О питании маломощной бытовой аппаратуры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Питание от аккумуляторов. Наш рынок переполнен продукцией из стран дальнего зарубежья. Малогабаритные приемники очень удобны, но гальванические элементы "садятся" очень быстро.

Например, приемник IB-202 потребляет ток свыше 50 мА. Комплекта пальчиковых батареек хватает всего на несколько дней работы. Аккумуляторы аналогичного типоразмера имеют недостаточное напряжение, а стоимость их такова, что за эти деньги можно купить сам радиоприемник. Намного дешевле приобрести три дисковых аккумулятора типа Д0,26Д, Д-0,55 или аналогичные. Соединив последовательно эти аккумуляторы, получим напряжение 4,2 В (после зарядки).

Чтобы обеспечить большой срок службы этих аккумуляторов, ток разряда не должен превышать 0,1-0,3С, где С - номинальная емкость аккумулятора (Ач). Для Д-0,26Д - 0,26 Ач, следовательно, ток разряда не должен превышать 70 мА.

Чтобы не было проблем с плохими контактами, аккумуляторы нужно соединить проводами и подпаять их. Паять нужно быстро легкоплавким припоем и паяльником мощностью 60...100 Вт. В этом случае достаточно 1...2 с для паяного соединения.

В отсеке штатных элементов питания свободно размещается только один экземпляр Д-0,26Д. Удалив пружины (а они снимаются очень легко) можно поместить два аккумулятора. Третий аккумулятор можно разместить, вырезав лобзиком в задней крышке приемника отверстие D25 мм. После установки аккумулятора в это отверстие его можно заклеить снаружи скотчем.

Цена на аккумулятор Д-0,26Д сопоставима с ценой хороших пальчиковых батареек. При аккуратной эксплуатации этих аккумуляторов легко достигается несколько сотен циклов заряд-разряд.

Если не предъявляется жестких требований по малогабаритности, то трехвольтовая аппаратура может быть подключена к шахтерскому фонарику. Я использовал 3ШНК-10-05. Емкость у него солидная - 10 Ач. Необходимо лишь установить разъемный соединитель, места для этого в фонарике предостаточно. В аккумуляторе фонарика электролит желательно менять каждые полгода. Такого аккумулятора хватает для работы вышеуказанного приемника почти на целый месяц при ежедневной 8-часовой работе. Не нужны никакие схемы для уменьшения напряжения, поскольку напряжение данного аккумулятора находится в пределах 3,5...4,2 В.

Питание от сети. Не приобретайте азиатские адаптеры: выбросите деньги на ветер. Если уж это случилось, то нужно проследить за нагревом сетевого трансформатора. Обычно он горячий и долго работать не будет, поскольку недомотана первичная обмотка. Есть два выхода: домотать первичную обмотку или включить последовательно с ней балластное сопротивление. Первый вариант трудоемок, к тому же не всегда есть свободное пространство для намотки дополнительных витков.

Сопротивление резисторного балласта нужно подбирать экспериментально в зависимости от типа адаптера. Хорошо это делать с помощью лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа) с миллиамперметром в цепи нагрузки. Величину балластного сопротивления подбирают с тем расчетом, чтобы ток холостого хода не превышал 5-10 мА (чем меньше этот ток, тем дольше прослужит трансформатор).

Резистор в качестве балласта гораздо лучше конденсатора. Во-первых, нет бросков тока, которые сокращают срок службы конденсатора. При пробое конденсатора выйдет из строя и трансформатор. А резистор в случае перегорания ведет себя как предохранитель. Во-вторых, конденсатор с первичной обмоткой трансформатора образует LC-контур. Если его резонансная частота подойдет к 50 Гц, то трансформатору грозит серьезная опасность.

