Импульсный БП - из зарядного устройства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Имеющиеся в широкой продаже импульсные зарядные устройства для малогабаритной аппаратуры - неплохая основа для построения блоков питания, обладающих более широкими возможностями, чем исходные устройства. О том, как превратить такое зарядное устройство в блок питания, рассказывается в статье.

Для зарядки аккумуляторных батарей и питания компактной аппаратуры (мобильных телефонных аппаратов, MP-3 плейеров, электронных книг) в настоящее время широко используются различные импульсные зарядные устройства. К сожалению, их выходное напряжение (обычно около 5 В при токе нагрузки 0,2...2 А) плохо отфильтровано, имеет большой уровень пульсаций, а сами они являются источниками радиопомех, что не позволяет использовать их для питания радиоприемных, звукоусилительных и измерительных устройств. Однако все эти недостатки довольно легко устранимы, и после несложной доработки такие "зарядники" становятся способными питать и названные устройства.

В качестве примера ниже описана доработка зарядного устройства модели AC-15E (его схема представлена на рис. 1), обеспечивающего выходное стабилизированное напряжение 5,6 В при токе нагрузки до 0,8 А. Напряжение сети 220 В поступает на конденсатор фильтра выпрямленного напряжения C5 через защитный резистор R1 и диод D1 (позиционные обозначения элементов соответствуют имеющимся на монтажной плате устройства). Импульсный преобразователь напряжения выполнен на высоковольтном транзисторе Q1, трансформаторе T1 и элементах R5, C6. Резистор R2 предназначен для запуска преобразователя, элементы D6, R9, С2 образуют цепь демпфирования.

Рис. 1

На транзисторе Q2 выполнены узлы защиты от перегрузки и стабилизации выходного напряжения. При увеличении эмиттерного тока транзистора Q1 растет падение напряжения на резисторе R3, и когда оно становится больше 0,6 В, открывается транзистор Q2, который шунтирует эмиттерный переход Q1, после чего ток коллектора этого транзистора снижается.

Узел стабилизации выходного напряжения работает следующим образом. Когда выходное напряжение по какой-либо причине увеличивается, растет ток через излучающий диод оптрона PC1, в результате чего его фототранзистор открывается. Вместе с ним открывается транзистор Q2, что приводит к уменьшению тока базы Q1 и понижению напряжения на выходе устройства. При отклонении выходного напряжения от заданного значения в сторону уменьшения процесс протекает в обратном направлении.

Конденсатор C7 фильтрует выпрямленное диодом Шоттки D7 напряжение обмотки III трансформатора Т1. Выходное напряжение устройства зависит от напряжения стабилизации стабилитрона D8 (превышает его примерно на 1,1...1,2 В).

Схема блока питания (БП), собранного на основе этого зарядного устройства, показана на рис. 2 (позиционные обозначения новых элементов начинаются с цифры 1). Его было решено изготовить на стабилизированное выходное напряжение 3,3 В, для чего стабилитрон D8 был заменен прибором с напряжением стабилизации 2,4 В. БП с таким выходным напряжением можно использовать для питания малогабаритных радиоприемников, компактных фотоаппаратов, детских игрушек и других устройств, рассчитанных на автономное питание напряжением 2,4...3,7 В. При желании, применив соответствующий стабилитрон, можно получить выходное напряжение в интервале 3,3...6 В.

Рис. 2 (нажмите для увеличения)

Для уменьшения помех, создаваемых импульсным преобразователем, он подключен к сети 220 В через LC-фильтр, состоящий из элементов 1L1, 1L2, 1L3, 1C1, 1C2. Дроссель 1L3 установлен на место резистора R1, а вместо последнего установлен защитный резистор 1R1 большего сопротивления. Конденсатор фильтра C5 заменен конденсатором большей емкости и с более высоким номинальным напряжением.

Номинал токоограничивающего резистора R5 (680 Ом) уменьшен до 470 Ом, а резистора R3 (10 Ом) - до 5,1 Ом (чем меньше сопротивление этого резистора, тем больше ток нагрузки, при котором срабатывает защита). Значительно увеличена емкость конденсатора фильтра C7. Параллельно излучающему диоду оптрона подключен ранее отсутствовавший на плате резистор R10 (чем меньше его сопротивление, тем больше выходное напряжение БП). Напряжение на нагрузку поступает через LC-фильтр, состоящий из элементов 1L4, 1L5, 1L6, 1C5-1C9. Светодиод 1HL1 светит при наличии выходного напряжения.

Устройство рассчитано на длительную непрерывную работу при токе нагрузки до 0,5 А, но способно кратковременно питать и нагрузку, потребляющую ток 1 А. Режим работы в этом случае такой: 1 мин при токе нагрузки 1 А, затем перерыв 5 мин при токе нагрузки менее 0,5 А, далее снова 1 мин при токе 1 А и так далее. Амплитуда пульсаций и шумов при токе нагрузки 0,5 А - около 50 мВ, при 1 А - около 100 мВ (в этом случае выходное напряжение снижается до 3,1 В). Выходного тока 0,5 А при напряжении 3,3 В достаточно для питания портативного радиоприемника, содержащего относительно мощный УМЗЧ, а тока 1 А -для питания портативных фотоаппаратов и большинства детских игрушек.

Детали БП смонтированы в пластмассовом корпусе размерами около 95x80x26 мм от приемного устройства для беспроводных компьютерных клавиатуры и мыши (рис. 3). Некоторые дополнительные детали приклеены к корпусу термоклеем и полимерным клеем "Квинтол".

