Блок питания магнитолы с коммутацией Сеть-батарея. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Автор усовершенствовал описанный ранее в журнале блок питания носимой магнитолы ("Радио", 2002, № 11, с. 12, 13), введя автоматическую коммутацию блока питания и батареи. Следует иметь в виду, что умощнение блока питания при подобной доработке целесообразно лишь для аппаратуры с достаточным запасом по мощности акустической системы.

Как известно, популярная ныне носимая аудиоаппаратура в автономном режиме обычно питается от встроенной батареи напряжением 7,5...9 В и значительно реже - 12 В. При этом практически все современные интегральные УМЗЧ, применяемые в носимой аппаратуре, имеют широкий диапазон питающего напряжения и допускают его увеличение до 14... 18 В [1]. Используя эту особенность микросхем, нередко одной лишь переделкой сетевого БП удается увеличить музыкальную (пиковую) выходную мощность более чем в два раза [2]. Создаваемый запас мгновенной мощности улучшает динамические характеристики усилителя.

В блоке питания магнитолы [2] с повышенным для УМЗЧ нестабилизированным напряжением питания стабилизатор предусмотрен лишь для питания маломощных каскадов устройства. Переход с сетевого на батарейный режим питания осуществлялся кнопочным переключателем. С этим переключателем и связан основной недостаток устройства: при случайном переводе кнопки в положение "Батарея" во время работы от сети на предварительные каскады магнитолы поступает повышенное напряжение, что может привести к выходу из строя универсального усилителя и приемника.

Этот недостаток полностью устранен в устройстве, схема которого показана на рисунке. Здесь вместо ручного переключателя "Сеть-Батарея" введена автоматическая электронная коммутация, исключающая подачу повышенного напряжения на предварительные каскады магнитолы.

(нажмите для увеличения)

В режиме "Батарея" переключатель тока не потребляет; в режиме "Сеть" его ток потребления не превышает 20 мА. Переход в режим "Сеть" происходит при напряжении 11,5 В, а переход в режим "Батарея" - при 11 В.

Коммутатор встроен в имеющийся в магнитоле блок питания. Вводимая часть выделена на схеме штрихпунктирной линией. Она представляет собой чувствительное и экономичное реле напряжения, а также интегральный стабилизатор напряжения DA1. Нестабилизированное напряжение на конденсаторе С1 отслеживает полевой транзистор VT1. На транзисторе VT2 собран ограничитель тока для реле К1. Светодиод HL1 индицирует переключение в режим "Сеть".

При работе от батареи, когда напряжение на конденсаторе С1 даже при свежих элементах питания не превышает 10 В, транзистор VT1 закрыт - положительное напряжение на его затворе, заданное делителем R1R2, ниже порогового. Реле К1 обесточено, его контакт К 1.1 находится в верхнем по схеме положении. Стабилизатор DA1 по входу отключен контактом К1.1, а по выходу - развязывающим диодом VD2, препятствующим разряду батареи через выходное сопротивление стабилизатора. В таком состоянии устройство практически не потребляет тока, что особенно важно в батарейном режиме.

При включении сетевого кабеля в разьем AC INPUT батарея отключается дополнительным контактом разьема, а напряжение увеличивается до уровня питания УМЗЧ. Повышение напряжения на затворе транзистора VT1 откроет его. Через обмотку реле К1 потечет ограниченный транзистором VT2 ток, но достаточный для срабатывания реле. Контакты К1.1 включат в цепь питания стабилизатор DA1. Теперь напряжение питания предварительных каскадов будет ограничено требуемым уровнем (9 В) и дополнительно стабилизировано. УМЗЧ питается повышенным напряжением от БП, доработанного по рекомендациям в [2]. Одновременно засветится светодиод HL1, индицируя режим "Сеть". При отключении разъема сетевого кабеля происходит переход в режим питания от батареи.

