. Tam jest cewka 33uH która ma obsłużyć cały możliwy zakres napięć... Tak się nie da. Jak ktoś sam robi to dobierze sobie z proponowanych dławików w karcie katalogowej.

    Sam mam w aucie 2 porty USB zasilane z LM2596 + dodatkowa filtracja i bezpieczniki PTC. Generalnie sprawdza się to dobrze. Jestem w stanie spokojnie ładować 2 tablety naraz i nie generuje syfu radiowego. Jednak, jakbym miał projekt robić od nowa zbudował bym przetwornicę synchroniczną, która sprawnością deklasuje to wszystko i praktycznie się nie grzeje.


    Co do głównego projektu, niby ok. Tak robiło Elwro do swoich komputerów. Tam była przetwornica z 30V na 5V wykonana na LM723 lecz miała jeden dodatek o którym autor zapomniał... Był tam tyrystor wyzwalany skokiem napięcia chroniąc komputer przed wysokim napięciem w czasie uszkodzenia czy zawieszenia przetwornicy. Tu tego Brak a LM25** pali się zawsze na zwarcie.
  • #18 14674239
    sq3evp
    Poziom 36  
    Wawrzyniec napisał:
    sq3evp napisał:
    na stabilizatorze straci coś ok 9,89-5 = 4,89 V * 3 A ? 15W

    Obawiam się że po tym eksperymencie miałby ładną dziurkę. Gdzie znalazłeś 7805 na 3A?


    A tutaj, ktoś napisał:
    Wawrzyniec napisał:
    Teres5 napisał:
    czy zamiast LM2576-5.0 można zastosować popularnego 7805

    A jak sobie wyobrażasz zasilanie 7805 z tak wysokiego napięcia? Pomijając wydajność prądową tego stabilizatora przy poborze prądu 3A przy zasilaniu 18V moc dostarczona to 54W, odebrana 15W i 39W ciepełka. W przypadku LM 2576-5.0 to niewiele ponad 20W. Porównaj straty - 40W i 5W. Jak rozproszysz te 40W?

    Dodano po 1 [minuty]:

    Teres5 napisał:
    całość będzie o wiele bardziej prosta

    Czy aby napewno?


    Niejaki Wawrzyniec tak pisał kilka postów wcześniej :)
  • #19 14675224
    Wawrzyniec
    Poziom 38  
    Ojejjej, w zdaniu
    Wawrzyniec napisał:
    W przypadku LM 2576-5.0 to niewiele ponad 20W
    nie chodziło mi o moc strat na LM-ie tylko o pobór mocy ze źródła zasilania 18V AC przy prądzie 3A w porównaniu do 7805 gdzie pobór mocy jest przynajmniej 2-3x mniejszy w przypadku LM . Do tego dochodzi duża moc (powyżej 20W) do rozproszenia na oporze redukcyjnym przed stabilizatorem, czego niema w przypadku LM
    Czyli w przypadku LM transformator 25-30W (18V), a jeżeli stabilizator jest na 7805 to transformator musi mieć 60W (18V,3A), oczywiście przy napięciu na wyjściu stabilizatora 5V/3A

    Dodano po 5 [minuty]:

    sq3evp napisał:
    Można dać transformator o niższym napięciu - coś. ok 7V AC

    Owszem, można ale odnieśmy się do tytułowego zasilacza który jest zasilany z 18V AC
  • #20 14675344
    sq3evp
    Poziom 36  
    Wawrzyniec napisał:

    sq3evp napisał:
    Można dać transformator o niższym napięciu - coś. ok 7V AC

    Owszem, można ale odnieśmy się do tytułowego zasilacza który jest zasilany z 18V AC



