Воспользовавшись в походе термоэлектрическим холодильником, на следующее утро я обнаружил, что аккумулятор моего автомобиля полностью разрядился. Я никак не ожидал, что нагрузка 3.5 А сможет разрядить аккумулятор за восемь часов. Поэтому я решил создать схему, которая могла бы поместиться в стандартном штекере автомобильного прикуривателя, таком например, как показанный на Рисунке 1 MPD APP-001. В штекере имеются предохранитель и светодиод, которые также были использованы в схеме, показанной на Рисунке 2.
Рисунок 1. | Штекер автомобильного прикуривателя MPD APP-001. |
Основная проблема заключалась в том, чтобы обеспечить на затворе MOSFET напряжение, достаточное для достижения минимального сопротивления открытого канала. Управление проходным транзистором со стороны шины питания казалось непрактичным, поэтому я инвертировал логику и использовал p-n-p ключевой транзистор (Q1). Q1 управляется стабилитроном D2, задающим пороговые напряжения включения и выключения. Резистор R1 ограничивает ток через транзистор.
Рисунок 2. | Эта схема, размещенная в корпусе стандартного штекера для автомобильного прикуривателя, отключает питание термоэлектрического холодильника, когда напряжение аккумулятора падает ниже 12 В. |
Содержащиеся в штекере компоненты R2 и D1 используются для индикации протекания тока нагрузки. MOSFET Q2 – это выходной ключ. При подаче на его затвор не менее 12 В транзистор полностью открывается, и сопротивление его канала должно достигать номинального значения 44 мОм.
При нагрузке 7 А на MOSFET будет рассеиваться мощность около 2 Вт. Заменив стабилитрон D2 на прибор с другим напряжением стабилизации, можно адаптировать схему под требования конкретного приложения. 12-вольтовый стабилитрон позволит холодильнику работать в течение некоторого времени после остановки двигателя. Но если вы забыли вынуть штекер из гнезда прикуривателя, схема отключит нагрузку, чтобы предотвратить разряд аккумуляторной батареи.