нашел статейку с которой согласен на 200%.
собирался сам изложить, т.к. использую такое же питание и для камеры заднего вида и для монитора в зеркале.
для светодиодов чуть проще, но суть та же.
Итак "Питание чувствительной электроники от бортовой сети легкового автомобиля" :
прошу учесть, что пост не про конкретный регулятор (7805), а про борьбу с выбросами ДО него.
более новые DC-DC преобразователи экономичнее простых линейных.
Часто начинающие электронщики-любители мастерят примочки для автомобилей, не задумываясь о правильном ее подключении к бортовой сети. Дело в том, что электричество в авто генерируется генератором переменного тока, работающего в переменных условиях (меняется нагрузка на генератор и частота вращения его ротора в зависимости от оборотов двигателя), и потребляется массой электромоторов, катушек и кучей других потребителей. В результате условные 12В, к которым мы привыкли, превращаются в кашу электрических сигналов, часть которых на очень короткие промежутки времени может доходить до сотен и даже тысяч (на грузовиках) вольт. Подобные скачки напряжения происходят, например, когда двигатель постоянного тока, подключенный к тому же выключателю, что и система зажигания, после выключения зажигания, в силу механической инерции, продолжает работать как генератор. (Подумайте, что делает с бортовым напряжением стартер, пожирающий сотни ампер во время работы.) Длительность скачков напряжения, разумеется, невелика, но вполне достаточна, чтобы спалить следующую, традиционную, схему питания электроники, а следом и саму электронику:
На схеме выше представлен широко известный интегральный регулятор напряжения 7805. Согласно даташиту [1], он может переварить входное напряжение до 35 вольт. На нижеследующей картинке представлена выдержка из ГОСТ 28751-90 [2], регламентирующего параметры испытательных импульсов, которые должна выдерживать бортовая электроника:
Разумеется, никакой 7805 не выдержит подобных издевательств. А даже если и чудом выдержит, то ваше устройство будет работать неустойчиво. Поэтому питающая схема для вашей электроники должна быть дополнена несколькими важными элементами. И первый их них – трансил [4] (от англ. transient voltage suppression (TVS) diode, продающегося под названием Transil). Трансил это что-то вроде стабилитрона, но способного стравливать через себя значительное напряжение. Вдобавок ко всему, трансил крайне быстродействующий элемент — время срабатывания составляет несколько пикосекунд. Для питания от 12В сети стоит ставить трансил на 18 вольт, например P6KE18.
Для того чтобы сгладить пульсации напряжения, применим стандартную цепочку LC. Результат:
Дроссель в фильтре можно взять любой малогабаритный, номиналом примерно 50 мкГн – главное, чтобы ток, на который он рассчитан, с запасом покрывал ток потребления питаемого девайса.
Такая схема надежно защитит вашу электронику от скачков напряжения.
К сожалению, на этом беды не заканчиваются. Часто нужно реализовать взаимодействие схемы с водителем, например кнопками. Если кнопка находится прямо на схеме или очень близко к ней – все просто. Но если схема установлена, например, в багажнике, а кнопка в салоне, то длинный провод, идущий до кнопки и обратно, соберет по дороге массу сильных наводок. Например, если ваше устройство основано на микроконтроллере, то обычное подключение кнопки принесет вам массу неудобств – чувствительный микроконтроллер будет реагировать на каждую наводку, а со временем сгорит вовсе.
Классическое подключение кнопки к микроконтроллеру выглядит следующим образом:
Для решения проблемы высоковольтных наводок, дополним схему. Создадим «опорное» напряжение подтяжки для ног микропроцессора. Туда же, через трансил на 6.8 вольт P6K6.8 будут «сливаться» высоковольтные помехи (эта часть выделены красным на схеме). Это опорное напряжение подается на вход микропроцессора, защищённого стабилитроном и варистором (например, 05K201 [6]).
