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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Система видеоконференцсвязи Xiaomi Audio and Video Conference Speaker 02.07.2021 Xiaomi анонсировала систему Audio and Video Conference Speaker, которая предназначена для организации удаленного взаимодействия сотрудников. Оценили новинку в 360 долларов. Система напоминает звуковую панель. Ее можно монтировать на стену для удобной видеосвязи. В устройстве есть камера на основе сенсора Sony с углом обзора 120 градусов, восьмикратным цифровым зумом и возможностью механической регулировки по высоте в пределах 10 градусов. Массив из шести микрофонов отвечает за уравнивание речи. Его дальность действия составляет 5 м. Интеллектуальные алгоритмы улучшают работу микрофонов, благодаря чему голос людей, которые находятся рядом на разных расстояниях, слышен одинаково хорошо. Система оснащена восьмиядерным процессором Qualcomm APQ8053 и двумя 2,5-дюймовыми динамиками. Также в ней поддерживается видео в 4К формате и есть средства для ликвидации шумов Smart Noise Reduction на базе алгоритмов ИИ.

Другие интересные новости:

▪ Мобильники с 3-мегапиксельными камерами появятся уже в этом году

▪ Синтезирована смазка для суставов

▪ Телевизор становится камерой видеонаблюдения

▪ Портативная игровая консоль AYANEO 3

▪ 28-дюймовые цветные дисплеи E Ink от Innolux

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аккумуляторы, зарядные устройства. Подборка статей

▪ статья Иероним Стридонский. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какая человеческая кость вдохновила Эйфеля на создание проекта Эйфелевой башни? Подробный ответ

▪ статья Автомойщик. Должностная инструкция

▪ статья Олифы на смолянистых сиккативах (резинатах). Простые рецепты и советы

▪ статья Микросхемы. Стабилизатор напряжения 1158ЕНхх. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026