Зарядное устройство в качестве блока питания

Электроника, электротехника. Профессионально-любительские решения.

Для радиолюбительских самоделок часто требуются источники питания с различными выходными характеристиками. Например, для сборки простой схемы автоматики освещения мне потребовался маломощный блок питания на 12 В. Покупать его оказалось накладно, стоимость готового источника превысила стоимость схемы автоматики. Самому сделать такой источник можно, и значительно дешевле имеющихся в продаже, но это уже при многократном повторении вносит рутину в творческий процесс. Поэтому, я нашёл относительно простой и достаточно дешёвый способ создать такой источник, это переделка готового зарядного устройства для смартфона.

Однажды у одного китайского продавца мне довелось приобрести десяток зарядных устройств для смартфонов с выходными характеристиками 5 В 1 А, что вполне удовлетворило мои потребности. Причём, эти ЗУ имеют стабилизацию выходного напряжения и в режиме холостого хода потребляют мало энергии, что не маловажно для создания устройств автоматики освещения и т.п. Всё, что мне осталось, поднять выходное напряжение до необходимого мне уровня, о чём и расскажу дальше.

Само ЗУ выглядит так:

Мне десяток таких малышек обошёлся по доллару за штучку.

Интересующие нас внутренности устройства можно посмотреть после аккуратного вскрытия:

Для Вас специально, и для личного архива, снял схему ЗУ, хотя для переделки в её подробности я даже не вникал.

Переделка поэтапно заключается в следующем:

  1. Аккуратно тонким эмалированным проводником делаем виток обмотки (можно несколько) и при включенном ЗУ под нагрузкой (подключаем заряжаемый гаджет) смотрим осциллографом амплитуду импульсов. Таким образом, определяем напряжение, создаваемое одним витком обмотки.
  2. Выпаиваем USB разъём.
  3. Снимаем тестовый виток и доматываем эмалированным проводником (подобным по толщине проводнику вторичной низковольтной обмотки) столько витков, сколько не хватает для получения требуемого выходного напряжения. Припаиваем намотанную обмотку последовательно вторичной заводской. Место спайки выбираем точку контакта с импульсным диодом Z1. Разрезаем дорожку между вторичкой и Z1. Припаиваем к контакту анода Z1 свободный конец домотанной вторички.
  4. Выпаиваем стабилитрон VD2, и вместо него впаиваем такой же, но на нужное напряжение, которое у нас и будет подаваться на выход.
  5. Выпаиваем конденсатор C4 и впаиваем аналогичную ёмкость на большее напряжение (на порядок выше выходного), например, для 12 В я выбрал конденсатор 100 мкФ 25 В.
Читайте также:  Сообщение о сплаве латунь

В общем всё. Схема должна заработать без бубнов с танцами, если при переделке ничего не поломали.

У меня на трёх витках тестовой обмотки получился импульс, приближенный к прямоугольнику размахом 6 вольт, что даёт 2 вольта на виток. До 12 В мне не хватает 7 В или 3,5 витка. Мотаю 4 витка и далее по пунктам выше.

Конструкция получилась достаточно компактной, так что уместилась в родной корпус с небольшими переделками.

По факту у меня на выходе вышло 13,2 В. Возможно попался стабилитрон с такой характеристикой, а возможно я чего-то ещё не знаю про подобного рода переделки. В любом случае можно скорректировать напряжение другим стабилитроном, с меньшим напряжением стабилизации. Если такового не найдётся, не забывайте, что нужный стабилитрон можно получить при последовательном включении двух и более идентичных по току с разными напряжениями. Общее напряжение стабилизации будет суммой всех, входящих в цепочку.

И самое главное – О БЕЗОПАСНОСТИ! При работе с данной схемой во время теста с открытой платой нужно быть особо внимательным! На плате часть проводников находится под высоким сетевым напряжением, опасным для жизни! Не прикасайтесь к схеме ни чем ни к каким местам. Тестовая обмотка должна быть подключена к осциллографу до включения устройства в сеть!

Настала пора активно развивать рубрику «схемы». Как всегда будем идти от простого к сложному. Начнем с простого, силовой части — сделаем блок питания из зарядки от мобильного телефона.

Статья рассчитана на тех, кто не имеет опыта в электронике, но хочет попробовать свои силы в сборке какого нибудь простого, но в то же время полезного устройства. Собирать мы будем 5В блок питания из зарядки для телефона. Принцип может быть использован для получения других напряжений и построении схемы из любого не стабилизированного источника напряжения.

