Преобразователь напряжения для зарядки телефона. Основные схемы импульсных сетевых адаптеров для зарядки телефонов. Преимущества такой схемы

Издавна имелся солнечный модуль от китайского зарядного устройство и было решено сделать зарядное устройство для мобильного телефона, который смог бы заряжать любые виды мобильных телефонов и планшетных компьютеров. Времени было в обрез, поскольку собирался в поход. Над схемой особо не думал - блокинг-генератор с применением мощного силового ключа серии IRF3205 (изначально использовал IRFZ24, но с первым клювом ток на выходе намного больше). Ограничитель на затворе может отклоняться в ту или иную сторону на 20%, в моем случае 470Ом - все компоненты схемы не критичны, от резистора до трансформатора.

В качестве трансформатора взял готовый дроссель, который стоит в в фильтре входного напряжения некоторых компьютерных БП. В качестве сердечника можно использовать ферритовые кольца (пробовал даже на кольцах из порошкового железа, потерь в сердечнике много, но как вариант - вполне рабочий) удобных размеров, можно чашки или Ш-образный сердечник - форма сердечника не особо влияет на КПД устройства, который колеблется в районе 60-65%. С используемым полевым ключом выходной ток доходит до 100 мА, в целях увеличения этого параметра можно использовать более толстые провода для намотки обмоток.

Первичная обмотка намотана проводом 0,7 мм, состоит из 5х15 Витков. Вторичная обмотка состоит из 10 Витков, намотана проводом 0,5-0,7мм.

Инвертор может отдавать максимальный ток до 220мА при входном напряжении 3,7 Вольт, при этом транзистор (даже если инвертор максимально нагрузить) не греется, но при желании его можно установить на маленький теплоотвод. Выходное напряжение выпрямляется и фильтруется электролитическим конденсатором, дальше подается на вход линейного стабилизатора выполненный на микросхеме 7805, таки образом, на выходе получаем напряжение в пределах 5 Вольт.

Номинальный ток заряда (в случае, когда заряжается мобильный телефон с аккумулятором 750-1000мА/ч) 100-190мА, при этом потребление преобразователя будет в районе 350-600мА.
Устройство было сделано на скорую руку, не идеальный вариант, но вполне рабочий - смело собирайте.

После cтатьи у многих может возникнуть вопрос — зачем так извращаться, если есть зарядники для мобильных устройств от сети 12 Вольт? Наше устройство отличается от промышленных зарядников тем, что промышленные являются понижающими, т.е. — понижают напряжение 12 Вольт до 5, а в нашем случае напряжение 12 Вольт повышается до 220, мощность такого инвертора 10 ватт, что позволяет подключить к аппарату обычные (сетевые) зарядники для мобильных телефонов.

Таким образом, конструкция из себя представляет преобразователь напряжения 12-220 Вольт с выходной мощностью в 10 ватт, выходное напряжение — постоянное, но ничего страшного — любой импульсный блок питания (в том числе и сетевое зарядное устройство от мобильного телефона) будет работать от такого преобразователя.



Схема до боли проста и содержит всего несколько компонентов. Небольшая схема блокинг-генератора на основе мощного биполярного транзистора КТ819, который при желании можно заменить на другой, к примеру — кт805 или из ряда импортных MJE13005-13009.



Параметры намотки показаны на фото. В качестве трансформатора можно использовать любой удобный по размерам ферритовый сердечник (чашка или Ш-образ) марки 1500-3000НМ. Можно применить также и импортные сердечники, к примеру — от компьютерного блока питания.






От такого преобразователя можно питать также и небольшие лампы дневного освящения и маломощные пассивные сетевые устройства или же устройства с импульсными блоками питания.


Большинство современных сетевых зарядных устройств собрано по простейшей импульсной схеме, на одном высоковольтном транзисторе (рис. 1) по схеме блокинг-генератора.

В отличие от более простых схем на понижающем 50 Гц трансформаторе, трансформатор у импульсных преобразователей той же мощности гораздо меньше по размерам, а значит, меньше размеры, вес и цена всего преобразователя. Кроме того, импульсные преобразователи более безопасны - если у обычного преобразователя при выходе из строя силовых элементов в нагрузку попадает высокое нестабилизированное (а иногда и вообще переменное) напряжение со вторичной обмотки трансформатора, то при любой неисправности «импульсника» (кроме выхода из строя оптрона обратной связи - но его обычно очень хорошо защищают) на выходе вообще не будет никакого напряжения.


Рис. 1
Простая импульсная схема блокинг-генератора


Подробнейшее описание принципа действия (с картинками) и расчета элементов схемы высоковольтного импульсного преобразователя (трансформатор, конденсаторы и пр.) можно прочитать, например, в «ТЕА152х Efficient Low Power Voltage supply» по ссылке http://www. nxp.com/acrobat/applicationnotes/AN00055.pdf (на английском).

