Сетевой блок питания для цифровой фотокамеры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

В современных цифровых фотокамерах быстро разряжаются элементы питания. Например, фотокамера Canon А530 в режиме просмотра снимков потребляет ток не больше 0,2 А. Зато режим фотосъемки без вспышки требует от источника питания ток не менее 0,4 А, а со вспышкой - уже не меньше 0,7 А. В этой фотокамере используются два гальванических элемента питания типоразмера АА, которые могут быть оперативно заменены. В большинстве других фотокамер предусмотрено питание только от аккумуляторов. Это еще одна серьезная проблема большинства современных устройств. Разрядка штатного аккумулятора не дает никакой возможности дальнейшей эксплуатации фотокамеры. Вот тут-то и выручает быстрая замена элементов питания. Наличие в кармане двух запасных свежих гальванических элементов легко решает проблему преодоления внезапной разрядки аккумуляторов.

При использовании фотовспышки гальваническими элементами уже невозможно запастись - они быстро разряжаются. Высококачественные элементы служат дольше, но и цены на них в последнее время резко возросли. Вскоре стало ясно, что эксплуатация фотокамеры от гальванических элементов весьма разорительна.

Имеющиеся энергоемкие малогабаритные аккумуляторы емкостью 2650 мА ч, естественно, выручают. Но они тоже быстро разряжаются. Главное, что это происходит неожиданно. Есть еще один серьезный недостаток при эксплуатации фотокамеры от 1,2-вольтных аккумуляторов. Задолго до полной разрядки аккумулятора до 1 В фотокамера перестает функционировать. Она просто "требует" заменить элементы питания соответствующей надписью на дисплее и после этого автоматически выключается.

Изъятые аккумуляторы имеют напряжение 1,1... 1,15 В при токе нагрузки 0,5 А, т. е. налицо недоиспользованность аккумуляторов. Причем весьма солидная. Неизвестно, как заряжать эти аккумуляторы, поскольку не знаем, какой заряд им следует сообщить. И тут уже ничего не остается, как перед зарядкой принудительно разряжать недоиспользованные аккумуляторы до напряжения 0,9... 1 В. На это уходит несколько часов. Как видим, налицо невозможность максимального использования энергии как аккумуляторов, так и гальванических элементов.

Поэтому в стационарных условиях эксплуатации целесообразно фотокамеру питать от электросети через соответствующий блок. Главное требование к нему - надежность. Ни при каких обстоятельствах он не должен повредить дорогостоящую фотокамеру.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

С учетом этого требования разработано устройство, схема которого показана на рисунке. Это линейный компенсационный стабилизатор напряжения с ограничением выходного тока и узлом защиты от аварийного повышения выходного напряжения. Сетевой трансформатор Т1, диодный мост VD1 -VD4 и сглаживающий конденсатор С1 применены от блока питания промышленного изготовления БП 12/10 (12 В, 10 Вт).

В устройстве применена микросхема параллельного стабилизатора TL431 (DA1). На ее управляющий вход поступает напряжение с делителя R6R4, резисторы которого подобраны так, что при номинальном выходном напряжении на резисторе R4 будет 2,5 В. Если выходное напряжение по каким-либо причинам превысит номинальное, ток через микросхему DA1 резко возрастет, что приведет к уменьшению напряжения на базе регулирующего транзистора VT1 и, соответственно, восстановлению номинального выходного напряжения стабилизатора. С целью обеспечения надежности транзистор VT1 выбран с большим запасом по напряжению, току и мощности.

Узел ограничения выходного тока собран на транзисторе VT2 и резисторах R3, R5. Резистор R5 - датчик тока нагрузки. В момент, когда падение напряжения на нем превышает 0,6 В, транзистор VT2 открывается и сдерживает рост тока базы транзистора VT1, в результате чего выходной ток ограничен на уровне 3 А. Транзистор VT2 выбран мощным тоже из соображения надежности. Были случаи выхода из строя маломощных транзисторов (из серий КТ315 и КТ503) в аналогичных защитных узлах. Но повреждений мощных транзисторов не было.

Достоинства предлагаемого стабилизатора напряжения - включение датчика тока в разрыв плюсового, а не минусового (общего) провода питания, а также отсутствие "просадки" выходного напряжения при подходе тока нагрузки к пределу ограничения.

Несмотря на высокую надежность стабилизатора напряжения, если он все-таки выйдет из строя, фотокамера может быть повреждена повышенным напряжением питания. Чтобы не допустить этого, применен узел защиты на транзисторе VT3, стабилитроне VD5 и резисторе R7. При аварийном повышении выходного напряжения открываются стабилитрон VD5 и транзистор VT3, ток коллектора которого пережигает предохранитель FU2. Такие узлы хорошо проверены автором для защиты нитей накала кинескопов телевизоров при их питании постоянным током.

Поскольку предлагаемое устройство предназначено для домашнего пользования, то не ставилась задача минимизации его массогабаритных показателей. Поэтому оно размещено в корпусе от упомянутого выше блока БП 12/10, который в наше время удается без особого труда очень дешево приобрести. Вторичная обмотка сетевого трансформатора перемотана: число ее витков уменьшено примерно на 30 %, при этом напряжение обмотки снизилось до 7,7 В. Можно также применить любой сетевой трансформатор мощностью 5...10 Вт с обмоткой на 6...6,3 В, в том числе накальный для ламповой техники.

Допустимо использовать и современные малогабаритные трансформаторы. Но у многих из них заявленные характеристики не соответствуют реальным. Пригоден только такой трансформатор, обмотка которого способна обеспечить выходной ток 2 А при напряжении не менее 6 В. Подойдет даже трансформатор с обмоткой всего на 5 В, если в выпрямительном мосте VD1 - VD4 применить диоды с меньшим падением напряжения, например, германиевые из серий Д302-Д305 или диоды Шоттки 1N5822, КД2998А-КД2998Г.

