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:

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 Промышленная печать микромашин 18.02.2013 Компания Nanoscribe GmbH, дочернее предприятие Технологического института Карлсруэ, представила технологию массового производства микрометрических структур. Новый лазерный 3D-принтер позволяет с высокими точностью и скоростью печатать микро- и наноструктуры, необходимые для множества высокотехнологичных прорывных технологий. С помощью этого принтера можно печатать объемные структуры размером меньше, чем диаметр человеческого волоса. Причем печатать очень быстро и в промышленных масштабах. Новая технология использует метод лазерной литографии, основанной на двухфотонной полимеризации. Ультракороткие лазерные импульсы полимеризуют светочувствительные материалы и не воздействуют на материалы не светочувствительные. Затем оба материала разделяются и извлекается готовая микродеталь. При этом применяется оборудование, похожее на DVD-привод, которое управляет лазерным лучом с помощью вращающегося зеркала. Это позволяет печатать микроструктуры в 100 раз быстрее, чем с помощью современных технологий. Высокое разрешение позволяет создавать наноразмерные объекты, хотя при этом область сканирования лучом физически ограничена несколькими сотнями микрометров. Однако детали можно соединить между собой с высокой точностью, так что есть возможность производить довольно большие микроструктуры. Разработчики новой технологии надеются, что их лазерный принтер обеспечит массовое производство нового поколения фотоники и электроники: с большей производительностью и меньшим энергопотреблением.

Другие интересные новости:

▪ Отравление золотом

▪ Астероид из кухонной соли

▪ Кулер Thermaltake ToughAir 510

▪ Тонкая гибкая батарея NEC заряжается за 30 секунд

▪ Когда стены убивают

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Узлы радиолюбительской техники. Подборка статей

▪ статья Я не трус, но я боюсь! Крылатое выражение

▪ статья Что такое аммиак? Подробный ответ

▪ статья Аралия высокая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Усилитель на микросхеме TDA2025, 50 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Глаз не успевает. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025