Реле РЭС55 на рабочее напряжение 12 В (паспорт 4.569.602) срабатывает при напряжении 7...8 В и токе 10... 12 мА. Без ограничителя тока через обмотку реле при максимальном напряжении питания УМЗЧ 16 В его значение достигло бы 35 мА, что нежелательно. Применить реле на напряжение срабатывания, близкое к максимальному, также нельзя - это напряжение не стабилизировано и колеблется при работе УМЗЧ. Применение стабилизатора тока на полевом транзисторе VT2 ограничивает ток потребления реле на уровне, превышающем ток срабатывания на 2...3 мА. Этого достаточно для надежной коммутации и экономичной работы в условиях нестабильности питающего напряжения. Высокая крутизна полевого транзистора VT1 обеспечила малую разницу в уровнях переключения режимов - около 0,5 В.

Диод позволяет избежать применения еще одного коммутирующего контакта реле. Прямое падение напряжения на диоде VD2 (Д302 - германиевый) не превышает 0,3 В и при использовании кремниевого диода (КД212А и аналогичных) может быть скомпенсировано подбором микросхемы DA1. Но с германиевым диодом и без подбора точность установления выходного напряжения достаточна и составляет 8,7±0,27 В.

Изготовление устройства следует начать с доработки имеющегося блока питания. Типовой трансформатор Т1 в магнитоле, как правило, маломощный; его лучше заменить тороидальным, рассчитанным на эффективное напряжение вторичной обмотки, в 1,2.. 1,3 раза меньшее допустимого напряжения питания конкретной микросхемы УМЗЧ. Некоторые рекомендации по выбору кольцевого магнитопровода для трансформатора даны в [2].

Потребляемый ток УМЗЧ после переделки возрастает, поэтому следует увеличить емкость конденсатора фильтра до 4700 мкФ (на 25 В). Повышенная емкость фильтра также способствует увеличению пиковой мощности, а запас по напряжению гарантирует надежную работу конденсатора.

Вводимую часть устройства собирают на отдельной плате соответствующих размеров рядом с основным БП. В этом устройстве можно применить также транзисторы КП305Б, КП305В, а в позиции VT2 - КП302Б или КП302Г (при отборе по начальному току стока - не менее 15 мА - и КП303Е). Реле К1 можно заменить аналогичным малогабаритным с минимальным током срабатывания и на пряжением срабатывания не более 10 В. Светодиод HL1 можно заменить другим, но он должен иметь достаточную яркость свечения при токе 1...2мА. В целях эксплуатационной надежности микросхему DA1 и микросхему УМЗЧ следует установить на небольшие теплоотводы.

Налаживание устройства сводится к установке подстроечным резистором R1 порога напряжения для переключателя "Сеть-Батарея"; ток через обмотку реле устанавливают резистором R3. Перед настройкой движки резисторов R1, R3 следует перевести соответственно в верхнее и левое по схеме положения. Далее с помощью ЛАТРа плавно увеличивают напряжение на первичной обмотке трансформатора T1, контролируя постоянное напряжение на конденсаторе С1. При уровне 11,5В добиваются открывания транзистора VT1 и срабатывания реле К1. Процесс визуально заметен по свечению светодиода HL1. Ток в обмотке реле контролируют миллиамперметром и ограничивают его на уровне примерно 15 мА подстройкой резистора R3. После этого плавно снижают первичное напряжение и проверяют выключение устройства: отпускание реле К1, видимое по погасанию светодиода HL1, должно происходить при напряжении 11... 11,2 В на конденсаторе С1. На этом настройка закончена.

БП с электронной коммутацией можно применить в различных моделях носимой аппаратуры. Надежность и удобство эксплуатации гарантированы отсутствием ручных переключателей, а увеличение мощности зависит от допустимого напряжения питания и предельной выходной мощности УМЗЧ.

Литература

1. Усилители низкой частоты - интегральные микросхемы. - М.: Патриот, 1995-
2. Пахомов А. УМЗЧ для переносной магнитолы. - Радио, 2002, № 11, с. 12, 13.

