Резервный источник питания для карманного flash-плеера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Встроенные в миниатюрные мобильные мультимедийные устройства аккумуляторы обычно имеют небольшую емкость, и, как правило, рассчитаны на воспроизведение аудиозаписей в течение не более нескольких десятков часов при выключенном дисплее или на воспроизведение нескольких часов видео или нескольких часов чтения электронных книг.

Если сетевая розетка недоступна или из-за непогоды или других причин электроснабжение отключено на длительное время, то различные мобильные аппараты с цветными дисплеями придется питать от встроенных источников энергии. Учитывая, что такие устройства потребляют немалый ток, их аккумуляторы могут оказаться разряжены до того момента, когда станет доступно электричество из сетевой розетки.

Если вы не желаете погружаться в первобытную тишину и душевное спокойствие, то для питания карманных устройств можно предусмотреть резервный автономный источник энергии, который выручит как во время долгого путешествия в дикую природу, так и при техногенных или природных катастрофах, когда ваш населенный пункт может оказаться на несколько дней или недель без электроснабжения.

Устройство, схема которого представлена на рис. 1, представляет собой относительно мощный линейный стабилизатор напряжения компенсационного типа с малым напряжением насыщения и очень малым собственным током потребления. В качестве источника энергии для этого стабилизатора может быть батарея гальванических элементов, аккумуляторная батарея, а также, солнечная батарея или ручной электрогенератор.

Потребляемый стабилизатором ток при отключенной нагрузке около 180 мкА при входном напряжения питания 6 В или 210 мкА при напряжении питания 9 В. Минимальная разница между входным и выходным напряжением менее 0,2 В при токе нагрузке 1 А. Это значительно меньше, чем у лучших интегральных стабилизаторов из серии IRU1010 1209. При изменении входного напряжения питания от 5,5 до 15 В выходное напряжение изменяется не более чем на 10 мВ при токе нагрузки 250 мА. При изменении тока нагрузки от нуля до 1 А выходное напряжение изменяется не более чем на 100 мВ при входном напряжении 6 В и не более чем на 20 мВ при входном напряжении питания 9 В.

При замыкании контактов SA1 на стабилизатор напряжения поступает напряжение питания.

Самовосстанавливающийся предохранитель FU1 защищает стабилизатор и батарею питания от перегрузки. Обратновключенный диод VD1 защищает устройство от переполюсовки напряжения литания.

При увеличении напряжения питания, выходное напряжение также стремится увеличиться.

Чтобы поддерживать выходное напряжение стабильным, используется регулирующий узел, собранный на VT1, VT4 В качестве источника опорного напряжения применен сверхъяркий светодиод синего цвета свечения HL1. который одновременно с выполнением функции микромощного стабилитрона, является индикатором наличия выходного напряжения.

Когда выходное напряжение стремится увеличиться, ток через HL1 возрастает, также возрастает ток через эмиттерный переход VT4, и этот транзистор открывается сильнее также сильнее открывается VT1, который шунтирует затвор-исток мощного полевого транзистора VT3.

В результате, сопротивление открытого канала полевого транзистора увеличивается (поскольку снижается напряжение затвор-исток), напряжение на нагрузке понижается.

Подстроечным резистором R5 можно регулировать выходное напряжение, которое для подзарядки мобильных устройств через USB шнур должно быть в пределах 5,0...5,3 В. Конденсатор С2 предназначен для подавления самовозбуждения стабилизатора при росте тока нагрузки. Конденсаторы С1 и С3 - блокировочные по цепям питания. Транзистор VT2 включен как микромощный стабилитрон с напряжением стабилизации 8...9 В.

Он предназначен для защиты от пробоя высоким напряжением изоляции затвора VT3. Опасное для VT3 напряжение затвор-исток может появиться в момент включения питания или из-за прикосновения к выводам этого транзистора.

Конструкция и детали. Постоянные резисторы любого типа малогабаритные общего применения. Подстроечный - РП1-63М, СП4-1, миниатюрный многооборотный СПЗ-39, СП5-2 или аналогичный импортный. Оксидные конденсаторы типа К50-35 или импортные аналоги, неполярный - К10-17, К10-50, КМ-5. Диод КД243А можно заменить любым из серий КД212 КД243 КД243, КД257, 1N4001 1N4007 Вместо транзисторов КТ3102Г подойдут любые аналогичные с малым обратным током коллектора, например, любые из серий КТ3102, КТ6111, SS9014, ВС547, 2SC1845.

Вместо транзистора КТ3107Г подойдет любой из серий КТ3107, КТ6112, SS9015 ВС556, 2SA992. Мощный n-канальный полевой транзистор типа IRLZ44 в корпусе ТО-220, имеет малое пороговое напряжение открывания затвор-исток, максимальное рабочее напряжение 60 В, максимальный постоянный ток до 50 А, сопротивление открытого канала 0,028 Ом. В этой конструкции его можно заменить на IRLZ44S. IRFL405, IRLL2705, IRLR120N, IRL530NC. IRL530N, Полевой транзистор устанавливают на дюралюминиевый или медный теплоотвод с достаточной для конкретного варианта применения площадью охлаждающей поверхности. При монтаже выводы полевого транзистора закорачивают проволочи ной перемычкой.

