Схема usb адаптера для автомобиля

При разработке универсального USB-KKL адаптера ставилась следующая задача:

• разработать надежное устройство, адаптированное к нашим суровым климатическим условиям;
• обеспечить защиту персонального компьютера от помех бортовой сети автомобиля;
• обеспечить надежную связь между компьютером и автомобилем;
• обеспечить универсальность подключения адаптера к автомобилям, поддерживающих диагностику по K-line.

Для сопряжения с компьютером была выбрана шина USB, так как она на сегодняшний момент является самой распространенной и обеспечивает питание адаптера. В качестве драйвера USB была выбрана микросхема FT232RL фирмы FTDIchip. Данная микросхема требует всего несколько внешних элементов для своей работы и обеспечивает любую скорость передачи без дополнительных настроек. Это очень удобно, так как диагностические протоколы используют нестандартную скорость передачи. Ниже приведена структурная схема данной микросхемы. Из нее видно что все необходимые элементы для работы микросхемы находятся внутри.

Для подключения микросхемы FT232RL понадобиться всего несколько конденсаторов. Типовая схема подключения приведена ниже.

Для сопряжения с автомобильной шиной K-line (ISO9141-1, ISO9141-2, ISO14230) была выбрана микросхема L9637D фирмы ST Microelectronics. Данная микросхема имеет ряд достоинств по сравнению с аналогами:

• широкий диапазон входных напряжений (4,5 — 40 вольт);
• защита от переполюсовки;
• ограничение выходного тока по K-линии;
• температурная защита;
• защита от импульсных помех;

Ниже приведена структурная схема микросхемы L9637D.

L-линия в адаптере реализована с помощью двух транзисторов и управляется при помощи сигнала RTS. Как известно L-линия однонаправленная (информация идет от компьютера, в нашем случае, к ЭБУ ), но у микросхемы L9637D имеется вход для L-линии (эта микросхема предназначена для установки в блоке управления двигателя и поэтому L-линия здесь имеет функцию входа). Поэтому вход LI здесь используется для чтения данных с L-линии. Данных вход подключен к сигналу CTS. Таким образом получается еще одна K-линия.

Для защиты адаптера и компьютера от импульсных высокочастотных помех (коих в бортовой сети автомобиля пруд пруди) применяются фильтры под названием «ферритовые бусины». Данные фильтры производит фирма Murata. В адаптере используются фильтры типа BLM21PG331SN1. Данные фильтры при подачи на них постоянного напряжения имеют сопротивление около нуля, а при подачи на него высокочастотного сигнала увеличивают свое сопротивление до 330 Ом, тем самым препятствуя прохождению высокочастотных помех. На схеме они обозначены в виде катушек индуктивности (L1 — L3).

Из всего выше сказанного была разработана схема адаптера (приведена ниже).

Питание микросхем FT232RL и L9637D берется от шины USB, а подтяжка К-линий от бортовой сети автомобиля. Также в схему адаптера введен регулятор напряжения L78L05, для преобразования 12 Вольт в 5. Это сделано для того, чтобы можно было менять подтяжку К-линий: 12 или 5 вольт. Пятивольтовые уровни сигналов К-линий применяются в блоках, где используется протокол ALDL — это GM блоки и Январь-4.

Для обеспечения универсальности адаптера в нем используется разъем DB-9 папа. К этому разъему подключаются кабели с соответствующими диагностическими разъемами. В этом случае имея один адаптер и набор кабелей можно диагностировать весь спектр автомобилей, диагностируемых по К-линии.

В данную схему адаптера так же включен преобразователь ADM1485AR. Он предназначен для подключения устройств с интерфейсом RS485.

При разработке адаптера использовались только SMD компоненты, поэтому плата получилась компактной. Плата легко помещается в корпус переходника GC-9. Разводка платы приведена ниже.

Распиновка разъема для подключения кабелей приведен ниже.

