Încărcător de la o sursă de alimentare comutată. Cum este încărcarea diferită de o sursă de alimentare? Poate sursa de alimentare să încarce bateria

Produsele de casă pentru radioamatori necesită adesea surse de alimentare cu caracteristici de ieșire diferite. De exemplu, pentru a asambla un circuit simplu de automatizare a iluminatului aveam nevoie sursă de alimentare de 12 V de putere redusă. Sa dovedit a fi scump de cumpărat, costul sursei finite a depășit costul circuitului de automatizare. Este posibil să faci singur o astfel de sursă și mult mai ieftină decât cele disponibile în comerț, dar chiar și cu repetări repetate, acest lucru introduce rutina în procesul creativ. Prin urmare, am găsit o modalitate relativ simplă și destul de ieftină de a crea o astfel de sursă, aceasta este reprelucrarea unui încărcător gata făcut pentru un smartphone.

Odată, de la un vânzător chinez, am avut ocazia să achiziționez o duzină de încărcătoare de smartphone cu caracteristici de ieșire de 5 V 1 A, care mi-au satisfăcut complet nevoile. Mai mult, aceste încărcătoare au o tensiune de ieșire stabilizată și consumă puțină energie în modul inactiv, ceea ce este important pentru crearea dispozitivelor automate de iluminat etc. Tot ce îmi rămâne este să ridic tensiunea de ieșire la nivelul de care am nevoie, despre care vă voi spune în continuare.

Memoria în sine arată astfel:

O duzină dintre acești copii m-au costat un dolar bucata.

Interiorul dispozitivului care ne interesează poate fi văzut după o deschidere atentă:

Mai ales pentru tine și pentru arhiva ta personală, am fotografiat diagrama memoriei, deși nici măcar nu am aprofundat în detaliile ei pentru a o reface.

Modificarea în etape este următoarea:

1. Folosind un conductor emailat subțire, faceți cu atenție o rotire a înfășurării (sunt posibile mai multe) și cu încărcătorul pornit sub sarcină (conectăm gadgetul care se încarcă), ne uităm la amplitudinea impulsurilor cu un osciloscop. Astfel, determinăm tensiunea creată de o tură a înfășurării.
2. Deslipiți conectorul USB.
3. Îndepărtăm tura de probă și înfășurăm cu un conductor emailat (asemănător ca grosime cu conductorul înfășurării secundare de joasă tensiune) câte spire nu sunt suficiente pentru a obține tensiunea de ieșire necesară. Lipim bobinajul în serie cu cel secundar din fabrică. Pentru locul de lipit, selectați punctul de contact cu dioda de impuls Z1. Tăiem calea dintre secundar și Z1. Lipiți capătul liber al bobinei secundare la contactul anodului Z1.
4. Dezlipim dioda zener VD2, iar în loc de ea o lipim pe aceeași, dar la tensiunea necesară, care va fi furnizată la ieșire.
5. Lipim condensatorul C4 și lipim o capacitate similară pentru o tensiune mai mare (un ordin de mărime mai mare decât tensiunea de ieșire), de exemplu, pentru 12 V am ales un condensator de 100 uF 25 V.

Ei bine, asta-i tot. Schema ar trebui să funcționeze fără tamburine și dans, dacă nimic nu a fost rupt în timpul reluării.

La trei spire ale înfășurării de test, am primit un puls aproape de un dreptunghi cu o leagăn de 6 volți, care dă 2 volți pe tură. Pana la 12 V imi lipsesc 7 V sau 3,5 spire. Dau 4 ture și apoi urmez pașii de mai sus.

Designul s-a dovedit a fi destul de compact, așa că s-a încadrat în carcasa originală cu modificări minore.

De fapt, ieșirea mea a fost de 13,2 V. Poate că am dat peste o diodă zener cu această caracteristică, sau poate că mai există ceva ce nu știu despre acest tip de modificare. În orice caz, puteți regla tensiunea cu o altă diodă zener, cu o tensiune de stabilizare mai mică. Dacă nu găsiți una, nu uitați că dioda zener necesară poate fi obținută prin conectarea a două sau mai multe diode de curent identice în serie cu tensiuni diferite. Tensiunea totală de stabilizare va fi suma tuturor celor incluse în lanț.

Și cel mai important lucru - DESPRE SIGURANȚĂ! Când lucrați cu acest circuit în timpul unui test cu o placă deschisă, trebuie să fiți deosebit de atenți! Unii dintre conductorii de pe placă sunt sub tensiune mare de rețea, ceea ce pune viața în pericol! Nu atingeți circuitul cu nimic sau nimic. Înfășurarea de testare trebuie conectată la osciloscop înainte de a conecta dispozitivul la rețea!

