Питание компа от автомобиля

Содержание

Питание компьютера от бортовой сети автомобиля.
ATX-совместимый БП компьютера для автомобиля
CarPC – настоящий компьютер в авто: от рассвета до наших дней
Зачем нужен компьютер в автомобиле?
CarPC из 2000-х. Каким он был?
CarPC сегодня. Каким он стал?

Питание компьютера от бортовой сети автомобиля.

Питание компьютера от бортовой сети автомобиля (9в – 16в).

Здесь представлена методика переделки стандартного компьютерного БП ATX для питания его от +9в до +16в (бортовая сеть автомобиля). Можно использовать любой, даже низкокачественый БП ATX (всёравно, все критичные элементы будут заменены или выброшены) мощностью 250Вт и выше.

Максимальная нагрузка – 150-200Вт (в зависимости от типа применяемых транзисторов и мощности переделываемого БП).

С1- С3 – на напряжение не меньше 16в.
Q1 и Q3 – мощные p-mosfet транзисторы. На напряжение не меньше 35в. Максимальный ток – не менее 30А (IRF4905, IRF5210). Обязательно на радиатор через изолирующую прокладку (например, слюду).
Q2 и Q4 – любые n-p-n (транзисторы (кт315, кт3102).
R1 и R3 – на 0.125 Вт
R2 и R4 – не менее 0.5 Вт.
D1 и D2 – любые, на ток не менее 2А
Фильтрующий дроссель – 7-10вит. сложенного в двое провода диаметром 0.7мм на кольце диам. от 15мм.

Подключение: точка +12 – к бортовой сети автомобиля (9В -16В), через предохранитель 20-25А.
Из БП предварительно выпаиваются высоковольтные транзисторы и конденсатор и закорачиваются точки A и B (см. на рис. участка схемы БП).

Выводы схемы подключаются к соотв. точкам рисунка участка схемы БП.
Вывод от D1 подключается на 12й вывод мс. TL494 (питание мс. ШИМ контроллера).
Вывод от D2 – на вход линейного стабилизатора +5vs (первый вывод мс. 7805) (питание стаб. дежурного режима).

Иногда необходима замена силовых диодных сборок в БП на более высоковольтные. Диод по +5 должен выдерживать не менее 35В, а по +12 не менее 75В обратного напряжения.

Нередко встречаются БП, у которых по шине 5vs не стоит кренка (7805), тогда D2 можно исключить, но необходимо дополнительно, на радиатор поставить кренку (7805), её вход — на вход +12, выход — на +5vs от БП.

Схема не нуждается в настройке.
Внимание! В доработанном БП на силовом трансформаторе высокое напряжение!

Основные правила работы с импульсниками:
1. Без нагрузки лучше не включать (может погореть).
2. все провода как можно короче делать.
3. при первом (пробном) запуске — питать через предохратиль гденить 3-4А, в качестве нагрузки, по 12В можно 2 параллельно резистора по 100 Om по 2Вт или больше на корпус повесить. И для старта БП — замкнуть зелёный на корпус (черный).

Вся схема БП ATX:

(кликните по картинке для увеличения)
Плата БП. рис2
Замечание: cхема не эксплуатировалась в реальных условиях.

PS.
В первом варианте схемы наблюдался небольшой завал фронтов, и как следствие, не самый большой КПД. Здесь предствлена двуполупериодная схема управления силовыми транзисторами.

Источник статьи: http://overclockers.ru/blog/Alexx/show/1900/Pitanie_kompjutera_ot_bortovoj_seti_avtomobilya

ATX-совместимый БП компьютера для автомобиля

Схема блока питания форм-фактора ATX, при использовании автомобильной АКБ

В данной статье рассмотрена схема самодельного блока питания, способного поддерживать работоспособность современных материнских плат формата ATX и компьютерной периферии при использовании в качестве источника энергии автомобильной аккумуляторной батареи +12В.

В основу конструкции легла схема, опубликованная на сайте carmp3.nm.ru. Однако указанный блок питания мог нормально работать только со старыми M/B формата AT, поскольку вырабатывал лишь напряжения ±12В, +5В и сигнал Power_Good. -5В требуется для некоторых плат на основе чипсетов nVidia (старую ISA-спецификацию не рассматриваю в силу неактуальности), +3.3В для нормальной работы процессора P4. Также был реализован механизм расширенного управления питанием (теперь включать и выключать Б/П можно удаленно, по сигналу с M/B).

Рис.1 Принципиальная схема Б/П

Основу Б/П представляет ШИМ (TL494 или аналоги). Два полевых MOSFET-транзистора коммутируют постоянное напряжение 12В с аккумулятора на импульсный трансформатор TR1. Выходные напряжения снимаются с вторичных обмоток, после выпрямления на полупериодных выпрямителях D3-D12, после чего попадают на общий дроссель DR1 и на индивидуальные L-фильтры DR2-DR6.