Конструкции азиатских адаптеров упрощены до предела: трансформатор, четыре диода (мостик) и один-два конденсатора. Изменение выходного напряжения осуществляется переключением отводов от вторичной обмотки трансформатора. Не удивляйтесь, что ваш приемник сильно гудит и "хрипит", а звучание его искажается. Самый простой способ устранения этого недостатка - увеличение емкости фильтрующего конденсатора. Обычно параллельно штатному конденсатору 1000 мкФ подключают конденсатор на 4000 мкФ. Теперь гул в динамике практически не слышен. Дополнительные конденсаторы можно разместить как в адаптере, так и в самом приемнике.

Чтобы не утруждать себя поисками малогабаритных конденсаторов, можно применить транзисторный фильтр пульсаций. На рис.1 показаны варианты такого фильтра.

Тип транзисторов и номиналы элементов R1, C1 зависят от электрических режимов. Для маломощных приемников типа IB-200 R1 = 2...10 кОм, а С1 = 50...500 мкФ. Фильтр подключается параллельно конденсатору выпрямителя, а приемник - к выходу схемы (рис.1). Параллельно выходу подключают конденсатор емкостью 20...200 мкФ (на схеме не показан). Три детали фильтра несложно разместить почти в любом адаптере.

Схемы, представленные на рис.1,б и рис.1,в, имеют еще большее подавление пульсаций, чем схема - рис.1,а. Здесь используется свойство полевого двухполюсника, заключающееся в большой разнице в проводимости постоянного и переменного токов. Эти схемы намного выгоднее, чем схема, показанная на рис.1,а. Кроме того, у этих схем имеется свойство ограничения максимального тока в нагрузке, значение которого не может превысить IVT2 h21ЭVT1, где IVT2 ток через двухполюсник VT2 (имеется в справочниках как начальный ток стока).

Уменьшить в этих схемах ток в нагрузке очень просто. Для этого в цепь истока транзистора VT2 включается резистор. Его сопротивление подбирают экспериментально, чем оно больше, тем меньше ток в нагрузке. Эти схемы позволяют уменьшить емкость фильтрующего конденсатора. Схемы работоспособны и при больших токах нагрузки. Для этого в качестве VT1 устанавливают составной транзистор типа КТ827А с большим значением h21Э.

Если приемнику необходимо стабильное напряжение, то проще всего использовать микросхемные стабилизаторы напряжения (СН), например, КР142ЕН5А. Уменьшить напряжение этого стабилизатора также несложно (рис.2), включив последовательно диоды VD1, VD2. Для приемника IB-202 можно использовать диоды Д220, Д223. Конденсатор С3 обязателен.

Если входное напряжение выпрямителя больше 15 В, то применяют СН КР142ЕН8 и тогда вместо диодов включают стабилитрон, например, Д815А (катодом к выводу 2 СН). Диапазон рабочих токов мощных стабилитронов Д815 намного шире, чем указано в справочниках. Максимального тока 1,4 А более чем достаточно для совместной работы со СН КР142ЕН8.

В схемах (рис.1) стабилитрон можно подключить параллельно конденсатору С1 с расчетом Uвых= Uстаб - UбэVT1, т.е. выходное напряжение будет на 0,6...0,7 В меньше напряжения стабилизации стабилитрона. Нужно учесть, что стабилитрон отнимает часть тока VT2, поэтому в такие СН нужно устанавливать транзисторы серии КП302.

Наша электросеть переполнена самыми разнообразными помехами. Из-за них приемник бывает невозможно слушать, особенно на ДВ-, СВ-диапазонах. Поэтому со стороны первичной обмотки сетевого трансформатора не помешает установить НЧ фильтр.

Токи первичной обмотки невелики и в разрывы сетевого провода можно установить резисторы, например, при токе холостого хода 10 мА на резисторе 100 Ом произойдет падение напряжения всего 1 В. Поэтому можно смело ставить группы резисторов, перемкнутых конденсаторами, как показано на рис.3.

