Как получить 12 вольт из 5 вольт: Как из 5 вольт сделать 12 в домашних условиях? — Спрашивалка

Как получить напряжение 12 Вольт от внешнего аккумулятора на 5 Вольт с поддержкой «быстрой зарядки»

 Как получить напряжение 9 или 12 Вольт от внешнего
аккумулятора на 5 Вольт с поддержкой «быстрой зарядки»

 Лайфхак

Как получить напряжение
9 или 12 Вольт от внешнего аккумулятора (повербанка) на 5 Вольт с поддержкой
«быстрой зарядки»

Оглавление

   1. Теория вопроса и сложный способ

   2. Простой способ

     Внешние аккумуляторы
получили сейчас очень большое распространение и продаются буквально «на
каждом углу».

Но есть проблема: подавляющее
большинство из них рассчитаны на выходное напряжение 5 Вольт; а
пользователю иногда бывает нужно и другое напряжение. Часто требуется, например, напряжение в 12 Вольт. Таким напряжением питаются многие планшеты и
малогабаритные ноутбуки.

Эта проблема — решаемая, если Ваш
внешний аккумулятор поддерживает «быструю зарядку» на выходе.

Если же повербанк не поддерживает
режим «быстрой зарядки» (не может повышать напряжение на выходе выше 5
В), то получить от него другое напряжение (в т.ч. 9 и 12 В) тоже можно с
помощью внешних DC-DC преобразователей (обзор
одного из таких преобразователей —
здесь).

Но в варианте с
DC-DC преобразователями есть две проблемы.

Во-первых, из-за относительно
небольшой выходной мощности «обычных» повербанков (до 10 Вт) не удастся
получить на выходе подключенного DC-DC
преобразователя большого тока (для напряжения 12 В максимальный ток на
выходе будет 0.6 — 0.7 А, и то не у всякого DC-DC
преобразователя).

Во-вторых, из-за наличия двух
последовательных DC-DC преобразований (одно —
в повербанке, другое — во внешнем DC-DC
преобразователе) КПД такой системы будет невысоким. Заряд аккумулятора в
повербанке будет таять очень быстро!

В связи с этим вернёмся к основному
варианту: использованию повербанков с поддержкой режима «быстрой
зарядки».

Режим «быстрой зарядки» в
источниках питания (в т.ч. и в повербанках) работает на
основе того, что от смартфона на источник питания поступает команда
поднятия выходного напряжения. Теоретически напряжение может быть
поднято до 20 Вольт, но практически во внешних аккумуляторах выходное
напряжение может достигать только 12 Вольт (возможны исключения).

Задача пользователя состоит только
в том, чтобы каким-либо образом «подменить» команду, поступающую от
смартфона, на команду, поступающую от пользователя.

Для этого можно использовать
недорогие устройства, изготовляемые в братском Китае — тестеры для
проверки аккумуляторов и эмуляторы режима «быстрой зарядки» с кнопочным
управлением.

Тестер используется для контроля
установки правильного напряжения, а эмулятор — для подачи команд на его установку. Если
попытаться установить напряжение без тестера (т.е. без контроля), то
возможны ошибки, из-за которых заряжаемое устройство может либо не
заряжаться (если будет установлено напряжение ниже нормы), либо выйти из
строя (если оно — выше нормы).

Так выглядит тестер (точнее -
USB tester, так он называется на китайских
интернет-площадках):

(кликнуть для увеличения)

При «боевом» включении он
показывает ток, напряжение и прошедший через него заряд в
миллиампер-часах. Последнее нам не нужно, поскольку представляет лишь
академический интерес (но можно проверить реальную отдаваемую/закачиваемую
ёмкость и, тем самым, честность производителей).

На устройстве находится
единственная кнопка — «Reset»; с её помощью
можно сбросить показания счетчика миллиампер-часов.

А так выглядит эмулятор «быстрой
зарядки»:

Это устройство — сложнее и содержит
целых три кнопки.

