РАЗЪЁМ USB В АВТОМОБИЛЕ

Никогда не будет лишним иметь в собственном автомобиле, кроме гнезда прикуривателя, ещё и сервисный разъём, адаптированный под USB или даже miniUSB. Такие адаптеры пригодятся во многих случаях, например, для питания периферийной техники ПК, зарядки мобильных телефонов, видеорегистраторов событий и всего того, что конструктивно разработано под питание от USB. И такое вполне возможно.

При сравнительно небольших токах нагрузки (до 0,5 А), когда не требуется достижения максимального КПД, можно значительно упростить электрические схемы для стабилизаторов напряжения, при условии, что входное напряжение уже достаточно стабилизировано. Это как раз тот самый случай.

Устройство выполнено на основе DC-DC преобразователя на микросхеме МС34063А компании ON Semiconductor. МС34063А сочетает в себе компаратор, генератор импульсов (до 100 кГц), драйвер внутреннего температурно-компенсированного источника опорного напряжения и мощный выходной ключ (рис. 1).

Входное напряжение микросхемы — от 3 до 40В, максимальный выходной ток, указанный в справочных данных, — 1,5А. Однако, на мой взгляд, такой ток микросхема в корпусе DIP-8 (фото 1) может давать только в экстренном, аварийном и кратковременном режиме. Безопасный ток для этой микросхемы, установленной без радиатора и иных элементов вентилируемого охлаждения, не должен превышать — 0,3…0,4 А. В нашем случае это вполне соответствует задаче.

Электрическая схема преобразователя представлена на рисунке 2.

К слову, есть разные способы повышения выходного тока микросхемы МС34063А. Об этих вариантах можно самостоятельно прочесть в литературе и на форумах в Интернете. К примеру, если увеличить индуктивность дросселя, напряжение и ток в нагрузке тоже можно увеличить.

На выходе преобразователя нет необходимости устанавливать оксидный конденсатор большой ёмкости. Во-первых, входное напряжение в автомобиле и так достаточно стабильно, а во-вторых, внутренняя защита микросхемы МС34063А срабатывает, не давая преобразователю нормально работать.

О деталях

Аналог микросхемы МС34063А — КР1156ЕУ5; возможна замена на АР34063, NJM2360, KS34063.

В устройстве использованы резисторы МЛТ-0,25 или аналогичные импортные типа MF-25. Оксидные конденсаторы С1 и С3 — типа К50-29 или аналогичные.

Диод VD2 — диод Шоттки 1N5819 с возможностью замены на 1N5817 или 1N5818. Этот диод рассчитан на ток, равный току нагрузки.

Дроссель L1 — катушка на стержне длиной 8 мм из феррита марки 2000НЦ содержит 40 витков провода ПЭВ диаметром 0,75 мм. Активное сопротивление L1 не превышает 0,1 Ома. Такую катушку можно приобрести в магазине радиодеталей в готовом виде (к примеру, дроссели ДМ со стержневым магнитопроводом). Единственное условие: дроссель L1 должен выдерживать ток до 1А включительно (с запасом).

Стабилитрон VD1 в данном случае защищает входные цепи преобразователя на микросхеме DA1 от перенапряжения. Его можно заменить на 1N4745A (с напряжением стабилизации 16 В) или даже исключить совсем, поскольку данная микросхема рассчитана на входное напряжение до 40 В.

На рисунке 4 представлен USB-разъём, вмонтированный в автомобильный разветвитель, внутри которого закреплена печатная плата устройства (фото 1).

«Моделист-конструктор» № 6’2013, А. КАШКАРОВ, г. Санкт-Петербург