12V Araçtan Dizüstü Bilgisayar Beslemek İçin DC-DC Dönüştürücü
Dizüstü bilgisayarları araç aküsünden beslemek için kullanılan hazır voltaj dönüştürücüler oldukça pahalı olabilir. Bu projede ise daha düşük maliyetli, PWM kontrollü bir DC-DC dönüştürücü tasarımı ele alınmaktadır. Devrede kullanılacak bazı parçalar, eski bilgisayar güç kaynaklarından temin edilebilir. Devrenin hazırlanması ve ayarlanması birkaç akşam sürebilir.Devrenin Çalışma Prensibi
Devrede PWM sinyali üretmek için LM555 ile benzer işlevlere sahip KR1006VI1 zamanlayıcı entegresi kullanılmaktadır. Zamanlayıcının çıkışından alınan anahtarlama sinyali, güç MOSFET'ini sürer.Dönüştürme frekansı C1 kondansatörü tarafından belirlenir. Devre açıklamasında yaklaşık 40 kHz çalışma frekansı belirtilmiştir. PWM görev oranı, zamanlayıcının 5 numaralı kontrol girişine uygulanan sinyalle ayarlanır. Ancak farklı zamanlayıcı entegrelerinin kontrol girişleri ve devre bağlantıları aynı olmayabileceğinden, alternatif entegrelerin uyumluluğu kontrol edilmelidir.
Yarı İletken Elemanlar
- VT1: Devrede kullanılan 45N03 MOSFET yerine, uygun elektriksel özelliklere sahip başka bir MOSFET değerlendirilebilir. Kaynak metinde BUZ11, CEB603, CEP703, NDP406 ve IRFZ33 alternatif olarak belirtilmiştir. Bu parçalar doğrudan eşdeğer kabul edilmemeli; gerilim ve akım sınırları, RDS(on), anahtarlama özellikleri ve bacak bağlantıları kontrol edilmelidir.
- VD2: Güç katında Schottky diyot kullanılmaktadır. Kaynakta SLB1640 ve STPS1545 örnek verilmiştir. Gerilim, akım, termal özellikler ve paket uyumluluğu devrenin çalışma koşullarına göre doğrulanmalıdır.
- VD1: Girişte ters kutup bağlantısına karşı koruma sağlar. Kaynak açıklamasında en az 6 A doğru akım kapasitesi belirtilmiştir.
- VT2: Kaynak metinde KT315 transistörü alternatif olarak verilmiştir. Kullanılacak parçanın bağlantıları ve devredeki görevine uygunluğu kontrol edilmelidir.
- VD3: Zener diyot, devrenin çıkış geriliminin belirlenmesinde görev yapar. İstenen çıkış gerilimi, dizüstü bilgisayarın güç adaptörü üzerindeki değerle uyumlu olmalıdır.
Bobin Yapımı
Devrenin önemli bileşenlerinden biri, bilgisayar güç kaynaklarında kullanılan türde bir demir tozu halka çekirdek üzerine sarılan bobindir.Kaynak açıklamasında verilen sarım bilgileri şöyledir:
- Çekirdek çapı: yaklaşık 27 mm
- Sarım sayısı: 21 tur
- Tel: 0,75 mm çapında üç adet PEV-1 tel birlikte sarılır.
- Sargı direnci: yaklaşık 0,1 Ω
Kasa ve Soğutma
Kasa olarak 12 V halojen lambaları beslemek için kullanılan 50 W'lık elektronik transformatörün metal muhafazası değerlendirilebilir. Kaynakta verilen kasa ölçüleri yaklaşık 67 × 46 × 30 mm'dir.Güç MOSFET'i ve Schottky diyot, gerektiğinde soğutucuya bağlanmalıdır. Metal kasanın soğutucu olarak kullanılması durumunda, bileşenlerin metal tablarının elektriksel bağlantıları kontrol edilmelidir. Elektriksel yalıtım gerekiyorsa uygun termal yalıtım pedi veya mika kullanılmalı ve montajın güvenliği doğrulanmalıdır.
Verim ve Isınma
Kaynak açıklamasında dönüştürücünün 3 A çıkış akımında %95, daha hafif çalışma koşullarında ise %97 verime ulaşabildiği belirtilmektedir. Bu değerler bağımsız ölçümle doğrulanmış sonuçlar olarak değerlendirilmemelidir. Gerçek verim; MOSFET, diyot, bobin, devre yerleşimi ve çalışma koşullarına bağlıdır.Yük altında MOSFET, diyot ve bobin sıcaklıkları kontrol edilmelidir. Uzun süreli çalışmada aşırı ısınma, çıkış gerilimi kararsızlığı ve bağlantılardaki gerilim düşümü izlenmelidir.
Bağlantılar ve Güvenlik
Araç elektrik sisteminden önemli miktarda akım çekilebileceğinden, giriş konnektörlerinin ve kabloların akım taşıma kapasitesi yeterli olmalıdır. Kaynak metinde özellikle çakmak soketi bağlantısına giden kablolar için 1,5 mm²'den büyük kesit önerilmektedir. Gerekli kesit, akım ve kablo uzunluğuna göre ayrıca hesaplanmalıdır.Araç aküsüne yakın bir noktada uygun sigorta kullanılmalı; ters kutup, kısa devre ve aşırı sıcaklık risklerine karşı önlem alınmalıdır. Devre ilk çalıştırılırken akım sınırlamalı bir güç kaynağı ve uygun ölçüm cihazları kullanılması önerilir.
Önemli: Bu dönüştürücü, dizüstü bilgisayarın istediği çıkış gerilimi ve güç gereksinimleri doğrulanmadan doğrudan bilgisayara bağlanmamalıdır. Çıkış gerilimi yük altında ölçülmeli ve kararlılığı kontrol edilmelidir.
Son düzenleme:
