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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Ветряная турбина Challenergy, устойчивая к сильному ветру 28.02.2021 Японская компания Challenergy разработала турбины для выработки электроэнергии, которые способны выдерживать скорость ветра до 40 м/с против 25 м/с, присущих традиционным генераторам с лопастной компоновкой. Конструктивно турбины семейства Magnus VAWT имеют следующую особенность - за счет энергии ветра вращаются не лопасти, а вертикально ориентированные цилиндры, обладающие более высокой динамической стабильностью. Классическое решение с лопастями позволяет безопасно работать в диапазоне скоростей ветра от 4 до 25 м/с, при более высоких вращение останавливается для предотвращения повреждений установки. Полгода назад Challenergy запустила экспериментальную ветряную установку мощностью 10 кВт на одном из японских островов. Срок службы турбины составляет двадцать лет, она позволит снабжать окрестности электроэнергией независимо от внешних источников. Появится подобная энергетическая установка и на Филиппинах, причем ее монтаж и приобретение будут частично субсидироваться японским правительством. К коммерческим поставкам турбин японская компания намеревается приступить к концу этого года. Версия установки мощностью 10 кВт стоит около $188 000. Вырабатываемая ею электроэнергия оказывается в два раза дороже той, что получается при использовании традиционных ветряков. Установки нового типа также имеют ограничения по предельной мощности. Производитель намеревается занять нишу рынка, связанную с обеспечением электроэнергией удаленных островов, которые не подключены к электросетям. В данном случае использование ветряных установок все равно выгоднее, чем применение дизельных генераторов. Тайфуны часто возникают на островных территориях, поэтому у турбин Challenergy возникает определенное конкурентное преимущество. В этом году компания рассчитывает продать до двадцати энергетических установок, в следующем оно может быть увеличено до 50-100 штук. К 2025 году Challenergy рассчитывает разработать турбины мощностью 100 кВт, а также плавучую установку мощностью 1000 кВт морского базирования.

Другие интересные новости:

▪ Звуки природы полезны для здоровья

▪ Молния бьет в небо

▪ Монитор RCA Evolution Premium (M27PG135F)

▪ Новые твердотельные реле International Rectifier

▪ Планшет ASUS Eee Slate B121

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электродвигатели. Подборка статей

▪ статья Принцип домино. Крылатое выражение

▪ статья Откуда взялись шапки? Подробный ответ

▪ статья Скумпия. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Зубные пасты. Простые рецепты и советы

▪ статья Дрессированный спичечный коробок. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026