Современные мобильные девайсы уже незаменимо вошли в нашу жизнь. Прежде всего, мы говорим о телефонах и планшетах. Мы пользуемся ими везде, дома, на улице, в машине. В машине к ним добавляются еще навигаторы, видеорегистраторы и т.д. А что надо для нормальной работы этих приборов? Конечно питание, ведь любой, даже очень хороший аккумулятор «сядет», в конце концов.
Можно купить готовое зарядное устройство USB для всего того, что мы используем в машине. Но здесь могут быть проблемы с количеством гнезд, с мощностью и т.д. Как правило,мощность зарядного устройства ограничивается током 0,5 А, хоть на многих и написано 1 А, но выдержать такой ток они не в состоянии.
А что касается моего частного случая, так данное зарядное устройство, которое по сути является стабилизатором напряжения на микросхеме 7805, было применено для того, чтобы спрятать его под панелью приборов. В итоге, запитав его от прикуривателя и спрятав под панель приборов, были выведены лишь только штекеры mini USB на панель приборов, для навигатора и видеорегистратора. Это позволило обеспечить питанием гаджеты, при этом оставить не занятыми розетки прикуривателя. А быть может самое главное, это избавиться от проводов, которые мешались под рукой и от их не эстетического вида.

Итак, в нашей статье мы расскажем об альтернативе, о самостоятельном изготовлении USB зарядного устройства для автомобиля на базе микросхемы - стабилизатора 7805.

Как сделать зарядное USB устройств в автомобиле своими руками на 1,5 Ампера (Вариант 1)

В качестве «сердца» нашего зарядного устройства будет использован стабилизатор напряжения серии L7805 (ток 1 А) или его аналог L7805CV (ток 1,5 А). На самом деле применяемых аналогов может быть великое множество. В принципе, вся серия микросхем 7805 подойдет для этого. Об аналогах подробнее мы расскажем чуть позже.
Сама электрическая схема подключения стабилизатора проста, она аналогична стабилизатору питания, про который мы рассказывали в другой нашей статье «Стабилизатор питания в автомобиле на 12 вольт ». Можно сказать, что это микросхемы собратья, только напряжения стабилизации у них разное.

Собрать все можно как навесным монтажом, так и на плате. Можно на обычной простой универсальной монтажной плате. Для того, чтобы микросхема смогла развить свой максимальный ток питания, ее необходимо поставить на радиатор. В нашем случае радиатор взят от компьютерного процессора.

Сами микросхемы - стабилизаторы могут выпускаться в различных корпусах. Возможные варианты корпусов и применяемых аналогов приведены на рисунке ниже.

В нашей сборке применен корпус ТО-220... Возможно применение и микросхем с индексом KIA 7805. Более подробный Data sheet на эти микросхемы можно посмотреть .

Подключение mini и micro USB штекера от зарядного устройства в автомобиле

После того, как вы собрали USB устройство необходимо правильно подключить USB коннекторы. Можно взять провод с уже заводским штекером mini, micro USB, а можно купить "пустой" штекер в магазине, и припаять к нему провод. Правильное подключение различных видов USB приведено на рисунке ниже.

В моем случае необходим был штекер mini USB, который и был припаян к проводу. Вид приведен без корпуса.

Затем с помощью универсального прибора еще раз было проверено напряжение, чтобы не испортить электронные гаджеты. А затем уже был заряжен аккумулятор аудиоплеера.

В последствии зарядное устройство было установлено под панель приборов, а mini USB штекеры выведены: один на панель приборов для навигатора, второй под крышей для видеорегистратора.

Прошу прощения за вид в гараже.