Конденсаторы должны быть высококачественными (с малым tgδ, см. [1]), например, К73-17 на рабочее напряжение 630 В (0,1-0,47 мкФ). Еще лучше поставить полипропиленовые конденсаторы К782, обладающие высокой надежностью.

Подобные фильтры применяются не только при питании приемников, но, например, при питании усилителя CD-проигрывателя [2]. При больших токах в обмотке трансформатора резисторы заменяют катушками индуктивности по 100...200 мкГн. Уровень ВЧ помех дополнительно уменьшает конденсатор С3, установленный во вторичной обмотке. Его емкость должна быть на порядок больше, чем С1 и С2.

Нередко встречаются адаптеры, рассчитанные на сеть 100...110 В. Их нельзя непосредственно включать в сеть 220 В, но излишек напряжения можно погасить с помощью стабилитронов, включенных в цепь первичной обмотки (рис.4). В схеме рис.4,а стабилитроны включены параллельно, а в схеме рис.4,б - последовательно. Указанный тип стабилитрона (КС620А) допускает изменение тока через него в пределах 5...42 мА [3, 4].

Для маломощной аппаратуры это вполне подходит. Первичная обмотка при этом служит ограничителем тока (балластом). Стабилитроны необходимо подбирать в пары по минимальному разбросу напряжения стабилизации, так как они имеют разброс ±15% [4]. Рассеиваемая мощность определяется как Р = UстI1, и при токах ниже 10 мА теплоотвод не нужен. Аналогичным способом можно уменьшать напряжение на вторичной обмотке.

Рассмотренные варианты не исчерпывают многообразие ухищрений с питающими устройствами. Например, выгодно вместо балластных резисторов включать лампы накаливания [5].

Литература:

1. Справочник. Электрические конденсаторы и конденсаторные установки/Под ред. Г.С. Кучинского. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
2. Зызюк А.Г. Буферный усилитель для CD-проигрывателя "Technics SL-PG670A" //Радіоаматор. - 2001. - №9, 10.
3. Справочник. Полупроводниковые приборы. Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы/Под ред. Н.Н. Горюнова. - М.: Энергоатомиздат, 1984.
4. Справочник. Полупроводниковые приборы. Диоды выпрямительные. Стабилитроны. Тиристоры/Под ред. А.В Голомедова. - М.: Радио и связь, 1989.
5. Зызюк А.Г. Ремонт блоков питания импортной аппаратуры//Радіоаматор. - 2000. - №12.

Автор: А.Г. Зызюк

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Таурин не является биомаркером старения 22.06.2025

В поисках биомаркеров старения ученые все чаще обращаются к молекулам, которые ранее демонстрировали многообещающие результаты на животных. Одной из таких субстанций стал таурин - аминокислота, известная широкому кругу людей как компонент энергетических напитков. В последние годы ей приписывали способность замедлять возрастные изменения и даже продлевать жизнь. Однако новое масштабное исследование, проведенное учеными из Национального института здоровья США (NIH), поставило под сомнение ее значимость в контексте старения человека. Исследование включало сравнительный анализ уровня таурина в крови у трех видов: людей, макак-резусов и лабораторных мышей. Авторы проекта изучали, как меняется концентрация вещества в организме от молодого возраста до глубокой старости. Ожидалось, что таурин будет снижаться с возрастом, подтверждая его возможную роль как биомаркера старения. Однако полученные данные оказались куда более сложными. Как пояснила Мария Эмилия Фернандес, одна из соавторов ра ...>>