Варистор, это полупроводниковый элемент, сопротивление которого значительно падает при увеличении напряжения на нем (причем неважно положительного или отрицательного). При возникновении высоковольтного импульса, сопротивление варистора резко уменьшается до долей Ома и шунтирует нагрузку, защищая ее и рассеивая поглощенную энергию в виде тепла. При этом через варистор может протекать импульсный ток, достигающий нескольких тысяч ампер. Так как варистор практически безынерционен, то после исчезновения помехи его сопротивление вновь становится большим.
Для примера, на схеме я изобразил подключение двух кнопок.
Подобное подключение обеспечит надежную защиту микропроцессора и других чувствительных электронных компонентов, и позволят им безотказно работать в вашем авто.
Я пользуюсь двунаправленными трансил-диодами (супрессорами), для гашения выбросов обеих полярностей. в конце имеют буковки СА. имеют даже плюс, при установке на плату, ставить можно любым концом. выводы равнозначны.
Удачи в тюнинге и на дороге!
Комментарии 51
Сильно перемудрено, возьмите к примеру те же дешовые сигналки и им подобные приблуды с алиэкспреса, нет там никаки ни дросселей ни супрессоров, питание логики на тех же 7805 да максимум RC цепочки по входам и все работает годами на разных автомобилях
Константин (kor02), помогите пожалуйста разобраться с вашей схемой (картинку прикладываю).
Допустим, нам надо подключить n-количество кнопок. Предположим, n- это 3 (кнопки).
Тогда, какими сопротивлениями заменить — R1, R2, R4?
Почему R1- именно 2.2 кОм?
Если мы ставим SW3 (третью кнопку), то какого сопротивления ставить R6 (назовем его так, пусть он выполняет аналогичную функцию сопротивления R1, но для третьей кнопки SW3).
С нетерпеньем жду ответа!
Посмотрел на схему. Она кстати не моя. А того автора, где взял.
В двух кнопках вижу только одно отличие, что у нижней нет резистора подтяжки типа R1.
Это мне видится неверным. Ибо при нажатии на SW2 происходит замыкание 5 В на землю.
Короче, резистор R1 должен лишь создавать логическую единицу, когда не нажата кнопка. Ёмкости там смешные, говорить о времени заряда не приходится. Там и 1 кОм и 5 кОм сгодятся. Но вроде лучше меньше, чем R2. Чтобы не затягивать процесс.
Нажатие кнопки, замыкает вывод на землю. Возникает логический ноль.
Сколько этих кнопок не важно. R1 можно оставить. Ко всем кнопкам должно идти после него. Либо для каждой кнопки свой "R1"
Если кнопки все работают на ноль.
спасибо за ответ
Уважаемый, автор вы это серьёзно про несколько тысяч вольт?
если "уважаемый автор" это обращение, то запятая ставится после него, а не посередине.
смысл вопроса а чем? видимо в том, что подобные выбросы в цепях мощных электродвигателей кажутся вам нереальными.
тогда стоит поискать информацию где-то еще. не только на Драйве.
про эксплуатацию электроустановок, про дугу горящую на расходящихся силовых контактах и её спектр.
про АЧХ выбросов при отключении индуктивной нагрузки.
но я попробую сказать попроще.
к примеру, обмотка, это индуктивность. запасает энергию в виде магнитного поля. некую мощность.
прерываем цепь питания, индуктивность пытается поддержать ток в этой цепи, но цепи нет, ток не идет, а мощность есть… тут и возникает напряжение. при стремлении тока к нулю, напряжение стремится к чему?
но есть еще сопротивление обмотки…
п.с. и да, я все это несерьезно. ))))
Ну к вопросу о запятых, я это писал с телефон, а далее по теме и про пиковые тысячи вольт, приведите пример такого напряжения в автомобиле.
Далее, а где вы видели и на каком автомобиле и чем замеряли, замеряли такие напряжения, поделитесь этой тайной может и попробую такие напряжения найти? А если на то пошло, здесь урок русского языка, я после слов про напряжения в авто в тысячи вольт даже и читать далее не стал.
насчет русского языка, я погорячился. у вас еще все ничего.
но если читать не стали, то да, не бывает таких импульсов на грузовых авто. и на легковых … и вообще всё это бред. развел тут я урок физики и электротехники. и никаких доказательств, никакой математики.