În zilele noastre, folosim din ce în ce mai mult dispozitive alimentate cu diverse baterii. Bateriile cu gel sigilate (6 și 12V) sunt adesea folosite și în sursele de alimentare neîntreruptibile și în receptoarele portabile portabile cu becuri fluorescente. Când astfel de baterii sunt utilizate separat în alte dispozitive, este necesar să le încărcați.
Confruntat cu problema incarcarii unor astfel de elemente, am cautat pe internet si am gasit un circuit simplu, cu o usoara reglare a caruia a fost introdusa si o sursa de alimentare reglabila.

Circuitul este duplicat pe multe site-uri, sursa originală este probabil imposibil de găsit, dar placa de circuit imprimat nu poate fi găsită pe niciun site. După ce am petrecut puțin timp, am desenat o placă de circuit imprimat sub forma unui bloc modular în programul Sprint-Layout 5.0 (6.0).

Încărcătorul combinat propus are următoarele caracteristici:
– încărcarea bateriilor cu o tensiune de 6V;
– încărcarea bateriilor cu o tensiune de 12V;
– setarea curentului de încărcare, cinci valori fixe: 0,15; 0,35; 0,45; 0,75; 1,5A;
– alimentare reglabila, tensiune de la 1,2 la 28V, cu un curent de sarcina maxim de 1,5A.

Circuitul este simplu, dar în timpul instalării este ușor să fii confundat în cablarea rezistențelor variabile și a comutatoarelor. Tinand cont de acest punct, a fost trasata si o schema de instalare.

În schema de conexiuni, rezistențele variabile și comutatoarele basculante sunt situate în fața dvs.

Ca caz, am folosit o carcasă de la o sursă de alimentare de computer cu factor de formă AT (decupată), cu o ușoară modificare, și anume decuparea unei părți a carcasei și instalarea unei inserții din fibră de sticlă.

Priza este echipată cu: rezistențe variabile R7 - R9, comutatoare basculante SA2, SA4, comutator de mod curent cu cinci poziții, conectori de ieșire.

În plus, circuitul include un răcitor de răcire cu o punte de diode conectată la unul dintre brațele transformatorului.
Din păcate, nu există nicio fotografie a modulului asamblat, deoarece acesta este deja montat în interiorul carcasei. Iată o captură de ecran a designului plăcii de circuit imprimat:

Detalii.
Transformatorul de putere TP-160-2 folosit în versiunea mea poate fi înlocuit cu oricare cu parametri similari, două înfășurări secundare de 12V și o capacitate de încărcare de cel puțin 1,5A.

Placa de circuit imprimat este realizată din fibră de sticlă de 1,5 mm grosime. Rezistoare caracteristice liniare variabile. Un analog al microcircuitului kr142en22 este LT1083. Elementele rămase și caracteristicile lor sunt prezentate în diagramă.
Fotografie cu dispozitivul terminat.

Un pic despre operare.
Ca urmare a primei lansări, așteptările au fost îndeplinite și totul a funcționat. Când utilizați o baterie de 6 V în modul de încărcare, trebuie să setați tensiunea de încărcare la 7,34 V (reglare de la 1,2 la aproximativ 8 V), pentru o baterie de 12 V, setați tensiunea de încărcare la 14,7 V (reglare de la 1,2 V la aproximativ 18 V). Curentul de încărcare este setat în funcție de capacitatea bateriei, în mod normal nu mai mult de 10% din aceasta.

Schema circuitului și schema electrică atașată articolului au fost realizate în programul SPlan 7.0, fișierul are două file.

Fișiere:

Sursa de alimentare - de la un încărcător de telefon mobil
I. NECHAYEV, Kursk

Echipamentele portabile de dimensiuni mici (radio, casete și playere de discuri) sunt de obicei alimentate de două până la patru celule galvanice. Cu toate acestea, nu durează mult și trebuie înlocuite destul de des cu altele noi, așa că acasă este indicat să alimentați astfel de echipamente de la o sursă de alimentare. O astfel de sursă (în limbajul obișnuit se numește adaptor) nu este dificil de cumpărat sau de făcut singur, din fericire, există multe dintre ele descrise în literatura de radio amatori. Dar o poți face altfel. Aproape trei din patru locuitori ai țării noastre au astăzi un telefon mobil (conform companiei de cercetare AC&M-Consulting, la sfârșitul lunii octombrie 2005, numărul de abonați celulari în Federația Rusă depășea 115 milioane). Încărcătorul său este folosit în scopul propus (pentru a încărca bateria telefonului) doar câteva ore pe săptămână, iar restul timpului este inactiv. Articolul descrie cum să-l adaptezi pentru a alimenta echipamentele de dimensiuni mici.

Pentru a nu cheltui bani pe celule galvanice, proprietarii de echipamente de radio purtabile, playere etc. folosesc baterii, iar în condiții staționare alimentează aceste dispozitive dintr-o rețea de curent alternativ. Dacă nu aveți o sursă de alimentare gata făcută cu tensiunea de ieșire necesară, nu trebuie să cumpărați sau să asamblați singur o astfel de unitate, puteți utiliza în acest scop un încărcător de telefon mobil, pe care mulți oameni îl au astăzi.

Cu toate acestea, nu îl puteți conecta direct la un radio sau player. Faptul este că majoritatea încărcătoarelor incluse cu un telefon mobil sunt un redresor nestabilizat, a cărui tensiune de ieșire (4,5...7 V la un curent de sarcină de 0,1...O.ZA) depășește cea necesară pentru alimentarea unui dispozitiv de dimensiuni mici. aparat. Problema poate fi rezolvată cu ușurință. Pentru a utiliza încărcătorul ca sursă de alimentare, trebuie să conectați un adaptor stabilizator de tensiune între acesta și dispozitiv.
După cum spune și numele, baza unui astfel de dispozitiv ar trebui să fie un stabilizator de tensiune. Cel mai convenabil este să-l asamblați pe un microcircuit specializat. Gama mare și disponibilitatea stabilizatorilor integrati ne permit să producem o mare varietate de opțiuni de adaptoare.
Schema schematică a adaptorului-stabilizator de tensiune este prezentată în Fig. 1. Cipul DA1 este selectat

în funcţie de tensiunea de ieşire necesară şi curentul consumat de sarcină. Capacitatea condensatoarelor C1 și C2 poate fi în intervalul 0,1...10 µF (tensiune nominală - 10 V).
Dacă sarcina consumă până la 400 mA și încărcătorul poate furniza un astfel de curent, pot fi utilizate și microcircuitele KR142EN5A (tensiune de ieșire - 5 V), KR1158ENZV, KR1158ENZG (3,3 V), KR1158EN5V, KR1158EN5G (5 V) ca DA11. ca 7805 importat de cinci volți, 78M05. Microcircuitele din seria LD1117xxx, REG 1117-xx sunt de asemenea potrivite. Curentul lor de ieșire este de până la 800 mA, tensiunea de ieșire este din intervalul 2,85; 3,3 și 5 V (pentru LD1117xxx - de asemenea 1,2; 1,8 și 2,5 V). Al șaptelea element (litera) din denumirea LD1117xxx indică tipul de carcasă (S - SOT-223, D - S0-8, V - TO-220), iar numărul din două cifre care urmează indică valoarea nominală a ieșirii tensiune în zecimi de volți (12 - 1,2 V, 18 - 1,8 V etc.). Numărul atașat printr-o cratimă în denumirea microcircuitelor REG1117-xx indică, de asemenea, tensiunea de stabilizare. Pinout-ul acestor microcircuite din pachetul SOT-223 este prezentat în Fig. 2, a.

De asemenea, este acceptabilă utilizarea microcircuitelor stabilizatoare cu tensiune de ieșire reglabilă, de exemplu, KR142EN12A, LM317T. În acest caz, puteți obține orice valoare a tensiunii de ieșire de la 1,2 la 5...6 V.
Când alimentați echipamente care consumă un curent mic (30..100 mA), de exemplu, radiouri FM VHF de dimensiuni mici, adaptorul poate utiliza KR1157EN5A, KR1157EN5B, KR1157EN501A, KR1157EN501B, KR1157EN5025, KR1157EN5025, KR1157EN501B B (toate cu rating tensiune de ieșire 5 V ), KR1158ENZA, KR1158ENZB (3,3 V). Desenul unei versiuni posibile a plăcii de circuit imprimat adaptor folosind
Utilizarea microcircuitelor din ultima serie este prezentată în Fig. 3. Condensatoare C1 și C2 - condensatoare cu oxid de dimensiuni mici de orice tip, cu o capacitate de 10 μF.

Dimensiunile adaptorului pot fi reduse semnificativ prin utilizarea microcircuitelor miniaturale din seria LM3480-xx (ultimele două cifre indică tensiunea de ieșire). Sunt produse în pachetul SOT-23 (vezi Fig. 2.6). Desenul plăcii de circuit imprimat pentru acest caz este prezentat în Fig. 4. Condensatoare C1 si C2 - ceramica de dimensiuni mici K10-17 sau similare de import cu o capacitate de minim 0,1 μF. Aspectul adaptoarelor montate pe plăci fabricate în conformitate cu Fig. 3 și 4, prezentate în Fig. 5.

Trebuie remarcat faptul că folia de pe placă poate servi drept radiator. Prin urmare, este recomandabil să faceți zona conductorului pentru terminalul microcircuitului (comun sau de ieșire), prin care este îndepărtată căldura, cât mai mare posibil.
Dispozitivul asamblat este plasat într-o cutie de plastic de dimensiuni adecvate sau în compartimentul bateriei dispozitivului alimentat. Pentru a se conecta la incarcator, adaptorul trebuie sa fie echipat cu o priza corespunzatoare (asemanatoare cu cea instalata intr-un telefon mobil). Poate fi plasat pe o placă de circuit imprimat cu stabilizator sau montat pe unul dintre pereții cutiei.
Adaptorul nu necesită nicio instalare, trebuie doar să verificați funcționarea acestuia cu firele de conectare care vor fi folosite pentru conectarea la încărcător și la dispozitivul alimentat. Autoexcitarea este eliminată prin creșterea capacității condensatoarelor C1 și C2.

LITERATURĂ
1. Biryukov S. Stabilizatoare de tensiune pentru microcircuit pentru aplicare largă. - Radio, 1999, nr. 2, p. 69-71.
2. Seria LD1117. Regulatoare de tensiune pozitive, fixe și reglabile, cu cădere redusă. - .
3. REG1117, REG1117A. Regulator pozitiv de 800 mA și 1 A Low Dropout (LDO) 1,8 V, 2,5 V, 2,85 V, 3,3 V, 5 V și reglabil. - .
4. LM3480. 100 mA, SOT-23, regulator liniar de tensiune aproape joasă. - .

La prima vedere, sursa de alimentare nu este diferită de încărcător. Mai ales dacă primul are un circuit redresor care vă permite să convertiți tensiunea alternativă în tensiune continuă.

Acesta este motivul pentru care unii, fără a intra în detalii, încearcă să folosească surse de alimentare pentru a încărca bateriile și încărcătoarele pentru a alimenta în mod constant dispozitivele. Orice echipament trebuie utilizat în scopul propus, iar apoi rezultatul funcționării acestuia va corespunde caracteristicilor declarate de producător.

Ce diferențiază fundamental un încărcător de o sursă de alimentare?

• Pentru ca un dispozitiv să poată fi numit sursă de alimentare, trebuie doar să aibă un transformator simplu care să aibă o înfășurare primară și una secundară. Totul este deja o sursă de alimentare. Un astfel de transformator va produce pe înfășurarea secundară tensiunea necesară pentru alimentarea dispozitivului. De asemenea, va fi variabilă, dar tensiunea va fi mai mică. Majoritatea dispozitivelor electronice sunt alimentate de curent continuu. Pentru a face acest lucru, transformatorul descendente este echipat cu un circuit de redresare (adesea doar o punte de diode) și, în principiu, acest lucru este suficient pentru alimentarea cu energie.
• Încărcătorul este puțin mai complicat. Schema sa de circuit este mai complexă și funcția sa este în principal de a genera o tensiune de impuls care încarcă bateriile. Deoarece este mai degrabă pulsat decât curent continuu, acesta este optim pentru încărcare. Sursa de alimentare este o tensiune stabilizată cu ondulație.
• Prin principiul său, sursa de alimentare nu acceptă scurtcircuite. Pentru un încărcător, un scurtcircuit este, s-ar putea spune, „funcționarea” sa
• Principalele date „lizibile” de la aceste dispozitive sunt că pentru sursa de alimentare este o tensiune constantă care nu se modifică odată cu creșterea sarcinii, dar pentru încărcător tensiunea poate fluctua, dar curentul de încărcare trebuie să corespundă strict cu capacitatea dispozitivului. în curs de încărcare, altfel bateriile se pot deteriora. De obicei, curentul de încărcare ar trebui să fie egal cu 1/10 din capacitatea bateriei.

Ținând cont de acest lucru, înțelegem că nu orice sursă de alimentare va „avea grijă” de curentul necesar bateriei, ceea ce poate duce la deteriorarea acesteia din urmă. Aceasta înseamnă că este mai bine să nu folosiți surse de alimentare pentru încărcare.