Читайте также:  Масло для вакуумного компрессора

Зачем нужно это устройство? Например, вы хотите помигать светодиодом, блока питания у вас нет. Откуда взять 5В? Использовать USB не всегда удобно, особенно на ноутбуке порты, обычно забиты под завязку. Покупать лабораторный блок питания, довольно накладно. Поэтому устройство может вам послужить первое время, пока не обзаведетесь хорошим источником.

Шаг первый: нужно найти рабочую зарядку, которая выдает 8-12 вольт и 300мА. Будет замечательно, если она будет выдавать больше тока, все равно устройство будет потреблять столько сколько ему нужно.

Шаг второй: понадобятся 2 конденсатора, первый от 1 до 10мкФ, второй от 10 до 100мкФ, напряжение конденсаторов можно взять на 25В, чтобы с запасом. Стабилизатор напряжения 7805 или аналогичный на +5В. Маленький кусочек макетной платы, на которой мы будем монтировать нашу схему.

Стабилизатор напряжения преобразует не стабилизированное напряжение (например нашего зарядного) в стабильное напряжение. Входное напряжение стабилизатора должно быть выше выходного, на сколько выше и в каком диапазоне он стабилизирует можно посмотреть на графиках в даташите. Поэтому, первым делом, ищем документацию на стабилизатор 7805. Их существует несколько разновидностей, на разный ток и в разном корпусе. Если ваша зарядка способна выдать 1А и хочется побольше тока, то можно взять L7805ABV в корпусе ТО-220, этот стабилизатор способен выдать до 1А. Только учтите, хорошо бы его поставить на радиатор, и проверьте поместится ли он в корпус зарядки. Для своей «прошивайки» микроконтроллера, мне достаточно 100мА, поэтому я выбрал L78L05ABZ в корпусе ТО-92.

Схема из документации:

На вход подаем напряжение от зарядного устройства или любого другого не стабилизированного источника, на выходе получаем стабилизированное напряжение 4,8-5,2В. Конденсаторы можно взять из даташита, однако рекомендуют брать побольше 10мкФ на вход и 100мкФ на выход. В результате получится нечто похожее:

Теперь все это запихаем в корпус зарядки:

Напряжение на выходе:

Данный блок с самодельной платой для прошивки микроконтроллеров, работает у меня уже около 5 лет, никаких нареканий.

Читайте также:  Как пользоваться экстрактором болтов видео

Схема продублирована на множестве сайтов, первоисточник не найти уже наверное, но ни на одном сайте не найти печатную плату. Потратив немного времени, нарисовал печатную плату, в виде модульного блока, в программе Sprint-Layout 5.0 (6.0).

Предложенное комбинированное зарядное устройство обладает следующими характеристиками:
– зарядка аккумуляторов напряжением 6В;
– зарядка аккумуляторов напряжением 12В;
– установка зарядного тока, пяти фиксированных номиналов: 0,15; 0,35; 0,45; 0,75; 1,5А;
– регулируемый блок питания, напряжением от 1,2 до 28В, с максимальным током нагрузки 1,5А.

Схема простая, но при монтаже легко запутаться в распайке переменных резисторов и тумблеров. Учтя этот момент, нарисована была и монтажная схема.

На монтажной схеме переменные резисторы и тумблеры расположены лицом к вам.

В качестве корпуса был использован корпус от компьютерного блока питания форм фактора АТ (урезанного), с небольшой переделкой, а именно вырезка части корпуса и установка вместо неё стеклотекстолитовой вставки.

Детали.
Используемый в моём варианте трансформатор питания ТП-160-2 можно заменить на любой с аналогичными параметрами, двумя вторичными обмотками по 12в и нагрузочной способностью не менее 1,5А.

Печатная плата изготовлена из 1,5мм толщины фольгированного стеклотекстолита. Переменные резисторы линейной характеристики. Аналог микросхемы кр142ен22 – LT1083. Остальные элементы и их характеристики приведены на схеме.
Фото законченного устройства.


Немного об эксплуатации.
В результате первого пуска ожидания оправдались, всё заработало. При использовании в режиме заряда 6В аккумулятора необходимо выставить напряжение заряда 7,34В ( регулировка от 1,2 до примерно 8В), 12в аккумулятора выставляем напряжение заряда 14,7В (регулировка от 1,2В до примерно 18В). Зарядный ток выставляется в зависимости от ёмкости аккумулятора, по нормальному не боле 10% от неё.

Прилагаемая к статье принципиальная и монтажная схема выполнены в программе SPlan 7.0, в файле две вкладки.