простите, великодушно, меня дурака.
Cneshik
Ну к вопросу о запятых, я это писал с телефон, а далее по теме и про пиковые тысячи вольт, приведите пример такого напряжения в автомобиле.
Далее, а где вы видели и на каком автомобиле и чем замеряли, замеряли такие напряжения, поделитесь этой тайной может и попробую такие напряжения найти? А если на то пошло, здесь урок русского языка, я после слов про напряжения в авто в тысячи вольт даже и читать далее не стал.
В чем вы правы, это то что замерить это невероятно сложно, тестеры как правило до 1000 вольт и они очень медлительные. Но можно использовать органы чувств и физико-математические расчеты.
Напряженность электрического пробоя воздуха составляет 30 кВ / см
Для того чтобы убедиться в "наличии" большого напряжения надо завести автомобиль и взять центральный провод катушки зажигания — там Вы найдете больше 20 000 Вольт. Поэтому бронепровода такие толстые.
Можно еще потрогать статическое напряжение автомобиля! Для этого потребуется синтеический спортивный костюм.
А если серьезно — если не знаете откуда берутся высоковольтные импульсы в бортовой сети автомобиля —
надо набрать в гугл "Защита РЭА от высоковольтных импульсов ", поверьте — Вас затянет мания защиты!
Здравствуйте. Сделал себе для обкатки мотоцикла Ява 634 небольшую схему а АТТини13 для контроля температуры двигателя и заряда аккумулятора. "На столе" все работало на "зашибись". После старта двигателя прибор начинал жить своей тяжкой жизнью цветомузыкальной установки (по неопытности вообще не учел наводки и скачки в бортсети). Сделал себе на вход схему указанную в этой статье, но сильно ничего не поменялось. Глючить стало немного реже, но проблему не решило. Как решить проблему?
первое надо понять, что творится в бортовой сети? что выдает генератор?
потом сделать стабильное питание МК.
входящие величины (напряжение зарядки) надо тоже ограничивать сверху, прежде чем подавать на ноги контроллера.
напряжение я бы вообще смотрел вольтметром, зачем там МК?
температуру с чего снимаешь? аналоговый резистивный датчик на массу? и тоже подаешь на АЦП, дабы потом на выходе видеть зажигающиеся по очереди светодиоды?
а как это понять?
насколько я понимаю — нужен осциллограф. Вольтметр показывает, что максимум генератора около 14.6 в. всплески вряд ли он покажет.
у меня в схеме сначала идет фильтр, потом напряжение идет на 7805 и параллельно, через делитель, на АЦП.
температуру снимаю аналоговым резистивным датчиком, на АЦП. Провод экранированный, длина около 1,5 м.
Как результат — заженые светодиоды :)) Диоды запитываются через расширитель портов 74HC164
Думаю, может поставить супрессоры и на входы АЦП?
не очень понял, зачем расширитель на выходе, но подозреваю, что по току светодиоды не тянет МК.
а на входе МК надо обязательно обрезать лишнее напряжение супрессором, к примеру. ну обычный выпрямляющий фильтр думаю стоит перед делителем. а так, я бы схему посмотрел бы еще.
осциллограф нужен, одним тестером не обойтись. Там, кстати, тоже с "землей" вопросы бывают.
а при экранировании очень важно правильно заземлить экран. там тонкостей много и иногда их не изложить теоретически (словами) даже…
бывает без заземления экрана вольтметр (АЦП) нормально работает, а при заземлении — сразу накидывает помех.
У АТТини всего шесть выводов, два из которых используются под АЦП, поэтому и расширитель.
Схему прилагаю. Она без фильтра и супрессоров, в изначальном варианте. Фильтр точно как в этой статье.
Вот где-то интуитивно чую, что проблема может быть по большей части в земле. Земля ведь — просто рама мотоцикла. Но как-то информации по этому поводу не встречал. Самое большее, что узнал, что есть "грязная" и "чистая" земля, но как бы на этом описание "земель" и закончилось.