    No jest zasilany z 18V tylko po co ??
    Jeżeli na wejściu stabilizatora 7805 będziemy mieć ok.10 V to nawet gdyby były tętnienia 2Vpp to i tak mamy min 8V czyli pozostanie nam 3V na stabilizację.Dobierając odpowiednio duży kondensator elektrolityczny za mostkiem zapewnimy sobie zapas napięcia do stabilizacji.
  • #21 14675396
    PiotrPitucha
    Poziom 34  
    Witam
    sq3evp czy Ty żartujesz czy nie rozumiesz o co chodzi w stabilizatorach?
    Poczytaj o czym piszą koledzy w postach wyżej, nie ma możliwości zastosowania 7805 przy obciążeniu 3A, chyba że dodamy dodatkowy tranzystor.
    Jeśli piszesz o tętnieniach 2V na elektrolicie, to oblicz sobie ile dodatkowo prądu będzie to pożerało, nie wspominając już o tym że taki elektrolit zbyt długo nie pożyje.
    Sprawność układu 7805 zasilanego z 10V będzie niższa niż stabilizatora impulsowego zasilanego z 18V.
    Stabilizator na 7805 będzie pobierał 3A jeśli na jego wyjściu odbierzemy 3A, dla odmiany stabilizator impulsowy zasilany z 18V odda 3A pobierając około 1A z transformatora, co skutkuje 3 razy mniejszymi stratami na mostku.
    Pozdrawiam
  • #22 14675616
    sq3evp
    Poziom 36  
    PiotrPitucha napisał:
    odmiany stabilizator impulsowy zasilany z 18V odda 3A pobierając około 1A z transformatora, co skutkuje 3 razy mniejszymi stratami na mostku.


    A jak Ty to liczysz??
    Z 1A produkujesz 3A?
  • #23 14675652
    PiotrPitucha
    Poziom 34  
    Witam
    Tak z 1A na wejsciu produkuje 3A, tak działają stabilizatory impulsowe o to nie jest nic dziwnego
    Podobnie jak każde trafo obniżajace napięcie daje wyższy prąd na wyjściu niż pobiera z sieci, zwiększenie prądu jest odwrotne do przekładni napięciowej.
    Piotr
  • #24 14675700
    sq3evp
    Poziom 36  
    PiotrPitucha napisał:
    Witam
    Tak z 1A na wejsciu produkuje 3A, tak działają stabilizatory impulsowe o to nie jest nic dziwnego
    Podobnie jak każde trafo obniżajace napięcie daje wyższy prąd na wyjściu niż pobiera z sieci, zwiększenie prądu jest odwrotne do przekładni napięciowej.
    Piotr


    Jeżeli tak to zwracam honor, ale z 1A robisz 3A to napięcie też musimy w tym samym stopniu zwiększyć - mając 18V-55=13V mnożymy przez 1A mamy 12VA mocy.
    Majac 5V*3A=15VA strat mocy, wydaje się ze różnica jest ok 3 VA.
  • #25 14675746
    Freddy
    Poziom 43  
    sq3evp napisał:
    ... Jeżeli tak to zwracam honor, ale z 1A robisz 3A to napięcie też musimy w tym samym stopniu zwiększyć - mając 18V-55=13V mnożymy przez 1A mamy 12VA mocy.
    Majac 5V*3A=15VA strat mocy, wydaje się ze różnica jest ok 3 VA.

    Zanim napiszesz kolejne ciekawe posty, poczytaj jak działają stabilizatory impulsowe. :)
  • #26 14675855
    sq3evp
    Poziom 36  
    Freddy napisał:
    sq3evp napisał:
    ... Jeżeli tak to zwracam honor, ale z 1A robisz 3A to napięcie też musimy w tym samym stopniu zwiększyć - mając 18V-55=13V mnożymy przez 1A mamy 12VA mocy.
    Majac 5V*3A=15VA strat mocy, wydaje się ze różnica jest ok 3 VA.