Автор: А.Пахомов, г.Зерноград, Ростовской обл.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Растения сигнализируют об опасности вулканической активности 17.06.2025

Извержения вулканов - одни из самых разрушительных природных явлений, и своевременное их предсказание является важной задачей для защиты жизни и имущества людей. Современные технологии позволяют отслеживать сейсмическую активность, тепловые аномалии и газовые выбросы, однако ученые из разных стран продолжают искать новые, более ранние признаки приближающейся опасности. Недавнее исследование команды под руководством вулканолога Николь Гвинн продемонстрировало необычный способ раннего обнаружения вулканической активности с помощью изменений в растительности вокруг вулкана Этна - одного из самых активных вулканов Европы. В ходе двухлетних наблюдений ученые выявили 16 случаев, когда увеличение содержания углекислого газа (CO2) в воздухе или почве совпадало с ростом показателя NDVI - нормализованного индекса растительности, отражающего интенсивность фотосинтеза и здоровье зеленых насаждений. Этот индекс широко используется для оценки густоты и жизнеспособности растительного покрова на сп ...>>

Магнит без использования полезных ископаемых 17.06.2025

Технологии все больше зависят от редких и дорогих материалов, добыча которых сопряжена с экологическими и геополитическими рисками. В связи с этим поиск альтернативных решений становится одной из важнейших задач науки и промышленности. Недавно американские ученые во главе с исследователем китайского происхождения Цзянь-Пин Ванг разработали магнит, изготовленный исключительно из железа и азота, который не содержит традиционных редкоземельных элементов. Это открытие может кардинально изменить подход к производству магнитных материалов и значительно снизить зависимость от нестабильных международных поставок. В отличие от широко используемых сегодня магнитов, содержащих редкие полезные ископаемые, такие как самарий и диспрозий, новый магнит отличается более простой и экологичной составной частью. По словам ученых, магнит, созданный из железа и азота, обладает силой магнитного поля, которая превосходит многие известные материалы на рынке. Это делает его перспективной заменой для постоянн ...>>

Скука полезна творческим людям 16.06.2025

Когда информационный поток непрерывно заполняет наше сознание, умение сделать паузу становится особенно важным. Именно в моменты кажущейся скуки мозг получает возможность перезагрузиться и активировать скрытые ресурсы, стимулирующие творческое мышление и саморефлексию. Ученые из Университета Саншайн-Кост в Австралии провели исследование, которое подтверждает, что короткие периоды скуки могут быть полезны для творческих людей и не только. Скука возникает в тот момент, когда способность человека удерживать внимание начинает снижаться, и активируется так называемая сеть пассивного режима мозга. Эта система отвечает за внутренние мысли и саморефлексию, в то время как активность исполнительной сети, которая обычно помогает сосредоточиться, заметно снижается. Таким образом, скука становится не просто неприятным ощущением, а своего рода переключателем, дающим мозгу возможность отдохнуть от постоянной концентрации. Современный ритм жизни сопровождается постоянной стимуляцией симпатическо ...>>

Случайная новость из Архива Станция биометрической идентификации Printrak LiveScan Station Portable 26.06.2005 Motorola выпустила станцию биометрической идентификации Printrak LiveScan Station Portable. Этот компактный и легкий прибор может принимать и запоминать множество биометрических характеристик, таких, как отпечатки пальцев, фотографии, подписи, а также демографические данные и документы. Данные могут быть переданы электронным путем в автоматизированную систему идентификации отпечатков пальцев (AFIS).

Другие интересные новости:

▪ Фотоэлемент на основе графена

▪ Искусственный интеллект вместо офисных менеджеров

▪ Новый экономичный процессор работает с видео в 1000 раз быстрее

▪ Причины старческого запаха

▪ Каждому кассиру - по детектору лжи

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Крылатые слова, фразеологизмы. Подборка статей

▪ статья Акустические колебания, их характеристика и воздействие на организм. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Какова самая низкая нота, которую может взять человек? Подробный ответ

▪ статья Сбор посуды со столов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Емкостное реле. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Румынские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025