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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Короткофокусный проектор DuraCore ProScene 13.02.2021 Тайваньская компания Optoma Corporation официально презентовала первый в мире короткофокусный проектор с яркостью 7000 люмен - модель DuraCore ProScene. Новинка способна выдавать изображение диагональю до 300 дюймов (7,62 метра) и разрешением WUXGA 1920 х 1200 пикселей. Но есть и поддержка 4К-контента разрешением 3840 х 2160 пикселей. Причем изображение можно формировать с минимального расстояния от экрана. Вес новинки составляет 12,7 кг, что звучит много, но на самом деле примерно в два раза легче аналогичных моделей. Коэффициент контрастности - 1000000:1. Предусмотрена поддержка расширенного динамического диапазона HDR. Объектив у новинки фиксированный, но при этом предусмотрена возможность смены линзы. Максимальное увеличение - 1,26x. Предусмотрены вход/выход HDBaseT, три порта HDMI, VGA, LAN и вход/выход 3D Sync. Также в корпусе проектора уместились два динамика мощностью по 10 Вт каждый. Цена DuraCore ProScene - 6000 долларов.

Другие интересные новости:

▪ Разработано химическое соединение, повторяющее поведение клетки

▪ Беспроводной ЖК-телевизор от SHARP

▪ Прогулка робота с мангустом по минному полю

▪ Электричество ведет себя как вода

▪ Польза секса для спортсменов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детекторы напряженности поля. Подборка статей

▪ статья Георг Зиммель. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько проводов нужно автомобилю? Подробный ответ

▪ статья Коровяк. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Спиртовой лак для скрипок. Простые рецепты и советы

▪ статья Стенд для испытания блоков электронного зажигания бензопилы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026