Pentru a rezuma în rusă, sursa de alimentare este o sursă de tensiune, iar încărcătorul este mai mult o sursă de curent.

Înainte de a experimenta înlocuirea unui încărcător cu o sursă de alimentare și invers, trebuie să cunoașteți toate caracteristicile acestor dispozitive. Apoi decideți asupra posibilității de schimb.

Odată cu apariția unui număr uriaș de dispozitive mobile, oamenii au terminat, la prima vedere, dependența lor de rețelele electrice. Pentru a lucra cu un computer, de exemplu, nu mai aveți nevoie de o priză etichetată „220”. Bateriile reîncărcabile au oferit oportunitatea unei mișcări libere, dar încă departe de a fi complete. Necesitatea de a încărca bateriile oricărui dispozitiv mobil devine uneori un obstacol în drumul către obiectiv, dar devine întotdeauna un inconvenient. Electrificarea întregii țări, singurul vis realizat al lui Vladimir Ilici, ne permite să facem acest inconvenient minim și aproape de neobservat, dar această împrejurare ne obligă să ne atașăm literalmente de încărcătoare și surse de alimentare. Aceste accesorii obligatorii se află în arsenalul fiecărui proprietar de smartphone, telefon mobil, laptop, player, iar atunci când se pune problema achiziției, apare confuzia în concepte și, ca urmare, achiziționarea celor inutile sau nepotrivite.

Definiție

Încărcător- un dispozitiv pentru incarcarea bateriei cu energie electrica dintr-o sursa externa, in principal reteaua electrica.

unitate de putere- o sursa secundara de energie electrica de curent continuu care converteste tensiunea retelei la cea ceruta de aparat.

Comparaţie

Ambele sunt folosite pentru a menține dispozitivele noastre mobile în viață și ambele sunt conectate la rețeaua electrică. Diferența fundamentală este în scop. Încărcătorul este destinat exclusiv pentru alimentarea bateriilor, sursa de alimentare este pentru operarea dispozitivului. Unele modele de camere, de exemplu, necesită să scoateți bateriile și să le plasați pe încărcător după cum este necesar. Desigur, camera stă ca o greutate moartă. Sursa de alimentare pentru laptop face posibilă funcționarea cu acesta din urmă chiar și fără baterii.

Incarcator laptop

Atât sursa de alimentare pentru dispozitive mobile, cât și încărcătorul sunt dispozitive externe, deși conceptul de alimentare este mult mai larg: poate fi încorporat în sistem, cum ar fi, de exemplu, o sursă de alimentare într-o carcasă de computer desktop. Cu toate acestea, în contextul comparației, luăm în considerare în continuare opțiuni autonome. Datorită complexității sale tehnice, sursa de alimentare este mai mare și mai grea: de obicei include un stabilizator și un convertor de curent și tensiune. Sursele de alimentare moderne pentru electronice se schimbă: tensiunea de intrare este redresată și convertită în impulsuri, tensiunea de ieșire este menținută la un nivel constant.

Sursele de alimentare, denumite altfel adaptoare de alimentare, protejează dispozitivul conectat la ele de supratensiuni. Încărcătoarele moderne sunt echipate cu un microprocesor care vă permite să reglați procesul de încărcare, ceea ce prelungește durata de viață a bateriilor în sine. Încărcătoarele, de regulă, sunt interschimbabile, iar utilizarea lor este limitată de scopul și de capacitatea de a conecta bateriile alimentate (pentru bateriile AA există un încărcător, pentru bateriile cu litiu - altul). Sursele de alimentare necesită, dacă nu un singur standard, atunci identitate în ceea ce privește puterea de ieșire și tensiunea de alimentare de intrare. Și, desigur, uniformitate în prize: astăzi fiecare producător își creează propriul model, iar sursele de alimentare universale nu pot ține pasul cu imaginația. Problema standardizării în acest sens este de mult așteptată.

Site-ul de concluzii

1. Sursa de alimentare este o sursă de tensiune dată, încărcătorul este o sursă de curent.
2. Sursa de alimentare asigură funcționarea dispozitivului atunci când este conectat la rețea, încărcătorul încarcă doar bateriile.
3. Sursa de alimentare este mai mare și mai grea decât încărcătorul.
4. Sursele de alimentare protejează împotriva supratensiunii în rețea.
5. Încărcătorul poate regla procesul de încărcare a bateriei.