Стандарт NFC 15 22.06.2025

Технология ближней бесконтактной связи NFC стала повседневным инструментом для миллионов пользователей по всему миру. Она обеспечивает быстрые и удобные платежи, позволяет открывать двери, оплачивать проезд и мгновенно подключать устройства. Однако, несмотря на широкое распространение, сам стандарт NFC развивался почти незаметно - без резонансных версий и громких анонсов. И вот теперь, в июне 2025 года, организация NFC Forum представила пятнадцатую версию протокола, которая принесет ощутимые улучшения в ежедневном взаимодействии с гаджетами. Одним из ключевых изменений стало увеличение радиуса действия: если раньше для работы NFC нужно было почти прикасаться телефоном к терминалу, то теперь соединение возможно уже на расстоянии до двух сантиметров. Хотя разница кажется незначительной, именно этот промежуток в доли сантиметра часто мешал корректной работе - пользователи нередко вынуждены были искать "тот самый угол" или точку, где произойдет считывание. В реальности некоторые устр ...>>

Эффективная защита от коррозии 21.06.2025

Коррозия - один из главных врагов железа и его сплавов, ежегодно причиняющий ущерб на миллиарды долларов в инфраструктуре, транспорте и промышленности. Существующие антикоррозионные решения, такие как цинковое покрытие, со временем теряют эффективность: они отслаиваются, повреждаются или дают микротрещины, открывая путь влаге и соли. На этом фоне ученые активно ищут способы сделать защиту от коррозии более стойкой, долговечной и экономичной. Группа исследователей из Института химии Еврейского университета в Иерусалиме предложила новый подход к решению этой задачи. В отличие от традиционных защитных покрытий, которые опираются лишь на физическую адгезию к металлу, их метод включает создание прочной химической связи на молекулярном уровне. Основа разработки - двухслойная структура, где первым наносится слой N-гетероциклических карбенов, а вторым - полимер высокой прочности. Карбены играют роль своеобразного "молекулярного суперклея", надежно соединяя металл и полимер в единую систе ...>>

Случайная новость из Архива Планшет i beam фирмы NTT DoCoMo управляется взглядом 11.10.2012 На выставке CEATEC 2012 в Японии местный оператор NTT DoCoMo продемонстрировал концепт планшетного компьютера i beam, который подтверждает, что для работы с мобильной платформой сегодня можно вообще не прикасаться к дисплею. Навигация по меню, открытие, закрытие и управление приложениями осуществляются на расстоянии от самого планшетного компьютера. Все дело в том, что в нижней части "таблетки" i beam расположена пара сенсоров, которые отслеживают направление взгляда пользователя. Для начала работы необходимо произвести первичную калибровку сенсоров, а после того, как они точно настроятся на глаза конкретного человека, можно приступать к работе. На экране появляется жирная точка, которая следует по направлению взгляда и фактически заменяет указатель мыши. Пользователь абсолютно свободен в своих действиях и может выполнять практически все те же операции, что и при работе на сенсорном дисплее. Как докладывают очевидцы, которым удалось поработать с i beam лично, самым сложным элементом интерфейса оказался крестик в правом верхнем углу, который закрывает приложения. В итоге пришлось даже отказаться от управления глазами и касаться этой экранной кнопки рукой. Разработчики NTT DoCoMo продемонстрировали предназначенную для управления взглядом игру, приложение для просмотра фотографий в галерее, интерфейс браузера и "читалку". Приложение для электронных книг оказалось наиболее продуманным, посмотрев на какое-то слово пристальнее, можно запустить поиск по этому запросу, а страницы листаются взглядом в нижние углы. Японский оператор пока не готов выпускать данную платформу на рынок.

Другие интересные новости:

▪ Тончайший тонкопленочный фотоэлемент

▪ Автомобиль не наедет на пешехода

▪ 3D-принтер керамической посуды

▪ Мобильный роутер с экраном на электронных чернилах

▪ Открыта новая форма магнетизма

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудиотехника. Подборка статей

▪ статья Все это было бы смешно, когда бы не было так грустно. Крылатое выражение

▪ статья Какая страна называется Серебряной? Подробный ответ

▪ статья Остров Десепшен. Чудо природы

▪ статья IP-телефония. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Заземление и защитные меры электробезопасности. Меры защиты при косвенном прикосновении. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025