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汽车12V转USB 5V 2A输出电源适配器

消耗积分:2 | 格式:zip | 大小:0.12 MB | 2022-07-28

李雪

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PCB图如下：
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描述

汽车 12V 转 USB 5V 2A 输出电源适配器

该项目介绍了一种标称 12V 至 5V 的降压电源适配器，用于机动车辆以提供

来自 USB 插座的 5V、高达 2A 的电流。

它旨在插入汽车或其他车辆的点烟器插座中，并可与通常从 5V USB 电源插座以高达 1.8A 的电流充电的任何设备一起使用。

尽管最近的汽车已经内置了适合这种用途的 USB 插座，

有些可能无法提供足够的电流来为平板电脑和智能手机等设备充电。

许多在 2010 年前后设计的汽车可能根本没有 USB 插座。

然而，大多数车辆都有点烟器插座，允许将大电流直接连接到车辆 12V 电源。

这显然不适合直接为 5V 输入设备充电，因此需要某种形式的电压降低以及 - 由于嘈杂且非常粗略调节的电池电压行为 - 需要电压调节。

许多 12V 至 5V 适配器的设计已经在网络上免费提供，使用线性调节，在最大交流发电机输出下 2A 负载时，它会在 15W 至 20W 范围内的某处耗散，因此需要大量散热。

大多数不提供任何形式的输出过压保护，以防串联稳压元件发生短路故障，这可能导致 12V 输入电源直接连接到 5V 输出。

目前尚不清楚出售的商用设备提供何种级别的保护。

该项目提出了一种设计，为输入和输出连接提供明确定义的保护。

1.输入电压

8V 至 55V 直流

2.负载突降和输入反极性保护

输入侧设计为在标称 12V 车辆电源下运行，但能够承受瞬变，包括 - 在意外或间歇性车辆电池断开的情况下 - 交流发电机负载突降，高达 55V。它还可以防止输入电源的意外反极性连接。

3. EMI滤波

输入侧还具有低通滤波功能，以减少从车辆电源输入调节器的噪声。

相同的滤波降低了从稳压器输出到车辆电源的开关噪声，从而最大限度地减少干扰其他车辆设备的可能性。

滤波还旨在确保稳压器在所有输入电压下的输入稳定性。

4.输出短路和过压保护

5V 输出可防止输出短路故障。

5V 输出还受到保护，以防止可能导致 12V 输入直接施加到 5V 输出上的设备故障，例如降压稳压器芯片中的串联开关晶体管故障。如果发生此类故障，施加在 5V 输出上的瞬时电压会被钳位到略低于 5.7V。输出过电压钳位至 5.7V 几毫秒后，串联的 2A 保险丝熔断，从而永久断开与车辆电源的连接。

输入和输出电压的存在由单独的绿色（输入）和红色（输出）LED 指示。

5.输出电压和电流

5V+/-0.25V 高达 1.8A（受输出侧 USB 连接器额定值的限制，稳压器芯片可以提供高达 2A 的额定连接器）。

·        但是请注意，这不是一个便宜的项目，有两个原因。

a) L4978 开关模式稳压器是少数可满足 8V 至 55V 输入电压范围要求的通孔器件之一。虽然表面贴装封装有更便宜的设备，但为了让最广泛的用户可以使用这个项目，决定避免需要任何专业的焊接技能或设备；

b) 设计使用指定和采购的高质量组件，以满足严格的设计要求。作为任何开关模式电源设计的规则，强烈建议仅使用指定的组件或已知等效规格的替代品来构建此项目。

电气规格

输入电压范围：8V-55V

输出电压：5.1V ±3%（线路、负载和温度）

输出纹波：34mV

输出电流范围：1mA-2A

最大输出纹波电流：20% Iomax

电流限制：3A

开关频率：100kHz

目标效率：85%@2A Vin = 55V，92%@0.5A Vin = 12V

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