Зарядное устройство в машине на 5 вольт для смартфона, навигатора, видеорегистратора, планшета построенное по принципу ШИМ модуляции (USB) на 4 Ампера (Вариант 2)

Однако эпопея с зарядным устройством на этом не закончилась. Опять же из-за банальной причины, когда для потребителей не хватает выдаваемой мощности, тока питания, что по сути одно и тоже, при условии постоянного напряжения бортовой сети в машине, так как величины эти будут прямо пропорциональны.
Так вот, при длительной совместной эксплуатации навигатора и видеорегистратора, одна микросхема была не в состоянии «вытянуть» питание этих двух устройств, даже при установленном радиаторе. В итоге, она перегревалась и кратковременно отключалась. Навигатор при этом "матерился" на отключение питания.
Здесь видится два решения проблемы. Первый, это «городить огород» и делать параллельные схемы, на каждую из которых будут «навешаны» свои потребители. Скажем на одну видеорегистратор, на вторую навигатор. По сути, на фото выше, где на одном радиаторе смонтированы две микросхемы, так и сделано. Однако хорошо если этим все и ограничится, а если понадобиться подключить смартфон, планшет, еще что-то… Здесь никак не обойтись без более серьезных токов, а значит и без альтернативных вариантов. Таким альтернативным вариантом станет применения микросборки с ШИМ модуляцией. Не буду долго и подробно объяснять что это такое, но принцип всего этого основан на том, что ток выдается на нагрузку не постоянно, а с очень высокой частотой. В итоге, появляется возможность снизить нагрев микросхемы, за счет тех самых периодов, когда она «отдыхает», а нагрузка при такой высокой частоте воспринимает питание как постоянное, хотя оно не является таковым…
Так вот, такая схема не потребует больших радиаторов для отвода тепла, при этом будут обеспечены довольно высокие токи. В общем, все будет так, как нам и надо. Именно о таком варианте далее. Для снижения напряжения использована микросхема, катушка индуктивности и элементы для обвязки. Микросборка имеет обозначение KIS3R33S,

Ее монтаж можно выполнить по схеме из Datasheet . Однако для по умолчанию при такой обвязке она имеет выходное напряжение в 3,3 вольта, нам же для USB потребуется 5 вольт.

В этом случае необходимо будет подобрать резисторы R1, R2. Таблица с рекомендуемыми номиналами резисторов, от которых зависит напряжение питания, также взята из Datasheet. Эта особенность изменять напряжение подбором резисторов, делает это устройство универсальным помощником при необходимости питать нагрузку не только напряжение 5 вольт как для USB.

Надо отметить, что это устройства уверенно держит нагрузку с потребляемым током в 3А, а пиковые показатели могут достигать и 4А. Если собирать такое устройство лень, некогда или вы не сможете это сделать, то можно приобрести такую сборку за цену порядка 2 долларов на всем известных площадках, интернет - магазинах.

Надо сказать, что такой китайский преобразователь напряжения KIS-3R33S (MP2307) довольно неплох для своей цены, при этом способен выдавать высокие токи, о чем мы уже знаем, до 4А. Это значит, что такая сборка может заменить пару КРЕНок или серию 7805, о чем мы рассказывали в первой части статьи. При этом будет более компактной и с более высоким КПД.
Итак, мной была куплена такая сборка. Затем также купил распределительную коробку, которые используются для монтажа электропроводки в квартирах. Это и стало корпусом конвертера - зарядного устройства.

Также был присоединен и светодиод, для того чтобы контролировать, подается ли напряжение на эту "коробочку". О подключении светодиода к 12 вольтам в машине можно прочитать в статье "Как подключить светодиод к 12 вольтам ". Затем все было установлено под панелью приборов, за вещевым ящиком.

Подключено к прикуривателю. Напряжение на нем появляется лишь только когда включено "зажигание", что очень удачно для меня.

Провода все также проброшены до гаджетов.

Теперь ток зарядного устройства увеличился до 4 Ампер, что пока вполне хватает.

Особенностью данного зарядного устройства является то, что оно может работать как в легковых автомобилях, где напряжение бортовой сети 12 вольт, так и в грузовых, где оно составляет 24 вольта. При этом, зарядное устройство не нуждается в какой-либо переделки и наладке.

Иногда возникает необходимость зарядить мобильный телефон от бортовой сети автомобиля. Для этого можно купить специальные зарядные устройства (стоимость $3-5), но гораздо интереснее сделать такой зарядник своими руками.

Предлагаемая конструкция автомобильного зарядного устройства для мобильного телефона довольно проста и содержит всего пару компонентов.

Нужное напряжение обеспечивает отечественный маломощный стабилитрон серии КС156А.

Стабилитрон может быть заменен аналогичным. В этой схеме он вообще не греется, так, что можно использовать стабилитроны любой мощности. Часто у радиолюбителей возникают вопросы с маркировкой стабилитрона. Указанный стабилитрон имеет три разных вида маркировок, но чаще всего он маркируется оранжевой полоской со стороны катода и белой полосой со стороны анода, обычно встречается в стеклянном корпусе, но бывает, что попадаются более мощные — уже в металлическом исполнении.

В качестве силового ключа использован мощный отечественный транзистор типа КТ819 (с любой буквой). Транзистор на всякий случай желательно установить на теплоотвод, хотя при зарядке мобильного телефона тепловыделение не слишком страшное. Транзистор может быть заменен на — КТ805, 817, 815 или мощными полевыми ключами. При замене полевыми транзисторами серии IRFZ44, IRFZ48, IRF3205 и аналогичными по мощности, то необходимость теплоотвода в этом случае отпадает.

Резистор я использовал с мощностью 2 ватт, но в ходе работы он почти не греется, поэтому можно обойтись резистором с мощностью 0,5-1 ватт.

Такая конструкция способна питать довольно мощные нагрузки. Можно использовать как для зарядки мобильных устройств, так и для питания низковольтной аппаратуры от бортовой сети автомобиля.

Конечно, вместо схемы можно использовать интегральные стабилизаторы серии 78ХХ (для получения 5 Вольт выходного напряжения-7805), но наша схема доступнее и содержит компоненты, которые валяются почти на каждом углу.

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

Предлагаю вашему вниманию простое USB зарядное устройство для телефонов. Схема собрана на широко распространенной микросхеме MC34063, похожих аналогов у нее много. Я выбрал именно ее потому что: во-первых, она стоит не дорого (рублей 10), во вторых, эта микросхема уже давно валяется у меня дома. Схема обеспечивает напряжением 5 вольт при токе ~300мА.

Схема взята из даташита микросхемы, резисторы R2 и R3 образуют делитель, с которого снимается напряжение и поступает на вход обратной связи микросхемы. Изменяя номинал резистора R3 можно менять напряжение на выходе преобразователя. R1 необходим для защиты микросхемы от КЗ и задает максимальный отдаваемый ток, исключать его из схемы не рекомендуется, иначе при КЗ тот может сгореть. Его сопротивление должно быть от 0.3 до 0.15 Ом. Диод Шоттки можно использовать любой, дроссель в моем случае намотан на ферритовом стержне, содержит 30-40 витков провода ПЭВ ~0.3мм, чем больше витков и чем тоньше провод – тем меньше будет выходной ток.

Теперь самое интересное, вы наверное не поняли, для чего стоят в схеме резисторы R4-R7? Apple разработала хитрую систему зарядки своих гаджетов, некоторые пользователи (в том числе и я) заметили, что эти устройства почему то не заряжаются от встроенных USB портов некоторых устройств, таких как: DVD плееры, музыкальные центры с USB и др. Данные резисторы как раз необходимы для того, чтобы устройства Apple могли заряжаться. Одинаково уменьшая сопротивления резисторов R4 и R5 можно увеличивать ток зарядки для этих устройств (снижать меньше 300 кОм не стоит.)

Вся схема собрана на односторонней печатной плате, детали в моем варианте "низкопрофильные" – для экономии места, иначе плата не разместилась бы в корпусе от 2х АА батареек. Схему я решил питать от 2х параллельно соединенных алкалиновых батареек типа MN27 12В, которые используются в автомобильных брелках от сигнализаций, в плате сделал контактные площадки для них.

