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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Выведен морозостойкий сорт картофеля 04.11.2021 Команда исследователей ARS и их партнеры из Перу и США объединила два диких вида картофеля из Южной Америки и вывела гибриды, выдерживавшие резкие заморозки. Работа продолжалась несколько лет, в результате чего получили сорт, обладающий наибольшей способностью переносить морозы. По словам Джона Бамберга, руководителя проекта и генетика отдела исследования овощных культур ARS в Мэдисоне, штат Висконсин, перед окончательным отбором сорта прошли тщательное тестирование, чтобы определить их устойчивость к холоду. В течение нескольких лет группа ученых из США и Перу занимались оценкой сортов картофеля на морозостойкость. В конечном итоге для селекционной работы были отобраны дикие сорта картофеля - Solanum acaule и Solanum commersonii - которые показали наибольшую устойчивость к низким температурам. Затем селекционеры скрестили эти два сорта и оценили их гибриды. Перед окончательной селекцией сорта прошли тщательное тестирование на устойчивость к холоду. Для этого команда ученых использовала модифицированную бытовую морозильную камеру, имитирующую естественный мороз в течение ночи, и лабораторный тест для измерения уровня повреждения клеточных мембран. В итоге выведенный сорт картофеля был протестирован в полевых условиях в нескольких регионах Перу, где показал хорошую урожайность и высокую морозоустойчивость. Повреждение от мороза может произойти в любых регионах и в любое время на всей территории Соединенных Штатов. В 2019 г. только в восточном Айдахо фермеры, выращивающие картофель, потеряли около 30% своего урожая из-за несезонных заморозков. Также низкие температуры могут ухудшить качество самого картофеля, что может негативно отразиться на качестве семян для следующего урожая.

Другие интересные новости:

▪ В Амстердаме запретят бензиновые и дизельные машины

▪ Найдена планета, где идут дожди из драгоценных камней

▪ Пуленепробиваемые зубы

▪ Мобильный интернет популярнее голосовой связи

▪ Мини-телевизор из телефона

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Звонки и аудио-имитаторы. Подборка статей

▪ статья Природные ЧС метеорологического происхождения: ураганы, смерчи, бури. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Отчего возникают язвы желудка? Подробный ответ

▪ статья Цунами. Детская научная лаборатория

▪ статья Дистанционное измерение электрического сопротивления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Мощный преобразователь напряжения 24/12 вольт с высоким КПД. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026