Стабилизируется только напряжение +5В, остальные – косвенно. Обратная связь стабилизатора получена от программируемого источника опорного напряжения TL431, выходная часть схемы отвязана от входной оптопарой PC817.
Включение Б/П в бортовую сеть, а также обработку сигнала PS_ON удаленного управления осуществляет схема управления на транзисторах Q1-Q2 и реле RL1. Для уверенного срабатывания реле возможно потребуется подобрать номиналы резисторов R1-R2.

Дежурное напряжение +5В_SB генерирует интегральный стабилизатор КР142ЕН5 (или импортный аналог 7805). Это напряжение есть всегда, пока клемма подключена к аккумулятору, поэтому микросхема обязательно устанавливается на теплоотвод.

Рис.2 Топология печатной платы

Конструктивно Б/П выполнен на односторонней печатной плате размером 85×95мм, вид со стороны деталей приведен на рис.2.

Рис.3 Фотография готовой конструкции

Трансформатор мотается медным одножильным проводом в лаковой изоляции диаметром 1 мм. в 2 нитки, т.е. суммарное сечение составило около 1.5 мм2. Феррит марки М2000НМ1-36 типоразмером 45?27?12. В качестве изоляции обмоток применялась черная тряпичная изолента (лакоткани под рукой, как назло, не оказалось). Порядок намотки следующий: на заизолированный феррит плотно наматывается первичная обмотка двойным проводом в 2 косы по 6 витков в каждой. Конец первой соединяется с началом второй, это соединится с +12В АКБ (точка #3 на рис.2). Свободные концы этой обмотки подсоединятся к транзисторам Q1 и Q2 (точки #1 и #2 на рис.2). Далее наматывается слой изоляции, и укладываются вторичные обмотки. Вторичная обмотка также симметричная, состоит из 2-х половин. Каждая из половин в свою очередь состоит из 2-х отрезков в 8 и 6 витков. Обе половины соединены свободными концами 2-х 6-ти витковых обмоток (земля или точна #4 на рис.2). От стыков 8-ми и 6-ти витковых обмоток снимаются ±5В, сделаны отводы (точки #7 и #8 на рис.2). Со свободных концов снимаем ±12В (точки #5 и #6 на рис.2). Обмотка для +3.3В мотается поверх, после слоя изоляции. Она состоит из 2?7 витков (две половины, 7 витков в каждой), средней частью соединена с землей (точна #4 на рис.2). Свободные концы – к точкам #9 и #10 на рис.2. Все обмотки, естественно, мотаются в одну сторону. Т.к. пропаять такой пучок толстых проводов весьма сложно, выходы обмоток вместе с гибким монтажным проводом обжимались медными гильзами.

Общий дроссель DR1 берется от компьютерного Б/П, DR2-DR6 – оттуда же. Диоды D3 D8, D11 D12, и D5 D6 – в корпусе TO220 также выпаяны из компьютерного блока питания. Остальные диоды выпрямителя – диоды Шотки на ток 5-7 А. Оптопара также извлечена из того же Б/П, можно заменить на любую аналогичную.

Реле – любое на 12В и коммутируемый ток 20-40 А. Я взял реле из автомобильной сигнализации. Диоды D1 и D2 также любые, лишь бы подходили по току.

Диоды, полевые транзисторы и интегральный стабилизатор устанавливаются на радиатор через изолирующие прокладки. Величина тока срабатывания защитного предохранителя подбирается экспериментально, исходя из мощности имеющейся нагрузки. После отладки желательно залить всю схему в компаунд или эпоксидную смолу с целью предотвращения коррозии и механических повреждений Б/П.

Источник статьи: http://cxem.net/comp/comp77.php

CarPC – настоящий компьютер в авто: от рассвета до наших дней

Зачем нужен компьютер в автомобиле?

А давайте-ка для затравки прогуляемся мысленно в год эдак 2000… Достижения техники, восхищавшие нас на стыке тысячелетий, сегодня вызывают только нервное всхлипывание… Первый телефон с MP3-плеером Siemens SL45, память которого составляла от 16 до 32 мегабайт, первый телефон с фотокамерой, имевшей разрешение лишь 0,1 мегапикселя, – Sharp J-SH04, первый телефон со встроенным GPS Benefon ESC… И все это – лучшие (!), флагманские модели, а значит, рядовым обывателям недоступные.

