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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Создан искусственный организм с одной хромосомой 12.08.2018 Ученые уже давно ставят опыты на дрожжах, но недавно они добились удивительного результата: вывели дрожжевой грибок с одной-единственной хромосомой. Еще в прошлом году ученые сумели довести количество хромосом в дрожжах до шести штук, а в этом их количество сократились до одной. При этом функционирование дрожжей практически не изменилось. В новом исследовании участвовали две группы. Первая, из Медицинской школы Нью-Йоркского университета, сумела с помощью CRISPR сократить число хромосом в дрожжах с 16 до двух. Второй же группе, из Китая, удалось добиться еще большего результата, и она вывела дрожжи лишь с одной хромосомой. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature. С помощью CRISPR каждая команда смогла связать хромосомы воедино, в конце концов радикально сократив их число. И дрожжи при этом не стали функционировать по-другому. Дрожжи с двумя хромосомами выжили после процедуры, стали делиться и расти также, как и их нормальные сородичи, а вот дрожжи с одной хромосомой стали делиться несколько медленнее. Ни одна из новых разновидностей не могла вступать в связь со стандартными дрожжами. Это неспособность вступать во взаимодействие и делиться с другими дрожжами означает, что ученые вывели новый вид, и в будущем такая особенность может быть крайне полезна. Например, исследователи могут взять виды дрожжей, способные разлагать сельскохозяйственные отходы, создавая из них биотопливо, и спокойно выпускать из лаборатории, не опасаясь, что те вступят в контакт с естественными видами. Исследование в будущем может помочь понять механизм образования хромосомных аномалий в человеческих клетках, которые способны привести к выкидышу или синдрому Дауна у ребенка.

Другие интересные новости:

▪ Ледоколы должны плавать задом наперед

▪ Работа светофора зависит от количество людей у перехода

▪ Бутылки из бумаги

▪ Животные чувствуют магнитное поле благодаря бактериям

▪ Протезы, чувствующие тепло и прикосновения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сборка кубика Рубика. Подборка статей

▪ статья Юноша бледный со взором горящим. Крылатое выражение

▪ статья Можно ли искусственно вызвать дождь? Подробный ответ

▪ статья Подъемник в гараже. Личный транспорт

▪ статья Лак для рисунков. Простые рецепты и советы

▪ статья Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Пересечение и сближение ВЛ с сооружениями связи, сигнализации и проводного вещания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026