Осциллограф, к сожалению, мне в ближайшее время не светит. Разве, что на скору руку что-нить на ардуине соберу.
Осцилл можно за пару тысяч купить, но я не о том.
Схему я посмотрел, честно скажу, с трудом. Не понял толком, что есть у 7805, по 1 нанофараде спереди с 100 нан на выходе? так там вроде микрофарады должны быть по даташиту. да и электролиты я бы поставил и диод сверху "в обратку". И дросселек на входе.
Напряжение с делителя попадает на МК напрямую, это мы говорили уже, надо ограничитель. В сети гуляют 100В выбросы, хоть и короткие. Есть еще варисторы, от перенапряжения,
а для пробы я бы отключал части схемы и смотрел, что выводит МК из себя. если при отсутствии входных сигналов он все равно выдает муть — то это скорее вопрос общего питания.
если подключение датчика температуры не вызывает "панику", а подключение бортового напряжения вызывает — фильтровать его.
схема без учета фильтра питания, я об этом говорил. не знаю верно или нет, в качестве эксперимента поставил два дросселя на плюс и на землю на входе, конденсаторы по 100 пик и электролит на 220 мкФ. вроде стало стабильнее. Методом отключения, вроде определил, что сильную наводку делает датчик температуры и его полтора метра кабеля. Видимо, надо как-то фильтровать вход АЦП. Пока не пойму как АЦП заставляет глючить питание МК. Видимо надо что-то сделать с веткой делителя напряжения, которое связано с питанием Vcc
я тут на работе с экранироааннвми кабелями мучался. по ним измерительная постоянка от 0 до 6 вольт идет.
так вольтметр, до милливольт, показывал, что экран сразу насобирал до 200-300 мВ на себя, а-у меня допуск на измерения около 50мВ.
в итоге без экрана стабильнее получилось. хотя характеристика от паспортной все равно изгибается дугой.
Хорошая статья, мне очень в тему. А если управляющий сигнал не 5 в, а 12 есть какие то лучшие проверенные решения, как преобразовать 12 в 5 для подачи управляющего сигнала на ногу мк?
смотрю на низ схемы и сразу вижу стабилитрон D4 на 5 В…
ааа…
разве что вверху по питанию нужны трансил диоды не на 6 В, а на 18 . …хотя выше способ получения 5 из 12 тоже есть.
Получается оптимальным решением будет ставить два стабилизатора, один для питания, второй для преобразования входного сигнала?
я не могу про "оптимум" говорить. это глубокий вопрос. зато спрошу, а почему надо подавать сигнал плюсом 12В (причем видимо не стабильных, а бортовых?
ну можно также как на схеме внизу через резистор на 5 вольтовый стабилитрон подать, да и все дела. с него и берем 5 В.
Можно 7805 повесить плюс пара кондеров — стоить будет недорого, зато по входу хоть 35В…
можно буферную микросхему поставить, типа ULN2003, и пусть она уровень преобразует. правда полярность смениться. она минус на выход дает обычно, но это вопрос религии.
Честно говоря у меня не много опыта в автоэлектрике, но задумка сделать контроллер насоса омывателя фар(необходима переполюсовка питания насоса, задержка времени, задержка включения). Управлярщий сигнал планировал брать с того что подается на обычный моторчик омывателя. Там думаю должен быть стабильный уже. В этом случае подойдет просто делитель на резисторах большого номинала (чтоб минимально воздеиствовать на существующюю работу)
на выходе то сигнал нужен любой полярности. т.к. вторую полярность значит подведешь к мотору постоянно.
а по входу штатные "12В" надо обязательно выравнивать и снижать до 5-ти. простой делитель не годится, помехив сети то амплитудой сотню вольт, ну поделишь их на три и что? 30 В подашь на вход МК. ? )))
нижняя ветка на схеме — самая нужная. ну могу попробовать набросать выравнивание плюс 12 до 5…
Было бы здорво, если не очень сложно)
Чтоб повыше была чуток и без пиления и сверления.
И какие амортизаторы подойдут.
