Extreem wazig idee - Computer in de auto: voeding

[Dweil]

Plot: Ik wil een computervoeding die van 12V boordspanning alle spanningen maakt die een computer nodig heeft.

Technische gegevens:
- Ingang: 10-15 V onsmurfelijk veel Ampere.
- Uitgang: 3,3V/25A 5V/25A 12V/18A -5V/0,25A -12A/0,25A
- ter grootte van een standaard computervoeding.

Mijn schatting is dat deze voeding maximaal 42 AMPERE zal trekken uit de boordspanning. (afgaand op het uitgangsvermogen en een standaard werkingsgraad van 85%) Je snapt het al: dit is een project voor zeer ver gevorderden.

Uitwerking:

-12 volt, definitief:



-5 volt, definitief:

Standaard 7905 die van onze -12V -5V maakt. El cheapo !

12 volt, ontwerpfase:

Het zal duidelijk zijn dat je niet de boordspanning direct kan gebruiken. Ook een low-drop regelaar kan niet in alle gevallen uitkomst bieden, bijvoorbeeld als de boordspanning tijdens het starten ver onder de 12V duikt. Ik zal een step-up rgelaar moeten gebruiken, en vanaf daar terug regelen. Te denken valt aan een 15 volt converter en dan van 15 volt naar 12 volt terugregel middels een normale lineare spanningsregelaar (een soort turbo-7812 ) dat IC is voor 6A maximaal, dus ik heb hier dan 3 voor nodig.

5 volt, ontwerpfase:

Magic Word: Pulsbreedtemodulatie. Ik wil de autospanning zo direct mogelijk terug regelen naar 5V zodat ik zo min mogelijk vermogensdissiperende componenten heb, en dus zo efficiënt mogelijk regel. Een standaard PWM regelaar aan een power-FET zetten (zeg: BUZ11), afvlak spoel+elco erachter, en klaar is Dweil. Probleem wordt de constructie voor een afvlakspoel voor 25A (!!!) Ik heb al gedacht aan 2,5mm² installatiedraad op ferrietkern wikkellen. Nog te ontwerpen dus.

3,3 volt, ontwerpfase:

Dit gedeelte wordt in principe gelijk als de 5V, alleen staat de PWM regelaar anders ingesteld. Het leven is gemakkelijk

Het zal duidelijk zijn dat er nog veel te doen valt aan dit project. Suggesties zijn dan ook meer dan welkom. En kom niet aan met links naar al gebouwde "car computer" voedingen, deze zijn in de regel 150 Watt of minder.. En daar gaan wij natuurlijk niet mee accoord, 300W is een standaard voeding.

Tot zover dus even.

[TheLemon]

Voor die +12V zou je eens naar het schema van een UPS moeten kijken, die kunnen wel een half uur zonder enige ingangsspanning. Zal wel heel dom zijn, maar: een flinke elco om die paar seconden van starten te bufferen?
Trouwens, mijn autoradio blijft ook gewoon spelen tijdens het starten, zelfs met alle verbuikers aan, zou je ook eens kunnen uitpluizen.

Btw: moet 'ie echt ook blijven werken tijdens het starten?

[JeroenT]

kewl houdt ons op de hoogte
dit is namelijk wel erg cool !!

[Dweil]

Ik weet dat de boordspanning in een auto ERG kan variëren. doelstelling is dus: ingangsspanning 10-15 V.

[Acid_Burn]

http://mp3car.com/usersites/arby/installation.html

die heeft het gewoon gedaan met een powerinverter. Laat het stabiliseren van de voeding aan het moederbord gewoon over aan... de computer voeding

[Dweil]

Dat was dus de eerste die een beter plan heeft.. Op zich wel leuk, alleen heb ik geen zin om 12 volt om te zetten naar 230V met een werkingsgraad van 80%, en daarna die 230V terug naar laagspanning om te zetten met 80%. Dit moet in een keer kunnen.

Ik heb ondertussen een geweldige denkfout gemaakt, want in het schema met die MAXIM IC hierboven word eerst een spanning gemaakt van 5V (L7805) maar... Die hadden we al ter beschikking. Het blokschema komt er dus als volgt uit te zien:



De meeste problemen voorzie ik in het 12V uit gedeelte.

[Demo]

Op maandag 24 september 2001 22:45 schreef TheLemon het volgende:
Voor die +12V zou je eens naar het schema van een UPS moeten kijken, die kunnen wel een half uur zonder enige ingangsspanning. Zal wel heel dom zijn, maar: een flinke elco om die paar seconden van starten te bufferen?
Trouwens, mijn autoradio blijft ook gewoon spelen tijdens het starten, zelfs met alle verbuikers aan, zou je ook eens kunnen uitpluizen.

Btw: moet 'ie echt ook blijven werken tijdens het starten?

Lijkt mij ook de beste... doen ze met autoradio's toch ook?

[Dweil]

Op maandag 24 september 2001 23:22 schreef Demoniac het volgende:
Lijkt mij ook de beste... doen ze met autoradio's toch ook?

Klein detail: Een autoradio trekt niet zoveel amperes als mijn computervoeding.. de elco zou dus wel HEEL groot moeten wezen wil hij wat kunnen overbruggen. Maar goed, ik zal eens kijken of het toch niet met een extreem-low-drop regelaar niet kan, zodat ik in 90% van alle gevallen gewoon 12V heb.. maar ideaal is het niet.

[Verwijderd]

Zou het niet makelijker zijn om een big papa transistor te gebruiken die wordt aan gestuurd door 7812,
krijgt ie ook iets minder voor zun kieze en die transistor kan wel wat hebben

[Dweil]

transistor was sowieso al een woord wat ik niet in de mond wilde nemen bij dit project. Ik denk dat je oplossing voor te veel spanningsval zorgt. een normale 7812 heeft al 2 volt verschil nodig om te kunnen werken.

[Skef]

[luie-mensen-modus]
Ik zou gewoon een 12 naar 230 converter nemen, en daar gewoon de stekker van je PC in steken.....
[/luie-mensen-modus]

Je kan ook eens kijken naar van die "embedded-pc's": Die hebben meestal alleen een +12, +5 en een 0 nodig...

Ik geloof dat Micropower wel wat leuks heeft, het is alleen wel duur (het mooiste mdel, met sound/vga/lan onboard, kost al iets van 1400 pieken.... Wel lekker klein.....)

[sebastius]

En de bediening kun je met zo'n leuk Windows CE machientje via een netwerkje doen, lekker groot scherm, zelf te programeren.

[Verwijderd]

Als je zelf transformatoren wilt wikkelen, dan zou ik het lekker allemaal in 1x doen. Eventueel neem je de backend van een standaard PC voeding, en knoop je een paar wikkelingen bij de primaire trafo, waar je dan vervolgens een eigen flyback trap bijbouwt. Dit moet je wel, omdat de primaire kant van een standaard PC voeding gemaakt is voor hogere spanningen. Door een andere primaire wikkeling aan te brengen kun je dit naar smaak aanpassen. Dat lijkt me het simpelste.

Wil je dat niet, dan nog raad ik je aan om alle spanningen rechtstreeks uit de boordspanning te schakelen. Dat is het meest efficiente. Voor de +5V en +3.3V kun je een standaard 2-fase Buck converter gebruiken met synchrone gelijkrichter, voor de +12V zou ik toch met een trafo werken (flyback config?).
En vergeet de crowbars niet!

Overigens is de kans dat je met alleen +12 en +5 toekunt vrij groot. Eventueel de +3.3V nog, maar de negatieve spanningen hebben in mijn PC een load van exact 0 Amp. Die kun je dus rustig weglaten.

[Dweil]

-12V heb ik wel nodig, de seriële poort heeft dat nodig. Die -5V wordt inderdaad bijna nooit meer gebruikt, maar ja, het is makkelijk als je toch al -12V had, dus waarom niet.

[Verwijderd]

Nou, als dat waar is, dan kun je die -12 ook wel met een switched-capacitor voltage inverter maken. Bekijk de ICL9660 maar eens.

[Verwijderd]

Vraagje... Waarom moet die voeding 42 Amp trekken???
Lijkt mij een beetje zwaar overdreven...

[cyclone]

Ik heb dit ook een keer willen doen alleen de prijs viel mij destijds een beetje tegen.

Jou idee trouwens om voor de +12 meerdere 7812 te gebruiken gaat niet geheel werken door ze gewoon aanelkaar te knopen.
( ik weet niet precies meer wat het probleem is maar ik kan me nog een electuur herinneren waarin dit probleem duidelijk werd uitgelegd ) Het is wel mogelijk alleen moet je er nog het een en ander aan zooi omheenknopen.

Wat je zou kunnen doen is kijken hoeveel A je nodig hebt voor je moederbord, als dit door 1 7812 geregeld kan worden zou je vervolgens een andere kunnen gebruiken voor je HD e.d. zo verdeel je toch het vermogen en kun je gebruik blijven maken van die 7812 zonder ze zonder meer echt aanelkaar te knopen

Voor de rest ben ik benieuwd hoe je dit gaat bouwen.
Ik ben destijd gestopt omdat het gewoonweg te duur ging worden , en ik heb een oude laptop geregeld welke alleen een + 12 V nodig heeft .. wel zo makkelijk zeg maar

[Verwijderd]

Wel een leuk projectje, alleen varieert de spanning bij een auto wel iets meer hoor, als je een ouderwetse kar hebt met een mechanische spanningsregelaar heb je ook nog eens een hele hoop storing op je ingang, ook de ontsteking stoort behoorlijk. Ik weet heel weinig van electronica dus als jouw gebruikte onderdelen dat compenseren dan is hetgoed, maar ik wilde je gewoon effe waarschuwen.