Так выглядит готовый спаянный адаптер без корпуса:

Ремонт USB зарядного устройства от прикуривателя

Дата: 15.06.2017 // 0 Комментариев

С проблемой выхода из строя автомобильных USB зарядок знаком каждый автомобилист, особенно если они не фирменные, а куплены в первом попавшимся переходе. Сегодня у нас в статье ремонт USB зарядного устройства от прикуривателя, которое мы специально приобрели в заведомо неисправном состоянии. Интересно? Читаем далее…

Предисловие. Гуляя по рынку случайно натолкнулся на лоток с зарядками, где было выставлено пол ящика различных зарядок по броской цене, всего 5 грн (12 руб или 0,2 у.е). Продавец клялся, что они новые, продавал их на запчасти и говорил: «может контакт где-то отошел…». Понимая, что эти все зарядки скорей всего принесли обратно покупатели, у которых они сгорели в первые часы работы, решено было прикупить парочку адаптеров для вскрытия и описания возможной процедуры ремонта.

Ремонт USB зарядного устройства от прикуривателя

Адаптер имеет логотип с надписью DRAFT, модель CC21-2USB, выходное напряжение 5 В, ток 2 А.

Корпус не разборной на торце находятся два USB порта.

Для вскрытия пришлось разрезать клеевой шов вдоль корпуса. Так выглядит начинка этого устройства.

Основу USB зарядного адаптера от прикуривателя составляет микросхема DC-DC конвертер RZC2013. Если присмотреться, то на ней видны явные следы повреждения.

Схема USB адаптера практически ничем не отличается от схемы типового включения RZC2013.

По сути, необходимо просто заменить микросхему DC-DC конвертер RZC2013 новой. Но, увы, в продаже RZC2013 просто нет, заказывать с AliExpress такую мелочь не было ни желания ни времени. Решено было искать максимально приближенный доступный аналог, им стал DC-DC конвертер AСТ4060 SH.

Как видим, назначение ножек, и большинство других параметров практически совпадают. Но есть несколько важных нюансов, о которых будет указано далее. Выпаиваем RZC2013 и устанавливаем на его место AСТ4060 SH.

Если произвести пробное включение, то мы увидим, что адаптер работает, но не стоит спешить и собирать его в корпус. Если произвести замер выходного напряжения, то мы увидим, что оно отличается от нужных 5 В и составляет 7,25 В. Это много для зарядки девайсов, необходимо его откорректировать, и почему же оно стало другим?

Дело в том, что опорное напряжение на ножке №5 у RZC2013 и AСТ4060 SH разное. У RZC2013 оно составляет 0.925 В, а у AСТ4060 SH — 1,293 В.

Выходное напряжение рассчитывается по формуле:

Vout = (R3 + R4)/R4 х Vfb

• R3 = 51 кОм
• R4= 11 кОм
• Vfb RZC2013 = 0.925 В
• Vfb AСТ4060 SH= 1,293 В

При одних и тех же значениях R3 и R4 значения выходного напряжения для микросхем будет разным.

Vout RZC2013 = (R3 + R4)/R4 х Vfb = (51 + 11)/11 х 0,925 = 5,21 В

Vout AСТ4060 SH = (R3 + R4)/R4 х Vfb = (51 + 11)/11 х 1,293 = 7,28 В

В общем, как раз то, что мы наблюдаем на выходе. Нам нужно скорректировать R3.

R3 = R4 (Vout/Vfb — 1)

R3 = 11 (5/1,293 — 1) = 31,5 кОм (ближайший резистор будет номиналом 33 кОм)

Таким образом, на плате заменяем резистор 51 кОм на резистор 33 кОм, выходное напряжение станет уже 5,2 В.

После замены резистора ремонт USB зарядного устройства от прикуривателя завершен, уже можно склеить корпус и пользоваться адаптером.

Важным нюансом станет то, что у AСТ4060 SH входное напряжение рассчитано только до 20 В, такой конвертер нельзя использовать в автомобилях с напряжением бортовой сети 24 В.

KOMITART — развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

GNEZDO NEWS

Друзья сайта

Статистика

Схема адаптера для заряда телефона от прикуривателя авто на MC34063.