Обычные граждане, мы с вами, в те годы редко имели MP3-плеер, цифровую камеру или навигатор (и тем более встроенные в телефон!), не представляли планшетов в их сегодняшнем понимании – наши мечтания применительно к мобильникам чаще всего ограничивались полифонией, а автомагнитола, играющая MP3, представлялась чудом. Про такой копеечный сегодня аксессуар, как видеорегистратор, и помыслить было нельзя!

Собственно говоря, многие считают, что именно MP3 и дал главный толчок к развитию автомобильных компьютеров. 2000 год (ну, если уж быть точным, то 1998-99, тут расплывчато…) ознаменовался массовым всплеском интереса к музыке в формате MP3 и широким распространением знаменитого программного плеера Winamp. И, хотя еще вовсю выпускались и продавались кассетные автомагнитолы, множество людей не могли спать спокойно из-за невозможности слушать в автомобиле MP3 – такой удобный и ставший привычным на домашнем «пи-си»!

Но городить компьютер в машине только ради MP3 – это явный перебор, подобным занимались считанные энтузиасты, располагавшие явным избытком свободного времени. Тысячи людей увлеклись «любительским карпьютеростроением» лишь в середине 2000-х, когда в массы пришло понимание удобства и необходимости в повседневных поездках навигации, видеозаписи движения, мобильного доступа в интернет и, конечно же, воспроизведения любых форматов аудио- и видеофайлов. Так во всем мире, не исключая и нашу страну, возникло комьюнити «карписишников».

CarPC из 2000-х. Каким он был?

Как выглядел CarPC в середине 2000-х? Типичный автокомпьютер был эдаким «пауком», распределенной системой. К примеру, сам комп – под сиденьем, в центральной консоли – небольшой 7-дюймовый сенсорный монитор, в бардачке – CD-ROM и USB-гнезда, на заднее стекло приклеены GPS-антенны и выносной GPRS-модем для интернета, на лобовом – камера видеорегистрации, провод от которой идет к карточке видеозахвата, и т.п. Чтобы машина в итоге не выглядела внутри подобно ДеЛореану «Дока» Эммета Брауна, «карписишникам» приходилось проделывать нешуточные объемы арматурных работ по салону, интегрируя все это барахло и соединяющие его провода под обшивки и покрытие пола.

Материнская плата и корпус:

Для CarPC использовали стандартные десктопные «материнки» с необходимыми периферийными карточками в PCI-слоты и в порты на задней стенке – видеокартой, беспроводными интерфейсами, платами видеозахвата для камер наблюдения за дорогой и салоном, GPRS-модемами, выносными GPS-антеннами и т.д. Главной сложностью был корпус – как правило, самодельный, рассчитанный на скрытый монтаж под сиденьем, в бардачке (зачастую с полным удалением перчаточного ящика!), в нише багажника и т.п. Типичный автомобильный компьютер середины 2000-х — склеенный из толстого оргстекла корпус с обычной десктопной начинкой:

Хранилище данных:

Операционная система, софт, музыка, видео и т.д. хранились на обычном жестком диске, без какой-либо виброразвязки или термозащиты – все прекрасно работало и так, хотя у неофитов именно выживание винчестера при автомобильной тряске и перепадах температур вызывало наибольшие сомнения.

Дисплей:

Дисплей в CarPC – это не только средство визуального отображения информации, но и главное устройство управления всей системой! Ибо клавиатуру и мышку в движении использовать нереально, и лишь редкие энтузиасты применяли беспроводные трекболы, тоже, надо сказать, не шибко удобные. Поэтому «карписишники» были одними из первых, кто активно начал юзать сенсорные мониторы, пока большинство воспринимало их еще как экзотику. Мониторы для автомобильного компьютера были, как правило, 7-дюймовые и относились к одному из трех основных типов:

Мониторы от производителя специализированных автомобильных мониторов типа компании Lilliput – готовые устройства с 12-вольтовым питанием и сенсорным экраном, которые можно было встроить в интерьер. Довольно дорогие изделия.
Моторизованные мониторы, внешне схожие с однодиновой магнитолой, которые выезжали и поднимались вертикально, от производителей автоэлектроники второго-третьего эшелонов, например, Prology. Тоже недешевые.
Самодельные конструкции в виде дешевого китайского автотелевизора с VGA-видеовходом, на который наклеивали купленную на eBay сенсорную прозрачную пленку с USB-интерфейсом. Популярный бюджетный вариант.