Оксидные конденсаторы могут быть любыми, емкость конденсатора С1 должна быть не менее 1000 мкФ. Датчик тока - резистор R5 - С5-16МВ-5. В случае необходимости он может быть самодельным из нихромовой проволоки. Остальные резисторы - МЛТ-0,25.

Блок питания смонтирован на макетной плате. Диоды выпрямительного моста КД202В (VD1-VD4) можно заменить другими с максимальным прямым током не менее 3 А, например, из серий КД213, Д242, Д243, или применить готовые мосты BR305 или BR605.

Регулирующий транзистор КТ829Б (VT1) размещен на ребристом теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности около 150 см2. Этот транзистор - составной. Он может быть любым из серии КТ829 или КТ827, а также зарубежным BDX53C. Транзистор VT2.

любой из серий КТ815, КТ817. Транзистор VT3 - любой мощный кремниевый низкочастотный структуры n-p-n с максимальным постоянным током коллектора не меньше 5 А, например, из серий КТ803, КТ808, КТ819, BD911. Этот транзистор установлен без теплоотвода, так как он не успевает нагреться за время перегорания предохранителя FU2. Отсюда следует, что суррогатные предохранители в данной конструкции применять нельзя.

Светодиод HL1 - любого цвета свечения. Стабилитрон КС133А (VD5) можно заменить на КС139А или зарубежными BZX55C3V3, BZX55C3V6, BZX55C3V9.

Налаживание блока питания, собранного из исправных деталей, несложно. Но учитывая, что к нему подключают дорогостоящую нагрузку, к этому процессу следует отнестись весьма ответственно. Вначале отдельно проверяют защитный узел на транзисторе VT3. На время налаживания этот транзистор устанавливают на теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности 200 см2. Узел подключают к лабораторному блоку питания с плавно регулируемым выходным напряжением 0... 15 В и ограничением выходного тока до ЗА. При отсутствии лабораторного блока питания можно воспользоваться налаживаемым стабилизатором напряжения, для чего постоянный резистор R4 временно заменяют переменным, включенным как реостат. Необходимо убедиться, что транзистор VT3 надежно открывается и замыкает выход источника питания при напряжении не более 4,5 В.

Затем проверяют защиту по выходному току. Необходимый уровень ограничения тока устанавливают подбором сопротивления датчика тока - резистора R5. После этого при необходимости подбирают сопротивление резистора R4, чтобы установить выходное напряжение в пределах 3...3,2 В. Наконец, подключая и отключая нагрузку сопротивлением 4 Ом к выходу, проверяют стабильность выходного напряжения. Оно не должно изменяться более чем на 10 мВ. Напряжение измерено прибором В7-38 непосредственно на плате.

От предлагаемого устройства можно одновременно питать две фотокамеры. За время эксплуатации (около двух лет) замечаний к его работе не было.

Для большей надежности защиты фотокамеры от аварийного повышения выходного напряжения коллектор транзистора VT3 лучше подключить не к выходу стабилизатора напряжения, а к его входу - точке соединения верхних по схеме выводов резисторов R1, R2, коллектора транзистора VT1 и правого по схеме вывода предохранителя FU2.

Автор: А. Зызюк

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Роботы обучаются, наблюдая за людьми 22.05.2018 NVIDIA разработала методику обучения искусственного интеллекта, в рамках которого роботы наблюдают за действиями людей, чтобы затем "запомнить" весь процесс. Роботы, прошедшие подобный "курс", смогут эффективнее и безопаснее трудиться на производстве, адаптируясь к изменяющемуся окружению. Кроме того, такие роботы смогут "ужиться" в домашней обстановке. "На производстве роботы повторяют одни и те же движения, но не адаптируются к окружению, если оно меняется, и не заучивают способы выполнения новых задач", - рассказал ученый NVIDIA. Поэтому, по его словам, требуется вызов специалиста, который за внушительную сумму перепрограммирует систему. Целью NVIDIA является создания алгоритмов, которые позволят настроить машину под новые задачи человеком, не обладающим специализированными навыками. Система использует нейронные сети для "восприятия", планирования и контроля действий. Флэш-память QLC NAND плотностью 1 Тбит 23.05.2018 Компании Micron Technology и Intel объявили о начале поставок первой в отрасли флэш-памяти типа NAND, способной хранить в каждой ячейке 4 бита (QLC NAND). Кристаллы QLC NAND с 64-слойной структурой характеризуются наибольшей в мире плотностью 1 Тбит. Кроме того, партнеры объявили о прогрессе в разработке трехмерной структуры NAND третьего поколения, состоящей из 96 слоев. За счет увеличения числа слоев удается повышать удельную плотность хранения в расчете на единицу площади кристалла. В обоих случаях (64-слойной памяти QLC NAND и 96-слойной TLC NAND) используется техпроцесс CuA (CMOS under the array), позволяющий уменьшить размеры кристалла и повысить производительность по сравнению с конкурирующими подходами. По словам Intel, память QLC NAND хорошо подойдет для облачных рабочих нагрузок с интенсивным чтением, для потребительских и клиентских вычислительных приложений.

Другие интересные новости:

▪ Обнаружен мощный энергетический свет Солнца

▪ Электромобиль Letin Mengo

▪ Европейские шахматы стали старше

▪ 20-дюймовые дисплеи AMOLED от Ignis

▪ Каучук из одуванчиков

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Начинающему радиолюбителю. Подборка статей

▪ статья Организация гражданской обороны в образовательных учреждениях. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Как можно определить группу крови? Подробный ответ

▪ статья Администратор. Должностная инструкция

▪ статья Слоистые электроизоляционные пластмассы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Туркменские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026