Схема адаптера для заряда телефона от прикуривателя авто на MC34063.

Заряжаем телефон от бортовой сети автомобиля_схема адаптера

В данной схеме автомобильного адаптера для зарядки мобильного телефона применена широко распространенная микросхема МС34063, представляющая собой DC/DC преобразователь. Полное описание микросхемы (параметры, размеры, включение, и т.д.) находятся в файле Datashit_MC34063.rar (ссылка кликабельна).

Данный преобразователь обладает следующими техническими характеристиками:

● Величина входного напряжения — 12 Вольт;
● Выходное напряжение — 5 Вольт;
● Частота преобразования — 85 кГц;
● КПД – примерно 70…75 %.

Принципиальная схема автомобильного адаптера для зарядки мобильных телефонов:

На 5-й ножке микросхемы должно быть 1,25 Вольта. Это обеспечивается делителем напряжения, образованного резисторами R2 и R3. От них зависит величина выходного напряжения, которую можно прикинуть по формуле:

Для того, чтобы на выходе получилось напряжение 5 Вольт, зададимся номиналом резистора R2, например, 1 кОм. Тогда номинал резистора R3 вычислим по формуле (в формулу подставлена величина резистора R2 в Омах):

Значит, для получения на выходе напряжения 5 Вольт номиналы резисторов будут:

● R2 – 1 кОм;
● R3 – 3 кОм.

Резистор R1 задает ток, при превышении которого микросхема отключается. При указанном на схеме номинале (0,3 Ом) выходной ток может составлять до 500 мА. Для того, чтобы выходной ток увеличить до 750 мА, номинал резистора R1 нужно уменьшить до 0,2 Ом, при этом 750 мА будет максимальным током для микросхемы МС34063. Мощность резистора R1 – 0,5 Вт.

От номинала конденсатора С3 зависит частота, на которой работает преобразователь, остальные емкости установлены в качестве фильтров входного и выходного напряжений.

VD1 – диод Шоттки. Дроссель L1 – 150…250 mH.

Для уменьшения габаритов преобразователя схема собрана на SMD-компонентах (кроме электролитов).
На выходе для универсальности можно поставить USB-разъем, и использовать для зарядки телефона стандартный кабель.

Чтобы вам особо не заморачиваться с расчетами, можете воспользоваться готовым списком номиналов элементов для выбора необходимых параметров преобразователя:

MAX Iout= 1-750mA

● Iout 50mA Rsc=3 Ohm
● Iout 100mA Rsc=1.5 Ohm
● Iout 150mA Rsc=1 Ohm
● Iout 250mA Rsc=0.6 Ohm
● Iout 350mA Rsc=0.429 Ohm
● Iout 450mA Rsc=0.333 Ohm
● Iout 500mA Rsc=0.3 Ohm
● Iout 600mA Rsc=0.25 Ohm
● Iout 750mA Rsc=0.2 Ohm

● Vout (1.5V) R1=7.5k R2=1.5k
● Vout (3.3V) R1=11k R2=18k
● Vout (3.7V) R1=5.1k R2=10k
● Vout (4.2V) R1=5.1k R2=12k
● Vout (5V) R1=1k R2=3k
● Vout (6V) R1=2.4k R2=9.1k
● Vout (9V) R1=1k R2=6.2k
● Vout (12.08V) R1=1.5k R2=13k

Ниже на снимках показан внешний вид собранного преобразователя:

Печатная плата DC преобразователя, собранного на SMD – компонентах:

Обратите внимание, на плате расположения элементов особым цветом показана перемычка, выше на фотографиях она выполнена проводом синего цвета.

Второй вариант печатной платы:

И третий вариант печатной платы:

Так выглядит собранный преобразователь:

Все варианты печатных плат в формате LAY6 и схему можно скачать одним файлом с нашего сайта по прямой ссылке.

Уважаемый Пользователь! О том, как получить нужный материал, прочитайте информацию по кнопке ниже: