Пищит Bluetooth адаптер? Есть решение! Убираем земляную петлю (гальваническая развязка по питанию).
Здравствуйте уважаемые одноклубники и форумчане!
Я думаю многие из нас, хоть раз в жизни, сталкивались с таким явлением, как наводки по питанию на автомагнитолу, при подключении разнообразных девайсов, в прикуриватель и не только. Это может происходить во время зарядки смартфона, во время подключения видеорегистратора, а также в 99% случаев, возникает при подключении Bluetooth адаптеров в автомобиле на постоянное питание (адаптеры без аккумулятора).
Как я писал ранее, я недавно заказал себе вот такой
Bluetooth адаптер ⬅️ на нашем, всенародно любимом сайте, АлиЭкспресс.
В принципе об этих наводках я знал давно, и знал что есть решение этой проблемы. И когда, я получил этот адаптер, мои предположения подтвердились. Включив его я услышал тот самый, противный писк, визг, скрежет и т.д, который с увеличением громкости усиливается, а при работе генератора становится вообще не сносным.
Идею изначально подглянул здесь . Спасибо огромное автору за очень познавательный пост. Такие посты априори заслуживают внимания и уважения!
Но, мне как всегда стало лениво что-то паять, думать во что завернуть и куда спрятать.
Забегая немного наперёд скажу, что на рынке устройств для устранения этого трабла, много. Но, далеко не все из них, работают корректно.
Например ранее я пробовал подключать вот такой фильтр.
Подключается это «чудо», в разрыв аудио провода. Не рекомендую покупать, никому, подобные устройства. Да, шумы он убирает процентов на 80, если ничего больше не подключено. Если, я подключаю, например инвертор на 220В, то шумит, но конечно меньше чем без него. Но главный недостаток этого фильтра, это то, что качество звука, через него, очень сильно страдает. Звук становится «плоским» и тихим. С помощью эквалайзера в магнитоле, конечно, можно немножечко сгладить этот момент, но в целом, это совсем не то. Звук абсолютно не тот, который должен быть.
Также, отдельно продаются ферритовые кольца на провода. На моем адаптере такое кольцо висит. Скажу сразу — мёртвому припарка. Что с ним, что без него)))
Так вот. Увидев вышеописанный пост, я принялся искать готовое решение, как говорится, для людей с двумя левыми������. У кого есть, хоть одна, правая, можете сделать как в том посте, выйдет ещё дешевле))).
Оказалось, что на АлиЭкспресс, таких девайсов пруд пруди. Называются они Usb изоляторами.
С помощью этих девайсов и делается, та самая, гальваническая развязка по питанию и убирается земляная петля. Девайсы эти, предназначены не только для Bluetooth адаптеров, но в нашем случае, эта «чудо» коробочка подходит нам идеально.
Ссылка, где покупал я клик, но в принципе, их там полно. Этот я взял, чисто из-за того, что на момент заказа, на него была самая низкая цена.
В общем, долго расписывать не буду, снял для Вас коротенький видеоролик с результатом подключения. Ещё раз извиняюсь за бардак в машине))), изначально не планировал ничего снимать. Просто сел проверить. Идея пришла в голову спонтанно)))
После этого завёл автомобиль, погазовал — всё чётко. Звук отличный и никаких посторонних, раздражающих, шумов.
Ездим, слушаем музыку и балдеем)))
Всем спасибо, кто дочитал до конца, а также всем ровных и безопасных дорог!
Делаем гальванически-отвязанное гнездо зарядки для автозвука
Многие сталкиваются с проблемой, когда музыка играет через линию (AUX) с устройства, которое заряжается от прикуривателя авто и это приводит к наводкам, помехам, свисту. Это происходит из-за так называемой «земляной петли». Каждый избавляется от этого как может и в меру своей фантазии, например — заряжать телефон/планшет от павербанка вместо прикуривателя (и чередовать эти павербанки по мере разрядки), но это полная дичь. По уму, нужно разорвать петлю, чтобы земля у мафона и телефона не соприкасались. Сделать это можно либо на линии аудиокабеля (заменив AUX ФМ- или блютус трансмиттером), либо на линии зарядки — с помощью гальванической развязки внутри DC-DC преобразователя. Этот вариант я и рассмотрю.
К сожалению, исчерпывающей инструкции на просторах интернета нет, потому мне пришлось собирать в кучу обрывки разной информации. Итак, в этом посте рассмотрим два решения: в виде гнезда прикуривателя и в виде USB-розетки (ну или зарядного устройства).
Второй вариант обеспечит нам уже готовые 5 вольт, которыми заряжается любой современный смартфон или планшет. Однако учитывайте, что для полноценной работы всяких быстрых и ускоренных зарядок с током свыше 1 ампера необходимы разные пляски с бубном в зависимости от старости и бренда смартфона. Просто от контактов +5 вольт и минус они не будут заряжаться полноценно, и вполне вероятно, что в базовом режиме зарядки она будет крайне медленной или вообще «выходить в ноль» — всего лишь поддерживать текущий уровень заряда без какого-либо прогресса. Решается этот затык разными способами, например: в более старых девайсах достаточно замкнуть между собой контакты Data+ и Data-, в более современных нужно впаивать разные сопротивления или даже специальные микросхемы, что является лишним гемором (более детально — в профильной статье: rones.su/techno/zaryadka-mobilynika-po-usb.html).
В первом варианте с розеткой для прикуривателя мы избавляем себя от загонов от производителей девайсов, поскольку в обычное гнездо прикуривателя можно вставить любую современную авто-зарядку, где все эти нюансы уже учтены. Однако придётся искать преобразователь на 12 вольт, который скорее всего будет дороже 5-вольтового. (Например: Aimtec AM40UW-2412SIZ).
Итак, список необходимых компонентов:
1. Кабель MicroUSB или USB Type C в зависимости от вашего смартфона/планшета;
2. Разборное гнездо прикуривателя, USB-гнездо или вилка прикуривателя в зависимости от выбранного форм-фактора;
3. DC-DC преобразователь с гальванической развязкой (не все они её имеют!), с входным напряжением не менее 12 вольт и выходным напряжением 5 вольт (для USB-варианта) или 12 вольт (для варианта гнезда прикуривателя), и выходным током не менее 3 ампер. Эти спецификации следует крайне точно соблюсти, т. к. очень много моделей с крайне малым током а-ля 0,2 ампер, которых будет недостаточно для зарядки любого современного девайса;
4. Провода, паяльник, более-менее прямые руки, час времени.
В моём случае выбран USB-вариант, преобразователь MeanWell NSD15-12S5, но могут подойти и другие аналоги, например Aimtec am6g-0505sz или ещё какие, всё зависит от наличия в вашем регионе и цены. На входе у него от +9 до +36 вольт (так что все возможные скачки и просадки в бортовой сети ему побоку), на выходе 5 вольт и 3 ампера.
Следовательно, на вход мы цепляем ему +12 от любого источника, но лучше от АСС (не забываем, большинство подобных преобразователей поджирают в простое), а на выход цепляем USB-кабель зарядки смартфона. Сделать и то и другое можно разными способами: вход впаять прямо к проводам прикуривателя, или же сделать конструкцию съёмной и прицепить на вход вилку прикуривателя. Аналогично и с выходом: можно сделать USB-гнездо, а можно сразу припаять обрезанный кабель и не заморачиваться. В случае с преобразователем с выходом на 12 вольт, на выходные контакты припаивается гнездо прикуривателя, в которое уже вставляется любое удобное автомобильное ЗУ. Распиновка указана в официальном дата-шите, перепутать вход с выходом и плюс с минусом крайне сложно. Но схемку я вам всё же набросаю.
Невзирая на то, что спецификация USB подразумевает ровно 5.0 вольт, под нагрузкой и с учётом потерь на длине и качестве кабеля, до смартфона может добраться уже 4,7-4,9 вольт. Что вполне может трактоваться его контроллером зарядки как недостаточная мощность ЗУ, в результате чего смартфон перестанет брать полные 2-3 ампер с целью не спалить ЗУ. Своеобразное «горе от ума», побороть которое может только увеличение напряжения для компенсирования просадок, и тогда смартфон будет заряжаться на полные 2-3 ампер быстрой зарядки. В целом, выходной вольтаж данного преобразователя регулируется подстроечным (переменным) сопротивлением с диапазоном 0-100 кОм (не входит в комплект, надо докупать отдельно и цеплять к контактам). Для увеличения, сопротивление вставляется между пинами 7 и 8 (минус и TRIM), а для уменьшения — между 6 и 8 (плюс и TRIM). Но для повышения или понижения на 0,5 вольта достаточно простой перемычки. [В целом, всё это как бы намекает, что зарядка должна быть отдельно от USB, как это и было на старых нокиях, планшетах и медиаплеерах, иначе и возникает весь этот бардак с попыткой наощупь различить дата-кабель от зарядки]
Итак, что получилось:
Музыка играет по линейному кабелю через AUX. Мафон питается от бортовой сети, как и раньше. Смартфон/планшет питается от бортовой сети, которая не имеет прямого подключения проводом, то есть внутри преобразователя действует магнитное поле, что разрывает земляную петлю и избавляет от наводок по звуку. В зависимости от форм-фактора:
* Бортовая сеть +12в > преобразователь на 12 вольт > гнездо прикуривателя > любое автомобильное ЗУ > смартфон;
* Бортовая сеть +12в > преобразователь на 5 вольт > гнездо USB > USB-кабель > смартфон;
* Бортовая сеть +12в > преобразователь на 5 вольт > USB-кабель > смартфон.
Петля разрывается в том месте, где вы разместили преобразователь, независимо от форм-фактора.
(Сам преобразователь подразумевается быть впаянным на плату, которую надо сообразить самому. А уже сама плата крепится к корпусу, который тоже надо сообразить самому. Лично мне лень было так возиться, потому провода тупо припаяны к пинам, а преобразователь вложен в формочку из транспортировочного пенопласта, как самый ленивый вариант. Но вам так не советую делать, ибо не по-науке и хрупковато).
Итог: заряжаемся и слушаем музыку без помех и наводок, в идеальном качестве, без возни с блютус- или фм-модуляторами.
З.Ы. Внимательный читатель задастся вопросом: почему же китайцы не предусмотрели в своих многочисленных авто-зарядках такую же развязку? Просто из жадности. Мне преобразователь обошёлся в 1000 с чем-то рублей (сейчас это $14), а если выбирать модель на 12 вольт и 3 ампера, он уже будет стоить как минимум 2000, а то и 3000. Следовательно, к стоимости обычной авто-зарядки китайцам пришлось бы добавить эти самые $14 как минимум, что резко утопило бы такой товар среди конкурентов. Далеко не все автомобилисты слушают через AUX, а из тех, кто слушает — половина готова «не замечать» наводки, а из оставшихся в полноценную работоспособность такого чудо-ЗУ поверит далеко не каждый. Вот и выходит, что проще забить и дальше клепать обычные зарядки.
Как сделать гальваническую развязку по питанию
Продвинутая гальваническая развязка
Автор: игорь_сумы
Опубликовано 07.02.2017
Создано при помощи КотоРед.
Всякий кот, если ему приходится брать в лапы импульсный блок питания с целью его отремонтировать, всегда рискует. То конденсатор возьмет да и испустит дух, то транзистору вздумается отлететь в мир иной ну и другие неприятности бывают. Давно известно, что включение импульсных блоков питания после ремонта через лампочку позволяет избежать брызг, искр, запахов и проч. Фр-ррр, как вспомню, — волосы дыбом на хвосте. А еще опытные коты настоятельно рекомендуют пользоваться при ремонте ИИП гальванической развязкой. Жуть эти импульсные блоки питания. Но мир таков, что их все больше и больше и часто приходится их ремонтировать. Вот как раз для таких котов и предназначено это устройство. Оно позволяет настраивать ИИП через гальваническую развязку, запускать ИИП через лампочку и без оной, кратковременно и на долго. Идею этого устройства я подсмотрел в Польше в сервисном центре маленького городка. Там подобное устройство (правда мощностью в 3 кВт) и без автоматики, точнее с автоматикой на реле, эксплуатируется уже много лет и мне довелось с ним работать. Понять насколько это замечательная идея. И я решил сделать нечто подобное. Я ограничился мощностью трансформатора в 100Вт ибо утюгов и фенов я не беру в лапы с целью ремонта, а для бытовых ИИП этого вполне хватит. Вот что у меня получилось:
Трансформатор гальванической развязки включен в сеть через автомат на 6А на тот случай если что-то пойдет совсем не так, его должно выбить. Пока подобное не случалось. В принципе автомат можно заменить обычным тумблером. В оригинальной конструкции была применена «пробка — автомат» от электросчетчика. Органы управления: слева на фото автомат включения, над ним зеленый светодиод «Готов», под ним переключатель ламп-баеретеров, о нем я расскажу позже. Далее модернизированная выходная розетка, о ней тоже скажу позже, под ней переключатель на 3 положения без фиксации для кратковременной подачи напряжения на выход. Справа от розетки — окно, прикрытое красным светофильтром, через него можно видеть нити накала ламп. Под окном — красная кнопка без фиксации — кнопка включения прибора в долговременный режим.
Работать с этим прибором так:
1. Включаем прибор автоматом, при этом кратковременно вспыхнет светодиод «Готов», что сигнализирует об исправности прибора. В принципе не мешало-бы дополнить прибор еще одним светодиодом, для индикации включенного состояния, но лень свойственная котам и сложность разборки конструкции пока не позволили это сделать. Я решил, что добавлю светодиод когда буду заменять перегоревшую лампу. Итак, светодиод моргнул, все хорошо.
2. Вывести переключатель под розеткой из среднего положения и подать питание на ИИП через лампочку (влево подаем 110В, вправо — 220В). Возможности подать напряжение исключаяя лампочку из цепи этим переключателем нет. Это сделано в целях безопасности. Подав напряжение наблюдаем через окно на то, как вспыхнула и почти погасла лампа-баретер. Если это так, то все в порядке. Можно переходить к «красной кнопке», если же лампа постоянно горит ярко — что-то в схеме ИИП не так, не стоит подавать напряжение. Подробнее методика ремонта ИИП с помощью лампочки много раз описывалась на просторах Интернета
3. Переходим к «Красной кнопке» одно кратковременное нажатие на нее приведет к включению режима 1 . Сработает реле К1 и своими замыкающими контактами подаст напряжение на выход через лампу, а размыкающими разорвет цепь 110В. Это сделано опять таки для безопасности. Ибо никакие ошибочные манипуляции с прибором не выведут его из строя. Без этого контакта можно представить ситуацию, когда и реле К1 сработает и зацепив переключатель хвостом можно закоротить пол вторичной обмотки трансформатора. Не брезгуйте этим контактом если будете повторять это устройство и оставите в нем режим 110В. В этом режиме работы (т.е. 220В через лампочку) группа синих светодиодов в верхней части розетки,на схеме обозначенная VD7-VD8, начнет мигать с частотой около 1 Гц. Повторное кратковременное нажатие на «красную кнопку» отключит этот режим.
4. Длительное (более 1 сек) нажатие на «красную кнопку» включит реле К2 и напряжение 220В со вторичной обмотки трансформатора будет подано в нагрузку в обход ламп-баретеров. Это режим 2. При этом табло из синих светодиодов будет светиться постоянно. Отключить этот режим можно так же длительно удерживая «красную кнопку». Или вытащив из розетки вилку ИИП, об этом расскажу позже.
Схема силовой части прибора
В приборе установлены две лампы-баретеры. На 15Вт и на 60Вт. Первая — для ремонта маломощных ИИП, которые применяются в зарядках телефонов и т.п. Вторая — на 60 Вт для ремонта ИИП телевизоров, усилителей и других относительно-мощных ИИП. Переключатель ламп находится под выключателем питания. К сожалению он позволяет только добавить лампу в 60Вт в параллель к 15-ваттной. Это не совсем логично, но мне очень хотелось применить именно такой, вытяжной выключатель от старой АТС. Он мне так напоминает выключатель питания моего первого осциллографа С1-83, который как раз включался вытяжным выключателем. Ностальгия случается и с котами. Вы можете применить другой выключатель, а лучше переключатель.
Схема блока автоматики.
Блок автоматики питается от дополнительной обмотки трансформатора. Величина переменного напряжения – 18В. За основу блока автоматики взято вот это устройство https://www.drive2.ru/c/292144/ изначально предназначенное для автомобиля. Уж очень мне понравилась идея управлять одной кнопкой. В польском прототипе использовались раздельные конопки и механический микровыключатель в розетке для автоматического сброса при отключении нагрузки. Я применил электронный, на фотореле (DD1/1, DD1/2 на принципиальной схеме). На элементах DD1/3 и DD1/4 собран генератор 1Гц для моргания светодиодной панелью в режиме 1.
Модернизированная розетка. В начале я хотел применить механический микропереключатель и купил для этой цели стенную розетку со шторкой и крышкой турецкой фирмы ViKo. Однако, эксперименты показали, что крышка совсем не нужна и только мешает работе, я ее аккуратно срезал дремелем и разместил на ее месте табло из семи ярких синих светодиодов. Диоды спаял последовательно на полосочке макетной платы и поместил в прозрачную термоусадку. Сверху прикрыл табло синим светофильтром из оргстекла. Шторка, прикрывающая контакты от детей, подпружинена достаточно мощной пружиной, преодолеть силу которой не просто. Я бы сдвигал прибор с места на столе, что не хорошо. Поэтому я решил сделать фотореле. На месте удаленной шторки в розетке я вклеил друг на против друга фотопару из инфракрасного светодиода АЛ107 и фотодиода ФД256. Если посмотреть в правую дырочку розетки через цифровой фотоаппарат телефона то свечение светодиода видно. Если фотодиод засвечен светом светодиода или естественным светом – транзистор VT1 открыт и микроконтроллер находится в состоянии Reset. Если в розетку вставить вилку, транзистор VT1 закроется, а VT2 откроется и загорится зеленый светодиод «Готов». При включении питания светодиод кратковременно вспыхивает из-за зарядки конденсатора С1. Работу микроконтроллера, программу для него, а так же детальнейшее описание его работы можно найти перейдя по ссылке, которую я указал выше. В качестве W1 использована «пищалка» от компьютера. Без генератора. Можно применить малогабаритную динамическоую головку. С пьезоизлучателем схема не работает. Звуковое сопровождение полезно и оживляет даже такое простое устройство.
Весь блок автоматики размещен на одной макетной плате. Печатная плата не разрабатывалась. Хотя по фотографии можно перенести проволочную «вязь» в рисунок для печатной платы. Это уже на Ваше усмотрение.
Примененные детали.
Трансформатор: готовый 220В на 36В. Был перемотан. Вторичная обмотка удалена, вместо нее намотал 944 витка проводом диаметром 0,55мм. Виток к витку, с межслойной изоляцией. Кроме этого намотана обмотка для питания блока автоматики. Она состоит из 75 витков такого-же провода. Трансформатор пропитан бакелитовым лаком горячей сушки.
Реле. Применены безродные реле от промышленных реле времени серии ВЛ-64. Реле на 24В постоянного тока. Хотя они нормально срабатывают и от 18В. Так же я остановился на этих реле потому что они имеют открытую электромагнитную систему, что позволяет оперативно проверять состояние контактов. Но реле крепились на плату. Поэтому я изготовил из стеклотекстолита две переходные платы для крепления реле. В принципе у Вас может быть другая конструкция как блока реле, так и прибора в целом.
Переключатель без фиксации (на фото черно-коричневый с винтовыми клеммами): от какой-то авиационной техники рассчитан на 10А
Вытяжной переключатель – от старой АТС. Применять не рекомендую. Крепить сложно, да и изоляция не рассчитана на 220В.
Остальные компоненты не должны вызывать вопросов: патроны для ламп стандартные, автомат на 6А тоже. Монтаж силовой части выполнен гибким проводом сечением 1,5мм2.