Левая кнопка («Mode»)
служит для установки одного из режимов «быстрой зарядки» -
Quick Charge 2.0 QC2.0) или
Quick Charge 3.0 (QC3.0). Как правило, достаточно
режима
QC2.0; да и не все повербанки поддерживают
QC3.0.

Следующие две кнопки служат для
повышения или понижения выходного напряжения. Осуществляется это
изменение не самим эмулятором, а тем повербанком, к которому Вы его
подключили. Эмулятор лишь формирует и передаёт команды.

Контроль успешного входа в режим
«быстрой зарядки» осуществляется светодиодами в верхней строке. Правда,
контроль этот — грубый, о точном значении напряжения он представления
дать не может.

Если войти в режим «быстрой
зарядки» с помощью кнопок на эмуляторе не удалось, то на нём останется светящимся только
светодиод с обозначением «4-6.9V». Но иногда
требуется терпение и несколько дополнительных попыток. Если Ваш
повербанк не поддерживает «быстрой зарядки», то переключение в оный
режим не произойдёт никогда (проверяйте наличие поддержки в документации
или в обозначениях на корпусе повербанка).

Ещё одна очевидная деталь, которая
нам потребуется, но которая может потребовать от нас дополнительных
действий — это подходящий кабель для соединения выходного порта

USB эмулятора с входным разъёмом питания того девайса, который Вы
хотите запитать от повербанка.

Этот кабель может быть и в
комплекте повербанка (либо в «явном» виде, либо в виде
USB-кабеля с набором переходников), либо в
продаже в торговых точках, либо нигде (так и оказалось в моём случае).

Тогда его можно изготовить
самостоятельно («сколхозить») из частей подходящих, но ненужных кабелей:

На фото место соединения частей
кабелей показано без изоляции только для наглядности, в жизни контакты
должны быть обязательно заизолированы!

При изготовлении кабеля особое
внимание надо обратить на соблюдение полярности, иначе можно что-нибудь
сжечь. Да и для готовых «фирменных» кабелей проверить полярность не
повредит.

Итак, теперь, когда у нас все
материалы и принадлежности готовы, приступаем к исполнению плана.

Первым делом последовательно
соединяем повербанк, USB tester и эмулятор
«быстрой зарядки».

Если при подключении этой цепочки к
повербанку он сам не включился, то принудительно включаем его кнопкой на
нём:

После включения кнопками на
эмуляторе устанавливаем напряжение 12V (или
другое, какое Вам необходимо — например, 9V).
Напряжение контролируем по показаниям USB-тестера.

После установки требуемого
напряжения быстренько подключаем нагрузку (заряжаемое или просто
эксплуатируемое устройство, если оно своего аккумулятора не имеет).
Почему «быстренько»? Потому что все повербанки без нагрузки через
некоторое время автоматически выключаются.

На следующем фото — вся система в
сборе и в работе совместно с фоторамкой Samsung:

 В дополнение — еще несколько
слов об особенностях аппаратуры.

Часто эмуляторы «быстрой зарядки»
делаются с запоминанием последнего включенного режима. Если Ваш — именно
такой, то после установки режима может не потребоваться далее
использование USB-тестера для контроля
напряжения.

Также без него можно будет обойтись
и в том случае, если повербанк, действительно, окажется не в состоянии
отдать свыше 12 Вольт на выходе. Тогда можно будет смело устанавливать
кнопками на эмуляторе максимальное напряжение, оно и окажется равным 12
V.

Ещё один важный момент: должны
совпадать типы технологии «быстрой зарядки» на повербанке и в
примененном эмуляторе. Самая распространённая сейчас система -
Qualcomm Quick Charge 2.0/3.0; на её основе и
проводился описанный в этой статье эксперимент.

Но существуют и другие системы
«быстрой зарядки», например, MediaTek Pump Express (MTK
PE), и другие. К сожалению, все они не совместимы друг с другом
(но существуют повербанки, поддерживающие несколько систем).

     Простой способ получения 9 В или 12 В от
повербанка с поддержкой быстрой зарядки (дополнение к статье от 14 марта
2021 г.)

По многочисленным просьбам
трудящихся, наши китайские товарищи освоили производство триггеров
(«приманок» для 9 и 12 В) с ползунковыми переключателями напряжения
повербанка.