Tijdens het starten kan de boord spanning wel lager komen dan volt, reken maar op 8,5 a 9 volt wanneer de startmotor het vliegwiel meeneemt. Sommige dynamo's leveren veel meer dan de standaard 14,4 Volt, soms wel 16 Volt !!!

Suuk6

[Judaz]

waarom neem je geen laptop als basis. Één soort spanning erin en je hebt een mooie platte monitor

[Judaz]

Ik verwacht wel zoiets

[bugs]

Met PWM neem ik aan dat je een chopper wil gaan maken? Dat is eigenlijk je einige mogelijkheid. Waarom ga je niet opzoek naar zo'n accu naar 220V omvormer? Voor in caravan's ed. Is goedkoper, makkelijker en waarschijnlijk bijna net zo efficient als wat jij van plan bent

[Dweil]

Neeeeeeeeeeeee, ik wil een computervoeding met 12V ingang.. Dat was mijn doelstelling.. Als de voedingspanning inderdaad zakt tot 8 tot 9 volt, is dat nog niet zo'n probleem, ik heb alles erop ontworpen dat dit kan. Boven de 16 volt is uiteraard ook geen probleem. Er zou hier en daar wat storingsonderdrukking ingebouwd moeten worden, maar ik denk dat dit al goed wordt opgevangen door de afvlak-spoelen. Praktijk zal hier inzicht in bieden.

Dit project is voor 30% handig in de auto, en voor 70% leerzaam. Prijskaartje is dus van minder belang.

[Verwijderd]

euh en een monitor?!?!?!?!?!?

[Resistor]

Een laptop op de sigarettenaansteker lijkt mij makkelijker.
(ik kon het niet laten)
-edit- Judaz was me al voor met de laptop

[bugs]

Ik heb wel eens een moederbordje aan een accu gehangen met een disciperende regelaar. Had alleen maar 5V nodig, a 5A. dus dat ditn sotnd zo'n 7*5=35 Wat aan warmtje te verstoken. Dat werd heet!!!! Maar een choppertje bouwen is niet moeilijk meer tegenwoordig. Spoelen maken/vinden, dat is het meest irritant.

[Dweil]

Ik heb al gedacht aan 2,5mm² installatiedraad te winden rond een ronde ferrietkern. Kendit? er uiteraard wel voor zorgend dat de windingen elkaar niet raken, want anders heb je er natuurlijk nog niets aan. De frequentie van de chopper, kan ik die zo hoog maken als ik wil ? Even wel rekening houdende met de F_max van de FET.

[subsonik]

Lineaire regelaars die bv 15V naar 12V terugregelen moet je absoluut vermijden, anders ga je superzwaar moeten koelen en overdreven veel vermogen uit de accu trekken.

Ik zou het zo oplossen: een 10V step-down regelaar voor de 12V spanning. Heb ergens gelezen dat de meeste PCs en harde schijven ook op 10V nog prima werken.

Voor de 5V een vette geschakelde regelaar, waarschijnlijk zal je er nog een paar mosFETs moeten achter hangen om genoeg stroom te kunnen verwerken.

Het moeilijkste zal zijn om geschikte spoelen te vinden...

[Verwijderd]

Op vrijdag 28 september 2001 19:51 schreef Dweil het volgende:
Ik heb al gedacht aan 2,5mm² installatiedraad te winden rond een ronde ferrietkern. Kendit? er uiteraard wel voor zorgend dat de windingen elkaar niet raken, want anders heb je er natuurlijk nog niets aan.

Kan wel, zolang je de frequentie zodanig laag houd dat je geen last krijgt van het skineffect. En zolang de kern niet in verzadiging komt natuurlijk.

Heb je gegevens van die kernen?

De frequentie van de chopper, kan ik die zo hoog maken als ik wil ? Even wel rekening houdende met de F_max van de FET.

Nope. Je ferriet heeft een maximum, en de verliezen in de transitietijden van de MOSFET's worden groot, evenals de verliezen in de gate-drivers. Een beetje dikke mosfet heeft toch al gauw een gatecapaciteit van een nF of 4.
Verder heb je nog last van het skin-effect dus. Hou 50-250 kHz aan, da's nog niet zo moeilijk.

[Sine]

Een paar bruikbare links

http://cybersake.www.cistron.nl/carmp3/index.htm

http://www.jarcom.com/inmotion/power.htm

http://sproggy.mp3car.com/psu.html

http://www.andicorp.com/projects/mp3car/dc2dc/dc2dc.htm