вы серьезно считаете, что не пользуясь кнопкой ответить, по виду не читая других моих постов в БЖ про подходящие аморты и пружины, что продолжая спрашивать в электро-посте про подвеску — вы получите более точный ответ? )))
Да там что то всё намешено:-( .То от одной, то от другой.Надо чтоб машинка чуть повыше была и держала стойку;-)
По подвеске тоже от ваза ставить буду.Чтоб повыше и не качало и держало мускульно машинку:-D
для нормальной работы подвески для сильных пружин нужны сильные амортизаторы. но ВАЗовские длинноваты.
но это лучше в соотв. тему перейти.
Взял на заметку, хороший репост!;-)
Плочитал, беру на заметку!
а для питания ноутбука, есть какая-то надёжная схема. а то этими китайскими адаптерами страшно подключать такие вещи в авто. в ноут идёт 19V и 4,74А
для питания ноутбука я пользуюсь преобразователем 12-220. на 150Вт. есть и мощнее, но у меня приборы экономичные.
ваш ноут тоже менее 100 Вт в максимуме потребляет.
я купил на Ебэй. 220 В у него не слишком красивые, синуса нет конечно, но для питания опять же импульсного родного блока питания ноутбука подходит отлично. штатный способен от 80В работать вроде.
7805 прошлый век, сейчас используют МС34063 намного надежнее. avrdevices.ru/dc-dc-preobrazovatel-na-mc34063/ да и напряжение и ток просто подобрать, есть калькулятор в ссылке.
есть конечно, другие.
линейные регуляторы вообще простоваты.
DC-DC экономичнее получаются.
пост не про конкретный регулятор 7805, а про борьбу с выбросами ПЕРЕД ним.
за ссылку спасибо, пусть и про них почитают.
добавил в текст уточнение, а то сейчас "закидают" ведь 7805 помидорами )))
Просто многие берут на заметку 78-05-09-12 а они лишены этого, моё мнение DC-DC просто и удобно. очень распространены в зарядках для мобил и регистраторов, и могут у многих валяться без дела в коробке под названием "Хламм", берем из этой коробки пользуемся калькулятором меняем резисторы которые стоят копейки и пользуемся устройством, печатка уже есть. Но это мое мнение у других может быть другое мнение.
я поддерживаю такое мнение, очень правильное использование не очень старых вещиц.
но для использования в авто, защиту от выбросов, по моему мнению, ставить всё равно надо. далеко не во всех зарядках она есть.
Статья позновательная, но зачем мудрить со схемами если можно купить например в прикуриватель преобразователь на 5V с юсб, вытащить схему и делать что угодно, видел преобразователи до 2.5А этого хватит запитать 2 видеорегистратора, и еще на телефон с лихвой хватит, и все в нем есть — и предохранитель, и стабилизатор что еще нужно=))
предохранитель — токовый прибор, выбросы напряжения ему пофигу. он их и не заметит никогда.
а стабилизаторы там плохонькие. разбирал я такие.
схема простецкая. на Трансил-диодах экономят точно.
потом иногда нужно 12В, для приборов. не только 5В.
да и цена. собрать самому можно за 100-200р.,
не ну кому то и купить стабилизатор задача непосильная. скажут, а зачем? в борт. сети же 12В в машине. на аккумуляторе написано )))))
на счет предка, я имел защита по току,
Можно и колхозить но проще готовый вариант купить и на 12в и на 5, готовая плата за 150-200 р, с регулировками тока и напряжения, просто уже не хочетс травить платы да и того хуже навесной монтаж…
статья про опасные выбросы Напряжения. ))
какая защита по току? от своих же неисправных устройств?
так предохранители все равно где то должны быть.
плюс сами микросхемы часто имеют защиту от перегрузки.
какая разница какой монтаж, навесной (объемный) или поверхностный?
один другого не хуже. ))
можно купить любые и те и те детали.