Блок питания:

Едва ли не самый важный компонент карпьютера, который должен работать без сбоев при нестабильном напряжении автомобильной бортсети, не уходить в перезагрузку при вращении стартера, уметь беречь аккумулятор машины, контролируя напряжение и интеллектуально выключаясь. Основных вариантов тут было четыре:

Специальный блок питания для CarPC. Дорогой, но качественный.
Самоделка по схеме форумчанина сайта «карписишников» Сергея Лебедева. Конструкция стала невероятно популярной за счет своей простоты и продуманности, её собирали тысячи людей по всей стране. Аббревиатура «БПСЛ» («блок питания Сергея Лебедева») была известна каждому энтузиасту карпьютеризации!
Переделка на 12 вольт обычного 220-вольтового компьютерного блока питания ATX – «нищебродский» вариант с сомнительным результатом. Но у некоторых как-то умудрялось работать…
Использование в качестве основы для CarPC старого ноутбука с универсальной ноутбучной зарядкой от «прикуривателя» – хороший, несложный и недорогой вариант, но затрудняющий гибкое построение системы – приходилось зависеть от характеристик имеющегося ноутбука, а не выбирать на свое усмотрение «материнку», процессор и прочее.

Софт:

Софтверной основой автомобильного компьютера была, как правило, самая обычная «винда». Но безопасно пользоваться «окнами» на 7-дюймовом сенсорном экранчике, да еще во время движения, – нереально, поэтому поверх Windows в обязательном порядке устанавливалась специальная оболочка-интерфейс с крупными и удобными экранными кнопками и менюшками для управления музыкой, видео, интернетом, навигацией и т.п. Эти оболочки разрабатывались самими «карписишниками», из года в год улучшались, приобретали массу скинов и индивидуальных настроек.

CarPC сегодня. Каким он стал?

Ваш покорный слуга сам увлекался CarPC много лет тому назад. Впоследствии этот вид технического творчества мне наскучил, к тому же существенно эволюционировала потребительская электроника, сделав возможным решить почти все задачи, возлагаемые прежде на громоздкий и непростой в монтаже CarPC, силами смартфона или планшета. Вспомнив как-то с ностальгическими чувствами старые добрые времена, я зашел на сайт, традиционно объединявший российских «карписишников», и очень удивился, обнаружив, что он жив-здоров, и на нем кипит общение творческих людей! Впрочем, не стоит думать, что эти люди по-прежнему громоздят в машину «потроха» десктопов и врезают CD-ROMы в бардачки, – CarPC эволюционировал, радикально сменив концепцию!

Сегодняшний карпьютер – это, как правило, встроенный в торпедо автомобиля андроидный планшет – либо вместо имеющегося в штатной комплектации дисплея, либо при крайне ограниченных функциях родной мультимедийной системы. Каковы достоинства подобного решения?

Во-первых, конечно, это преимущества встроенной стационарной системы – потребность регулярно снимать/устанавливать смартфон и регистратор на присосках – это неудобно, и есть постоянный риск забыть что-то в салоне.
Во-вторых, качество в сравнении с готовыми аналогами – многочисленные андроидные автомагнитолы, которые выпускаются специально под дизайн конкретной модели автомобиля, дОроги, а бренды, производящие их, никому не известны. Планшет же известной марки – это гарантированно более высокий уровень сборки и надежности.
В-третьих, как уже понятно, цена. Планшет более чем доступен, а родной мультимедийный дисплей для, скажем, Opel Astra J или Mokka стоит от 50 тысяч рублей, и за эти деньги не блещет функциональностью… На его место встает планшет, выполняя гораздо больше разнообразных задач.

По такому описанию может на первый взгляд показаться, что сегодня CarPC как явление измельчал, комьюнити превратилось в «сообщество любителей планшетов в машине», и из этого интересного хобби ушла значительная часть креатива… На самом деле это не так!

Практически все трудности-интересности, которые были свойственны полноценным компьютерам в автомобиле, унаследовали и системы на основе планшетов! Тут по-прежнему есть где покопаться, повозиться, приложить голову и руки для реализации нестандартных решений.

К примеру, не так-то просто обеспечить такую «элементарную» вещь, как питание планшета от бортовой сети! Часто во время работы навигации microUSB-порт не способен заряжать планшет – он лишь замедляет разряд! Иногда это удается победить только с помощью специально кастомизированных прошивок… А чтобы планшет включался, выключался и менял режимы по определенным алгоритмам, в привязке к положению ключа зажигания и другим функциям авто, энтузиасты делают специальные контроллеры питания.

Непростая задача подключить к планшету и пару видеокамер – для съемки дорожной обстановки и для парковки задним ходом – опять приходится «колхозить» коммутаторы видеосигнала и другие приспособления… В общем, работы креативщикам-самоделкиным хватает!

Источник статьи: http://www.kolesa.ru/article/carpc-nastojaschij-kompjuter-v-avto-ot-rassveta-do-nashih-dnej-2015-10-22