Здесь сразу устанавливается
выбранное напряжение (9 или 12 Вольт), и в дальнейшем его контролировать
не требуется. Но, на всякий случай, рекомендуется проконтролировать один
раз при первом включении, чтобы убедиться, что на выходе действительно
получается требуемое напряжение.

Выглядит эта «приманка» так
(обзор):

Купить такую «приманку» (триггер
QC3 / QC2) можно на Алиэкспресс
здесь. Цена с учётом
доставки — около $10 (дороговато, но если
найдётся дешевле, то хорошо — на Али поиск помогает сберечь средства!).

Если не требуется
возможности переключения напряжений между 9 и 12 Вольт, то можно
приобрести «приманку» на фиксированное напряжение 9 или 12 Вольт. Стоит
она значительно дешевле (ок. $1 с учётом
доставки) и выглядит она так:

Купить можно

здесь. Там же есть в продаже «приманки» на напряжение 20 В, но
надо иметь в виду, что мало какие повербанки и зарядные устройства
поддерживают выдачу такого напряжения (надо досконально изучать
технические данные).

Теперь снова вернёмся к теории.

Важный вопрос: в чем смысл
всей этой возни, если можно приобрести сразу повербанк с переключаемыми
напряжениями или с напряжением 12 Вольт?

Во-первых, такие повербанки очень
редко стали встречаться в продаже.

Во-вторых, если у Вас
уже есть повербанк с поддержкой «быстрой зарядки» для Вашего телефона
(что полезно, если телефон тоже её поддерживает), то Вы можете добавить
к нему еще одну функцию. Заодно у Вас и тестер аккумуляторов появится
(при выборе «сложного» метода).
🙂

Примечание: в эксперименте
использовался повербанк
Anker PowerCore Speed
10000 (обзор).

Где купить необходимое
оборудование.

Сам повербанк с поддержкой быстрой
зарядки можно купить как с помощью российских
сервисов сравнения цен, например,
Яндекс.Маркет
(приведена ссылка на выбор повербанков с поддержкой быстрой зарядки),
так и на
Aliexpress
(приведена ссылка на категорию повербанков с поддержкой быстрой
зарядки, но описания всё равно надо читать внимательно).

Покупать
просто в ближайшем магазине не рекомендуется — цены по разным торговым
точкам могут отличаться очень сильно.

Использованный в статье
USB-тестер марки Keweisi
уже снят с производства, но эта фирма производит новые похожие
модели, посмотреть и приобрести можно на
AliExpress. Цена вопроса —
около $3.1.
При выборе обязательно проверьте в описании, что диапазон входных
напряжений — не ниже, чем до 12 Вольт.

Более функционально (это уже для
совмещения с углублённой проверкой аккумуляторов)
другое устройство, но оно стоит дороже — около
$5.

Использованный в статье эмулятор
«быстрой зарядки» именуется «USB триггер
QC2.0/3.0». Приобрести можно на китайской интернет-площадке  AliExpress, цена вопроса — около $4. 7.

  
Искренне
Ваш,

   Доктор

   22 июля 2018 г.
Последнее изменение страницы 24.10.2021.

               
Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам                      

   В комментариях запрещены, как
обычно, флуд, флейм и оффтопик.

  Также запрещено нарушать общепринятые нормы и правила поведения, в том
числе размещать экстремистские призывы, оскорбления, клевету, нецензурные
выражения, пропагандировать или одобрять противозаконные действия. Соблюдение
законов — в Ваших же интересах!

При копировании (перепечатке) материалов ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!

Апгрейд китайского БП с 5 до 12 вольт

000Z» itemprop=»datePublished»>
7 апреля 2018

Автор: Роман Татауров

В одной из поделок понадобилось питание порядка 12-15 вольт. Как и у многих наверно дома валяется куча блоков питания от старых мобильников. Но все они как правило 5-ти вольтовые. Решил доработать один из таких блоков и поднять ему напряжение до требуемого.

Как правило все современные блоки питания являются импульсными, что с одной стороны уменьшает их размер, но с другой стороны достигается это некоторым усложнением схемотехники.