кстати, применение слова "колхоз" тут совсем необосновано. даже вытаскивание стабилизатора из покупного корпуса это еще не колхоз, а уж грамотное создание блока питания…
P.S. кстати при испытаниях таких устройств(на работе "балуемся") полной нагрузкой, напряжение в них очень часто просаживается до 4-ех вольт всего. это я про устройства, которые в прикуриватель воткнуть нужно.
тем же путем мы отбираем достойные фирмы поставщики оборудования. и в половине случаев "на обложке" завышенные цифры.
как на аудио динамиках пишут пиковую мощность, а не номинальную… ))))
Это вы придрались к предохранителю=)) я на него акцент не делал!=)) просто он как бонус, что бы не городить отдельный=)
Монтаж ни в чем не отличается, а просто самому приятно когда пайка и платы заводские, сделано под "штат" с возможностью замены блока, раньше постоянно паял навесным монтажом, так как с платами проблемы были в плане их наличия, а когда схемы были относительно громоздкие смотрелся этот "шарик" из радиодеталей не очень…
kor02
статья про опасные выбросы Напряжения. ))
какая защита по току? от своих же неисправных устройств?
так предохранители все равно где то должны быть.
плюс сами микросхемы часто имеют защиту от перегрузки.
какая разница какой монтаж, навесной (объемный) или поверхностный?
один другого не хуже. ))
можно купить любые и те и те детали.
кстати, применение слова "колхоз" тут совсем необосновано. даже вытаскивание стабилизатора из покупного корпуса это еще не колхоз, а уж грамотное создание блока питания…
P.S. кстати при испытаниях таких устройств(на работе "балуемся") полной нагрузкой, напряжение в них очень часто просаживается до 4-ех вольт всего. это я про устройства, которые в прикуриватель воткнуть нужно.
тем же путем мы отбираем достойные фирмы поставщики оборудования. и в половине случаев "на обложке" завышенные цифры.
как на аудио динамиках пишут пиковую мощность, а не номинальную… ))))
На счет завышенных и ложных данных аудиокомпонентов и акустики это рассчитано на так сказать "школоту" которым главное мощность и большие циферки…
А в готовых схемах которую например я привел там все так как написано, и нагрузку держит тут нет смысла обманывать потребителя=))
kor02
предохранитель — токовый прибор, выбросы напряжения ему пофигу. он их и не заметит никогда.
а стабилизаторы там плохонькие. разбирал я такие.
схема простецкая. на Трансил-диодах экономят точно.
потом иногда нужно 12В, для приборов. не только 5В.
да и цена. собрать самому можно за 100-200р.,
не ну кому то и купить стабилизатор задача непосильная. скажут, а зачем? в борт. сети же 12В в машине. на аккумуляторе написано )))))
Импульсный стабилизатор напряжения
1.Входное напряжение от 5В до 25В.
2.Выходное стабилизированное напряжение:
5.4В; 9.5В; 11.5В; регулируемое 3.5В…15В.
3.Выходной ток до 0.5А или 1.5А
(выбирается джампером, внутренний ограничитель)
4.Выбор отключения выходного напряжения при входном ниже 8В, 11В, 14В
5.Индикация наличия выходного напряжения
6.Вход — провод
7.Выходной разъем — круглый 5.5х2.1мм, круглый 3.5х1.1 мм и USB.
8.Защиты от перепутки полярности во входам и выходам.
9.Защита USB и 3.5мм разъемов от повышения напряжения.
Размеры 62х25х15 мм (без провода)
красивая платка без проблем=))
Вес 15 г
Стоит 250р. вот обзор на ютике
красивая вещица.
по виду, трансил там уже стоит. что правильно ))
Вот что и пытался я вам сказать что проще такую платку купить и счастья нет предела, стоит копейки, красивый корпус сделать и все=))))
так сразу надо со ссылкой.
пусть и другие читают. ))
Спасибо.
Пожалуйста=))
кстати, когда я говорил про "навесной" монтаж, я уже имел в виду объемный, конечно. т.е. монтаж без платы я уже слабо себе представляю даже для подобных устройств …
но про вид монтажа изначально вы высказались, в тексте то ни слова. хотя суть не в монтаже всё равно.
ВСе очень качественно расписал) !