    Zanim napiszesz kolejne ciekawe posty, poczytaj jak działają stabilizatory impulsowe. :)


    Czytałem, ale nie widzę związku ze stosowaniem na siłę stabilizatorów impulsowych, chyba że działają jak perpetum mobile.
    W tym przypadku, pomijac fakt, ze 7805 nie dostarczy 3V, potrzebujemy dostarczyć 15VA mocy dla urządzenia USB.
    Czytając Wasze posty odnoszę wrażenie, ze chcecie abym uwierzył ze mam do czynienia z cudownym urządzeniem - pobieramy moc większa z zasilacza niz pobiera zasilacz.
    Stosując zasilacza tradycyjny zakładając ze mamy trafo 7V * 3A ≈ 21VA dostaniemy na wyjściu moc ok 15 W czyli straty w stabilizatorze wyniosą ok 15W (7V * 1,41 ≈ 10V - 5V =5V razy 3A). Stosując transformator 18V ac i prąd 1A. który da nam 3A po przejściu przez stabilizator impulsowy otrzymamy na wyjściu tez 15 W, ale moc strat ma wynieść tylko 3W??
    Może jakieś obliczenia podacie?
  • #27 14675981
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #28 14676109
    PiotrPitucha
    Poziom 34  
    Witam
    Tak z 1A na wejsciu produkuje 3A, tak działają stabilizatory impulsowe o to nie jest nic dziwnego
    Podobnie jak każde trafo obniżajace napięcie daje wyższy prąd na wyjściu niż pobiera z sieci, zwiększenie prądu jest odwrotne do przekładni napięciowej.
    Piotr
  • #29 14676166
    sq3evp
    Poziom 36  
    PiotrPitucha napisał:
    Witam
    Tak z 1A na wejsciu produkuje 3A, tak działają stabilizatory impulsowe o to nie jest nic dziwnego
    Podobnie jak każde trafo obniżajace napięcie daje wyższy prąd na wyjściu niż pobiera z sieci, zwiększenie prądu jest odwrotne do przekładni napięciowej.
    Piotr


    To już pisałeś - może coś na poparcie tej tezy?
    Zasilacz liniowy pracujący w warunkach małego ΔU pomiędzy wejściem a wyjściem także ma duża sprawność.
    W podanym przykładzie nie ma transformatora tylko jest dławik w układzie, na wejściu jak w klasycznym zasilaczu mostek i kondensatory do wygładzenia napięcia po wyprostowaniu.
    Może troszkę teorii przytoczysz na poparcie tego co piszesz?
  • #30 14677789
    PiotrPitucha
    Poziom 34  
    Witam
    Google jest pełne opisów zasilaczy impulsowych, nie zamierzam podawać Ci na tacy wywodów jak to działa, poczytaj sobie.
    Co do meritum to śmiem twierdzić że stabilizator liniowy dla niskich napięć i relatywnie dużych prądów ( 3A ) jest bardzo mało efektywnym narzędziem.
    Średnio dobry stabilizator impulsowy ma sprawność 85%, w praktyce bywają lepsze.
    Dla podanego przykładu wyjście 5V i 3A to 15W.
    15W/0,85 = po zaokrągleniu 17,65W co przy zasilaniu 18V daje nam prąd zasilający poniżej 1A. Napięcie na diodach w mostku przy tym prądzie to około 1,6V.
    Przy uproszczeniu że zasilamy to z napięcia stałego by nie komplikować obliczeń mamy 1,6W strat na mostku i 2,65W na stabilizatorze co stosunkowo łatwo rozproszyć.
    Twój ulubiony stabilizator liniowy ( załóżmy że 7805 przeniesie 3A ), musi mieć Uwe>Uwy co najmniej 2,5V według producenta, na dodatek musisz mieć rezerwę na spadek przy obciążeniu i spadki napięcia zasilania, powiedzmy że będzie to 3,5V.
    Nie wdając się w pobór własny prądu przez stabilizator na wejście musisz podać 8,5V, co przy prądzie 3A daje 25,5W.
    Podobnie jak w zasilaczu impulsowym dodać musimy straty na mostku, tylko dla 3A dla typowej diody spadek napięcia to 1,1V, czyli na mostki 2,2Vx3A=6,6W.
    Na stabilizatorze musimy stracić 10,5W plus na mostku 6,6W to daje 17,1W.

    straty na liniowym 17,1W w stosunku do 4,25W na impulsowym

    I stąd bierze się ocieplenie klimatu :D
    Wystarczy?
REKLAMA