Упомянутые типы транзисторов" имеют различия в цоколевке и разные типы корпусов. Суперъяркий светодиод RL30-CB744PV синего цвета свечения в круглом 3 мм корпусе можно заменить на RL50-CB744D (синий, 5 мм), RL30-WH744D (бепый, 3 мм), RL30-UV744D: (фиолетовый, 3 мм) RL50-GH744D (зеленый, 3 мм) и другими аналогичными с прямым рабочим напряжением 2,5...3,2 В. Самовосстанавливающийся предохранитель можно установить типов MF-R110, MF-S120, LP30-110, LP60-110 и аналогичные. Возможно применение и традиционной плавкой вставки. Выключатель питания - ПКН61.

Устройство может быть смонтировано на печатной плате размерами 65х40 мм эскиз которой приведен на рис. 2. В качестве автономного источника питания можно использовать, например, четыре штуки последовательно соединенных щелочных гальванических элементов емкостью от 4 Ач.

Такой вариант предпочтителен, если вы планируете использовать эту конструкцию относительно редко. Применение качественных щелочных элементов обеспечит длительное хранение батареи, а емкости одного элемента, например, в 6 А/Ч будет достаточно для автономного питания карманного плеера в течение не менее 130 часов в режиме прослушивания MP3/WMA фонограмм (при потребляемом токе 45 мА).

Если же вы планируете применять это устройство относительно часто или ваш плеер потребляет значительно больший ток даже при выключенном дисплее, то будет целесообразным использование аккумуляторной 6 В батареи, например, герметичной мотоциклетной или от крупного ручного фонаря.

Можно применить и батарею из 5 или 6 штук последовательно включенных никель-кадмиевых аккумуляторов, например, "Panasonic" типа P400D, 4 Ач; "Varta" типа 5520 (HR20), 5 Ач. В походе, на рыбалке, для подзарядки аккумуляторов и питания карманного устройства может оказаться удобным использование солнечной батареи, способной выдавать ток не менее 150 мА при выходном напряжении 6 В.

При питании плеера от этого стабилизированного источника энергии следует читывать что регулирующий транзистор включен в цепь "минус", поэтому, одновременное питание плеера и, например, небольшой активной акустической системы возможно лишь в том случае, если оба устройства подключены к выходу стабилизатора.

Автор: Бутов А.Л.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Камера, умеющая считать фотоны 01.05.2020 Исследователи из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) создали первую в своем роде мегапиксельную камеру, матрица которой построена на базе детекторов единичных фотонов на основе лавинных диодов (single-photon avalanche diodes, SPAD). Матрица этой камеры способна регистрировать единичные фотоны с беспрецедентной скоростью, что используется для высокоскоростного захвата 3D-изображений и, за счет этого, такая камера является идеальным вариантом для построения систем дополненной реальности, систем лазерных сканеров LiDAR и т.п. Новая камера может захватывать трехмерные изображения со скоростью до 24 тысяч кадров в секунду, для сравнения, скорость записи стандартного видео для кино и телевидения составляет от 24 до 30 кадров в секунду. Кроме этого, ученым удалось сделать самый маленький SPAD-пиксель и за счет некоторых уловок снизить количество потребляемой им энергии до 1 микроватта. Отметим, что создание новой камеры является результатом 15-летней работы специалистов лаборатории AQUALab, которые прошли долгий путь от создания первых SPAD-детекторов, обладавших весьма посредственными характеристиками, до современных детекторов, имеющих очень малые размеры и способных регистрировать единичные фотоны со скоростью до 150 миллионов фотонов в секунду. Такая высокая скорость "работы затвора камеры" позволяет увеличить ее динамический диапазон и захватывать при ее помощи очень быстрые движения. Малый габарит одного пикселя новой камеры и потрясающая скорость ее работы стали возможными благодаря внедрению механизма обратной связи, который практически моментально подавляет лавину электронов, вызванных падением фотона на датчик. А большая плотность пикселей на матрице камеры была получена при помощи специализированного программного обеспечения, которое в полуавтоматическом режиме позволило найти самый оптимальный метод расположения пикселей на поверхности матрицы и проводников, по которым передаются сигналы от этих пикселей. Кроме этого, ученые продемонстрировали, что параметры отдельных пикселей матрицы, изготовленной при помощи самых обычных производственных технологий, различаются не более, чем на 3 процента, что является вполне удовлетворительной величиной. Швейцарские исследователи уже использовали новую камеру для того, чтобы измерить время полета фотонов, излученных лазером и отраженных снимаемым объектом. Более того, очень широкий динамический диапазон новой камеры позволил произвести съемку в условиях, когда другие методы попросту не работают, к примеру, съемку достаточно удаленных объектов через частично прозрачное окно.

Другие интересные новости:

▪ Электрические велосипеды Himiway моделей Pony, Rambler и Rhino

▪ Антенна L-диапазона с поддержкой сверхширокополосных и многодиапазонных сетей

▪ Стеклянное лекарство

▪ Световые волны вывернули наизнанку

▪ След кометы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Параметры радиодеталей. Подборка статей

▪ статья С кондачка делать что-либо. Крылатое выражение

▪ статья Какие животные вырабатывают антибиотики для защиты от самих себя? Подробный ответ

▪ статья Жерушник земноводный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Зубные пасты. Простые рецепты и советы

▪ статья УКВ-конвертер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025