Не заснял этот блок питания в оригинальном корпусе, да наверно это и не важно — обычный чёрный пластиковый корпус с вилкой.

Снизу плата выглядит вот так

А это вид на монтаж

Невооружённым взглядом виден классический импульсный БП.

Первое что пришло в голову увеличить напряжение в цепи обратной связи регулятора. Для этого как минимум нужно было найти на плате делитель. Вот собственно он.

Нижний резистор делителя 4. 9 кОм был заменен на подстроечный номиналом 10 кОм. Монтаж конечно неказистый, но это времянка и с требуемой задачей вполне справляется.

Не прокатило — напряжение удалось поднять максимум до 8 вольт. При этом блок питания начал отчаянно пищать, что как бы намекало нам, что режим работы далёк от оптимального.

Дальнейшее насилие я посчитал бессмысленным и решил копнуть глубже.

Трансформатор был выпаян из платы. Надежда на безболезненное удаление сердечника не оправдалась — легко вышла лишь одна половинка, а вторая была приклеена к катушке с обмотками каким-то компаундом и я не решился её отодрать, т. к. боялся повредить хрупкий сердечник. Тем не менее даже в таком виде удалось довольно легко снять изоляцию обмоток и обнажить первую обмотку. Как оказалось это была регулирующая обмотка, а мне была нужна вторичная.

Пришлось смотать эту обмотку, после чего обнажилась вторичная обмотка, которая состояла из 10 витков медного провода диаметром 0,6 мм, намотанным в 2 жилы.

Т.к. мне требовалось поднять напряжение примерно в 2 раза я домотал еще 12 витков. Хотя как уже подумал позже можно было ничего не доматывать и просто разделить жилы обмотки и таким образом удвоить их число. Мощность-то у нас всё равно не изменилась и ограничивается сечением сердечника трансформатора, а увеличив напряжение в 2 раза максимальный ток соответственно уменьшился в 2 раза и можно было бы обойтись проводом вдвое меньшего сечения. Но как говорится — «хорошая мысля приходит опосля».

Итого в результате после домотки нужного количества витков и возвращения обратно регулирующей обмотки получилась вот такая конструкция.

Ну, а далее трансформатор был возвращён на плату.

Подстроечным резистором регулятора легко удалось получить требуемые 12 вольт. Бонусом получил исчезновение даже того небольшого свиста который был у этого блока питания до переделки. Ну и далее уже всё просто — подстроечник был заменён на постоянный резистор и всё окончательно превратилось в конфетку.

Вот как-то так можно использовать старый хлам в своих поделках.

PS: На самом деле сделано ещё в 2015 году — только дошли руки дописать: )

• Блок Питания

• howto

• Электроника

Поделиться:

© 2023 DiyTronic

солнечной энергии — 3 ампера при 5 В потребляют ту же мощность, что и 3 ампера при 12 В?

спросил
1 год, 3 месяца назад

Изменено
1 год, 3 месяца назад

Просмотрено
429 раз

\$\начало группы\$

Я знаю, что ампер — это вольт x ватт. Если я получаю 5 В при 3 амперах, это почти то же самое, что и 12 В при 3 амперах от 12-вольтовой системы? Я ожидаю, что 5 В будут потреблять больше, так как падение напряжения неэффективно.

Что я собираюсь сделать, так это подключить Google Wifi к аккумулятору SLA и солнечной панели, и я пытаюсь рассчитать время работы для розыгрыша при 5 В 3 ампера.

• 12 В
• солнечная энергия

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Если вы хотите подключить Google Wifi к аккумулятору SLA, вам понадобится преобразователь постоянного тока в постоянный для адаптации напряжения. Для Wi-Fi требуется 5 В, но батарея выдает 12 В.

Если вы используете линейный регулятор напряжения для получения 5 В, ток при 12 В и 5 В одинаков, входная мощность регулятора составляет 3 А при 12 В = 36 Вт, а выходная мощность составляет 3 А при 5 В = 15 Вт. Разница между входной и выходной мощностью теряется, поэтому теряется 36 Вт — 15 Вт = 21 Вт.