Устройство смонтировано в подходящем корпусе. Снизу прикрутил резиновые ножки, что бы прибор не скользил по столу. Сверху не мешало – бы предусмотреть ручку. Прибор-то довольно тяжелый. Уже заказал ручку из Китая. Где то едет. Так, что прибор еще можно модернизировать. Работать с прибором просто и приятно. Больше никаих лампочек на столе, от которых прогорает сам стол или бумага на нем. Все аккуратно. Приборчик приятно «мурлыкает» при работе с «красной кнопкой». Кроме этого я нашел возможность оперативно проверять лампочки накаливания, не разбирая прибора. Для этого нужно «красной кнопкой» включить режим 2 и вывести переключатель кратковременного включения в положение 110В. При этом на лампочку (или группу ламп) будет подано 110В и в ее исправности легко убедиться посмотрев через окно (прикрытое красным светофильтром) на нить накала.
Все вопросы как обычно, в личку, или на форум, если моя конструкция нуждается в обсуждении.
ЗЫ. Я благодарен пользователю с ником «Самокат ветерана» из сайта www//http:drive2.ru за то, что он сконструировал устройство которое мне идеально подошло. Не пришлось придумывать свой вариант.
Собираем модуль гальванической развязки своими руками
Очень часто на одной плате при проектировании различных устройств приходится размещать несколько разных модулей, информация с которых необходима для функционирования устройства. Некоторые модули могут оказаться сильно чувствительными к помехам, которые могут наводиться по цепи питания, что требует внедрения дополнительного источника питания. Решается эта проблема установкой модуля гальванической развязки.
При необходимости установки нескольких независимых источников питания приходится искать подходящий специализированный блок питания, что может оказаться экономически невыгодно, ведь он явно будет дороже. Гораздо проще сделать гальваническую развязку по уже существующему питанию с помощью специального модуля. Такой модуль полностью решает проблему, становясь независимым источником питания, причем стоят такие модули копейки.
В рамках данного проекта мы будем собственноручно собирать модуль гальванической развязки, разработанный автором ютуб-канала RED Shade. Автор предоставляет всю необходимую информацию для сборки, чтобы любой желающий без особых сложностей смог это сделать. Вот видео, в описании которого имеется вся необходимая информация: https://www.youtube.com/watch?v=zZDC1hVOJlo
Разработанная печатная плата создана в программе SprintLayout, что позволяет, не затрачивая своего времени сразу приступить к изготовлению или заказу печатной платы. Нам для заказа понадобится подготовить гербер файлы.
Гербер файлы помогут сделать заказ на изготовление печатной платы модуля в Китае, на сайте сайте jlcpcb.com ($2 for 1-4 Layer PCBs, Get SMT Coupons: https://jlcpcb.com/DYE). Для этого подготовленные гербер файлы собираются в архив и загружаются на сайт компании. Там они сразу проходят проверку на правильность оформления и пользователю в течение нескольких секунд выдается результат. Если все хорошо оформлено, на экране будут показаны обе стороны платы, как они будут выглядеть после изготовления. Дополнительно будут показаны дополнительные настройки, для изменения параметров заказываемой платы.
Спустя некоторое время, в зависимости от выбранного способа доставки, приезжает коробочка с платами. По умолчанию изготавливается 5 плат, и для транспортировки они надежно упаковываются в плотную клеенку. Качество изготовления плат на высоте.
Собирается данный модуль несложно, благо радиодеталей там немного, но есть небольшая сложность с трансформатором, который придется собирать самостоятельно. Главное правильно подобрать ферритовое кольцо и провод для обмотки. Все удалось собрать и модуль заработал.
Модуль предназначен для работы с напряжением от 5 до 12 В, и его выходное напряжение зависит от уровня подаваемого напряжения, что очень удобно. Недостатком является только мощность данного модуля. Он не способен без просадки по напряжению запустить даже компьютерный вентилятор. Подробнее о сборке и тестировании модуля можно узнать из видео, представленного далее.
(c) 2022 — Chajnikam.ru :: Компьютерная грамотность. Все для этого можно найти на сайте. Обучение работы с компьютером, работы в интернете и мануалы по работе со множеством программ.