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:

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Пересадка кожи без шрамов и рубцов 29.01.2003 Р. Редмонд с коллегами из Гарвардской медицинской школы в Бостоне (США) разработали новый способ пересадки кожи, который практически исключает образование шрамов и рубцов. Разработанный учеными клей после его облучения лучом зеленого лазера образует прочное соединение имплантируемых тканей. Лазерное излучение имеет небольшую мощность, поэтому оно всего лишь слегка нагревает место операции и не вызывает ожогов и других побочных эффектов. Единственным недостатком новой технологии, над устранением которого сейчас работают ученые, является сравнительно большое время, необходимое для проведения операции, - более 15 мин.

Другие интересные новости:

▪ Видеоигры как способ улучшения психического здоровья

▪ Сверхточные запутанные атомные часы

▪ Кислота под землей

▪ Бумажная батарейка

▪ Испытан космический ядерный реактор

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Звонки и аудио-имитаторы. Подборка статей

▪ статья Мобильные телефоны. Схемы, сервис-мануалы, обзоры экспертов

▪ статья В какой жидкости монета способна плавать, а пробка - утонуть? Подробный ответ

▪ статья Иван-да-марья. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Фотоэлектрические системы, присоединенные к сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Технические данные трубчатых разрядников. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025