Список радиоэлементов

Автомобильное ЗУ – весьма примитивный прибор, состоящий всего из нескольких элементов и способный выполнять только одну функцию: подзаряжать смартфон от прикуривателя при заведённом двигателе машины. Однако несмотря на простоту автомобильной зарядки для телефона, к выбору этого аксессуара тоже нужно подходить очень ответственно. Автомобилист, использующий ЗУ низкого качества, рискует оказаться без средств связи в любой момент – если отказ зарядки произойдёт во время дальней поездки, для водителя это станет настоящей проблемой.

Как выбрать автомобильную зарядку для смартфона: основные критерии

Прежде всего автомобилист должен решить, что ему нужно: полноценная автомобильная зарядка или USB-адаптер . Адаптер – это переходник от прикуривателя к USB-кабелю.

У адаптера есть существенный недостаток: он превращается в совершенно бесполезную вещь, если автомобилист забыл USB-кабель дома. Поэтому при обращении в салон связи водителю рекомендуется брать именно полноценное ЗУ – стоит оно в рознице лишь немного дороже USB-адаптера.

К числу других критериев выбора АЗУ относят следующие:

Сила тока на выходе . Для зарядки смартфонов нужна сила тока не менее 1 А , а с учетом современных смартфонов этого может оказаться мало, поэтому оптимальный вариант — 2 или 2,4 А на каждый порт. Если выбрать АЗУ с силой тока от 2 А , то автомобилист сможет подзаряжать и смартфон, и планшет. Переживать по поводу того, что смартфон от 2 А сгорит, не следует: современные гаджеты оснащены специальными контроллерами зарядки – приборами, не пропускающими лишний ток. Кроме того, аналогичный контроллер устанавливается в качественных зарядных устройствах .

Напряжение на выходе . Существует такое правило: напряжение, прописанное в технических характеристиках автомобильного зарядного устройства для телефона, не должно превосходить величину, указанную на аккумуляторе гаджета более, чем на 5%. В противном случае АЗУ будет перегреваться и очень скоро выйдет из строя.

Длина и тип провода . Эксперты единогласно советуют брать АЗУ с витым проводом. Вероятность того, что витой провод переломится (а это может привести к возгоранию), крайне мала. Кроме того, витой провод регулируется по длине – очень полезное свойство, если учесть, насколько разнообразен интерьер современных автомобилей.

Крепление провода . Стоит проследить за тем, чтобы на месте, где провод выходит из адаптера, присутствовала гофрированная оболочка. Вот что имеется в виду:

Гофрированная оболочка препятствует тому, чтобы провод переломился в местах изгиба. Крепление провода к штекеру тоже должно быть ею защищено.

Количество портов . Этот критерий актуален, если автомобилист выбирает USB-адаптер. Оптимальное количество портов – 2 : оба должны иметь силу тока не менее 2 А . Можно рассмотреть АЗУ с портом 1 А, но только в том случае, если девайс старый или из разряда бюджетных.

Помимо этого, следует не забывать, что в 2019 году подавляющее большинство смартфонов имеет разъем Type-C, поэтому можно рассмотреть вариант зарядки у которой один выход USB-A, второй .

Покупать адаптеры с большим количеством портов целесообразно только тем автомобилистам, которые являются главами многодетных или просто больших семей. В противном случае водитель бессмысленно переплатит за аксессуар, ведь часть портов будет простаивать без дела.

Дизайн . Водителю стоит обратить внимание на то, чтобы вокруг центрального контакта АЗУ не было металлического кольца.

Так как корпус зарядки чаще всего выполнен из пластика, металлическое кольцо рано или поздно точно сорвётся с резьбы и останется в прикуривателе машины. Застрявшая деталь способна замкнуть контакты внутри прикуривателя, а это чревато пожаром. Справедливости ради нужно заметить, что АЗУ с металлическими кольцами сейчас в продаже встречаются весьма редко , хотя раньше значительная часть зарядок имела как раз такую конструкцию.