Рис. 3

Резистор 1R1 - невозгораемый Р1-7 или импортный разрывной, размещен внутри изолирующей силиконовой невозгораемой трубки. Конденсаторы 1С1, 1С2 - керамические высоковольтные, 1С3, 1С6, 1C7, 1C9 - керамические многослойные (первые три припаяны между выводами соответствующих оксидных конденсаторов, четвертый смонтирован в штекере питания XS1). Оксидные конденсаторы - импортные аналоги К50-68.

Дроссели 1L1 - 1L3 - миниатюрные промышленного изготовления с H-образными ферритовыми магнитопроводами и обмотками сопротивлением 3...22 Ом, 1L4-1L6 -самодельные, намотаны на кольцевых магнитопроводах диаметром 22 мм из низкочастотного феррита и содержат 20...30 витков многожильного монтажного провода. Чем больше индуктивность этих дросселей и меньше сопротивление их обмоток, тем лучше.

При переделке или ремонте неисправного зарядного устройства вместо транзистора MJE13001 можно применить (с учетом цоколевки) KF13001, MJE13002, MJE13003. Если возможно, желательно подобрать экземпляр с наибольшим статическим коэффициентом передачи тока базы и наименьшим обратным током коллектора. Вместо транзистора 2SC845 подойдет любой из серий 2SC1845, BC547, SS9014, КТ645, КТ3129, КТ3130. Оптрон PS817C можно заменить любым из SFH617A-2, LTV817, PC817, EL817, PS2501-1, PC814, PC120, PC123, а диод FR107 - любым из UF4007, FR157, MUR160, 1N5398, КД247Д, КД258Г. Этими же диодами можно заменить и 1N4007. Вместо диода 1N4148 подойдет любой из 1N914, 1SS244, КД521, КД522. Возможная замена диода Шоттки 1N5819 - MBRS140TR, SB140, SB150, а светодиода КИПД35Е-Ж - любой непрерывного свечения без встроенного резистора. Если БП будет настроен на большее выходное напряжение, то сопротивление токоограничивающего резистора 1R3 необходимо увеличить. Внешний вид БП показан на рис. 4.

Рис. 4

Для подключения к нагрузке применен двухпроводный шнур с медными жилами сечением 1 мм². На него надеты два ферритовых трубчатых магнитопровода длиной 24 мм: один - поблизости от корпуса БП, другой - рядом со штекером питания XS1. Корпус устройства не экранирован, поэтому питаемые от него простейшие УКВ-радиоприемники (например, собранные на микросхемах К174ХА34, К174ХА34А, TDA7088T) в условиях неуверенного радиоприема чувствительны к помехам, если находятся от него на расстоянии менее 500 мм (примерно такой же или больший уровень ВЧ помех создают КЛЛ). При желании БП нетрудно и экранировать, оклеив корпус изнутри липкой алюминиевой фольгой, электрически соединенной с минусовой обкладкой конденсатора 1С8.

Аналогичным образом можно модернизировать и другие зарядные устройства, например, собранные по схемам [1, 2].

Литература

1. Бутов А. Активный разветвитель сигнала для стереотелефонов. - Радио, 2014, № 1, с. 12-14.
2. Бутов А. Доработка сетевого зарядного устройства. - Радио, 2013, № 3, с. 20, 21.

Автор: А. Бутов

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Услышать Wi-Fi 18.11.2014 32-летний ученый из Лондона Фрэнк Свэйн начал терять слух в 20 лет. В 2012 г. ему установили слуховой аппарат. Спустя два года, Свэйн вместе со специалистом по звуку Дэниэлем Джоунсом создали Phantom Tearrains - новое приспособление, позволяющее "слышать" Wi-Fi сигналы. Разработанный метод позволяет "перевести" сигналы Wi-Fi в слышимые человеком звуки: они генерируются исходя из данных об именах беспроводных точек доступа, на основании скорости передачи данных, используемых алгоритмов шифрования, а также силы сигнала. Вся информация анализируется смартфоном Фрэнка. "Дальние сигналы слышны как щелчки, в то время как самые сильные сигналы превращаются в более сложные звуковые эффекты", - рассказывает он. Ученый даже создал специальную карту и аудио дорожку, чтобы продемонстрировать, как для него звучит Интернет, когда он проходит мимо офиса BBC в Лондоне. По его словам, мир перешел на новый этап взаимодействия с электронными устройствами, и сейчас прекрасное время подумать о новых способах взаимодействия и общения с ними. Ученый также признался, что данный проект помог ему изменить свое отношение к потере слуха. "Новость о том, что я потеряю слух в таком раннем возрасте, стала для меня серьезным ударом, но с этим проектом я понял, что могу использовать ситуацию с пользой для себя и исследовать возможности, которые никто до меня не исследовал", - рассказал Свэйн.

Другие интересные новости:

▪ Сверчки Юрского периода пели басом

▪ Мозговые импланты изменят человечество

▪ Открыт тетранейтрон

▪ Растительный миноискатель

▪ Новые LED-телевизоры

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Молниезащита. Подборка статей

▪ статья С кем вы, мастера культуры? Крылатое выражение

▪ статья Почему лук заставляет нас плакать? Подробный ответ

▪ статья Слесарь-ремонтник автомобильной газозаправочной станции (АГЗС). Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Январь-4. Диагностика неисправностей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Неисчерпаемая коробка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025