Если вы используете импульсный преобразователь постоянного тока в постоянный, входной ток этого преобразователя ниже выходного тока. Идеальный преобразователь со 100% эффективностью потреблял бы 15 Вт от батареи, чтобы произвести 15 Вт для Wi-Fi. Так что ток при 12 В всего 15 Вт / 12 В = 1,25 А.

Если аккумулятор имеет емкость 60 Ач (ампер-часы), время работы с линейным регулятором составляет 60 Ач / 3 А = 20 ч. Если используется переключающий преобразователь постоянного тока в постоянный, время работы намного больше, 60 Ач / 1,25 А = 48 часов.

Настоящим преобразователям нужно немного энергии для самих себя, поэтому мы должны предположить, что время работы примерно на 10 % меньше, то есть 18 часов или 43,2 часа.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Я знаю, что ампер — это вольт x ватт

Неверно.

$$
\begin{выровнено}
P &= I \times V \ \ \ \ /V \\
\frac{P}{V} &= I,
\end{выровнено}
$$

где P мощность, I ток, V напряжение.

Ампер x Вольт = Вт

3 А x 5 В = 15 Вт

3 А x 12 В = 36 Вт

\$\конечная группа\$

0

\$\начало группы\$

Для цепей постоянного тока (например, батарея, питающая цепь) мощность (Вт) равна амперам, умноженным на вольты. Итак, 5 В при 3 А — это 15 Вт; 12В при 3А это 36Вт.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.

arduino — Как получить аналоговый сигнал от 0 до 12 В постоянного тока на основе эталонного напряжения от 0 до 5 В постоянного тока?

Задавать вопрос

спросил
3 года 8 месяцев назад

Изменено
3 года, 8 месяцев назад

Просмотрено
1к раз

\$\начало группы\$

У меня есть Arduino, которая создает аналоговое напряжение от 0 до 5 В (я использовал для этого внешний ЦАП), и мне нужно использовать его для регулирования «большой» цепи с 12 В постоянного тока. Поэтому я пытаюсь получить на «большой» схеме аналоговые значения от 0 до 12 В постоянного тока (максимальный ток на 12 В составляет 55 мА).

Сейчас я использую MOSFET IRF520, но он работает не так хорошо, как я ожидал. МОП-транзистор начинает открываться при напряжении примерно 3 В и полностью открывается при напряжении 4 В. Поэтому для регулирования большой цепи я использую разницу всего в 1 В.

Прямо сейчас я рассматриваю возможность использования JFET (например, J112?) для такого типа работы, но я не уверен.

Подскажите пожалуйста, как бы вы решили этот вопрос и какое устройство использовали бы? Может быть, вы можете предложить какие-то конкретные полевые транзисторы/транзисторы, подходящие для этого?

• Arduino
• MOSFET
• регулятор напряжения
• jfet

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Вам нужна обратная связь, если вы хотите получить точное соотношение 12/5, транзистор с разомкнутым контуром этого не сделает. Я бы использовал операционный усилитель с транзисторным усилителем. Вы также можете найти операционный усилитель, который будет выдавать 55 мА (большинство не будет) и не использовать транзистор.

Вам нужен операционный усилитель rail-to-rail, чтобы выход был заземлен. Напряжение питания должно быть на несколько вольт выше 12 В, если вы используете транзистор.

См. также раздел «Добавление усиления» этой статьи:
https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/how-to-buffer-an-op-amp-output-for-higher-current-part-1/

^{смоделируйте эту схему — схема создана с помощью CircuitLab}

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Создайте конфигурацию неинвертирующего операционного усилителя с коэффициентом усиления 12/5 = 2,4 (с использованием операционного усилителя с напряжением питания 12 В).

$$V_{out}=\left(1+\frac {R_2}{R_1} \right)V_{in}$$
Используя серию E12 (которую я знаю наизусть):
R2 = 47k и R1 = 33k дают коэффициент усиления 2,42.
Использование E24 или E96 может дать лучшие результаты.

\$\конечная группа\$

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.