Полезным преимуществом с точки зрения дизайна является наличие светодиода, благодаря которому водитель может быть уверен, что АЗУ работает корректно. Да и в темноте найти зарядное устройство проще, чем пытаться подключить кабель на ощупь.

В остальном, что касается дизайна, автомобилисту следует полагаться на собственное мнение. Он, например, может предпочесть АЗУ с LED-дисплеем , информирующим о степени заряженности и напряжении АКБ автомобиля.

Однако такой аксессуар обойдётся примерно дороже, чем обычный адаптер.

Что купить: оригинал или китайскую копию?

Покупатели дорогостоящих гаджетов, как правило, не жалеют денег на лучшие аксессуары – лишь бы их новому мобильному устройству ничего не угрожало. Такие клиенты настаивают, чтобы их обеспечили именно оригинальными зарядками, кабелями и USB-адаптерами, потому как считают, что универсальные зарядки способны нанести аккумулятору девайса ущерб. Но правы ли они?

Скорее нет, чем да . Если покупатель iPhone XS попросит продать ему оригинальное АЗУ, консультант, вероятно, предложит аксессуар фирмы Belkin – но не фирмы Apple. Посетив интернет-магазин официального ритейлера техники Apple в России Re:Store , покупатель найдёт в каталоге аксессуаров АЗУ фирм Deppa , MOMAX , Juicies, Anker – но зарядки производства Apple там опять-таки нет.

На сайте «яблочной» компании отыскать оригинал тоже не удастся. Фактически это значит, что Apple не занимается производством собственных АЗУ. Belkin и другие именитые конечно, выпускает отличные аксессуары, но по отношению к iPhone эта фирма всё же является сторонним производителем.

Anker PowerDrive 2 PD/PIQ A2229H12 (Black)

Цена: от 2 590 рублей.

Стильная и компактная модель от Anker обладает отличным набором полезных функций. Устройство имеет два выхода – классический USB разъем и дополнительный выход Type-C. Для удобства использования ночью предусмотрена синяя подсветка – она позволяет рассмотреть АЗУ в темноте и при этом не будет отвлекать ярким светом водителя от управления автомобилем.

Оба разъема поддерживают функции Power Delivery и Power IQ, которые отвечают за подбор правильной мощности для разных гаджетов. Помимо этого, АЗУ оснащено функцией защиты от перегрева, перегрузки и замыкания. Для тех, кто беспокоится о своем девайсе, а это особенно актуально для владельцев дорогих телефонов Apple, Samsung и других именитых производителей данная зарядка станет лучшим выбором – можно не переживать что батарее будет нанесен какой-то вред или устройство сгорит из-за скачка напряжения. В комплекте нет кабеля, поэтому рекомендуется использовать фирменный от производителя смартфона.

Anker PowerDrive 2 Elite A2212011 (Black)

Цена: от 1290 рублей.

Упрощенная версия предыдущей модели, которая отличается материалом исполнения. Углеволокно делает корпус эргономичным и интересным визуально. Модель получила подсветку портов, всего их предусмотрено два, тип — USB A. Оба выхода поддерживают технологии PowerIQ (автоматический подбор мощности в зависимости от модели смартфона) и VoltageBoost (ускоряет процесс набора емкости АКБ). Помимо этого, есть защита от перегрева, короткого замыкания и перегрузки. Отличный вариант для тех, кто ищет не самую дорогую, но стильную и безопасную автомобильную зарядку для своего мобильника.

Заключение

Водителю, выбирающему автомобильное зарядное устройство для гаджета, нужно обращать внимание не на цену аксессуара и не искать оригинальное АЗУ, так как их в большинстве случаев не существует. Куда важнее смотреть на характеристики, а также уровень безопасности, которые сводятся не только к качеству сборки, но к используемым материалам и наличию защитных контроллеров. Конечно, хорошее АЗУ стоит прилично, но как минимум глупо покупать для iPhone за 100 тыч.рублей автомобильную зарядку за 300-500 рублей.