Переменное сетевое напряжение выпрямляется диодом VD1 (хотя иногда щедрые китайцы ставят целых четыре диода, по мостовой схеме), импульс тока при включении ограничивается резистором R1. Здесь желательно поставить резистор мощностью 0,25 Вт - тогда при перегрузке он сгорит, выполнив функцию предохранителя.

Преобразователь собран на транзисторе VT1 по классической обратноходовой схеме. Резистор R2 нужен для запуска генерации при подаче питания, в этой схеме он необязателен, но с ним преобразователь работает чуть стабильней. Генерации поддерживается благодаря конденсатору С1, включенному в цепь ПОС на обмотке частота генерации зависит от его емкости и параметров трансформатора. При отпирании транзистора напряжение на нижних по схеме выводах обмоток / и II отрицательное, на верхних - положительное, положительная полуволна через конденсатор С1 еще сильней открывает транзистор, амплитуда напряжения в обмотках возрастает... То есть транзистор лавинообразно открывается. Через некоторое время, по мере заряда конденсатора С1, базовый ток начинает уменьшаться, транзистор начинает закрываться, напряжение на верхнем по схеме выводе обмотки II начинает уменьшаться, через конденсатор С1 базовый ток еще сильней уменьшается, и транзистор лавинообразно закрывается. Резистор R3 необходим для ограничения базового тока при перегрузках схемы и выбросах в сети переменного тока.

В это же время амплитудой ЭДС самоиндукции через диод VD4 подзаряжается конденсатор СЗ - поэтому преобразователь и называется обратноходовым. Если поменять местами выводы обмотки III и подзаряжать конденсатор СЗ во время прямого хода, то резко возрастет нагрузка на транзистор во время прямого хода (он может даже сгореть из-за слишком большого тока), а во время обратного хода ЭДС самоиндукции окажется нерастраченной и выделится на коллекторном переходе транзистора - то есть он может сгореть от перенапряжения. Поэтому при изготовлении устройства нужно строго соблюдать фазировку всех обмоток (если перепутать выводы обмотки II - генератор просто не запустится, так как конденсатор С1 будет наоборот, срывать генерацию и стабилизировать схему).

Выходное напряжение устройства зависит от количества витков в обмотках II и III и от напряжения стабилизации стабилитрона VD3. Выходное напряжение равно напряжению стабилизации только в том случае, если количество витков в обмотках II и III одинаковое, в противном случае оно будет другое. Во время обратного хода конденсатор С2 подзаряжается через диод VD2, как только он зарядится до примерно -5 В, стабилитрон начнет пропускать ток, отрицательное напряжение на базе транзистора VT1 чуть уменьшит амплитуду импульсов на коллекторе, и выходное напряжение стабилизируется на некотором уровне. Точность стабилизации у этой схемы не очень высока - выходное напряжение гуляет в пределах 15...25% в зависимости от тока нагрузки и качества стабилитрона VD3.
Схема более качественного (и более сложного) преобразователя показана на рис. 2


Рис. 2
Электрическая схема более сложного
преобразователя


Для выпрямления входного напряжения используется диодный мостик VD1 и конденсатор, резистор должен быть мощностью не менее 0,5 Вт, иначе в момент включения, при зарядке конденсатора С1, он может сгореть. Емкость конденсатора С1 в микрофарадах должна равняться мощности устройства в ваттах.

Сам преобразователь собран по уже знакомой схеме на транзисторе VT1. В цепь эмиттера включен датчик тока на резисторе R4 - как только протекающий через транзистор ток станет столь большим, что падение напряжения на резисторе превысит 1,5 В (при указанном на схеме сопротивлении - 75 мА), через диод VD3 приоткроется транзистор VT2 и ограничит базовый ток транзистора VT1 так, чтобы его коллекторный ток не превышал указанные выше 75 мА. Несмотря на свою простоту, такая схема защиты довольно эффективна, и преобразователь получается практически вечный даже при коротких замыканиях в нагрузке.

Для защиты транзистора VT1 от выбросов ЭДС самоиндукции, в схему добавлена сглаживающая цепочка VD4-C5-R6. Диод VD4 обязательно должен быть высокочастотным - идеально BYV26C, чуть хуже - UF4004-UF4007 или 1 N4936, 1 N4937. Если нет таких диодов, цепочку вообще лучше не ставить!

Конденсатор С5 может быть любым, однако он должен выдерживать напряжение 250...350 В. Такую цепочку можно ставить во все аналогичные схемы (если ее там нет), в том числе и в схему по рис. 1 - она заметно уменьшит нагрев корпуса ключевого транзистора и значительно «продлит жизнь» всему преобразователю.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется с помощью стабилитрона DA1, стоящего на выходе устройства, гальваническая развязка обеспечивается оптроном V01. Микросхему TL431 можно заменить любым маломощным стабилитроном, выходное напряжение равно его напряжению стабилизации плюс 1,5 В (падение напряжения на светодиоде оптрона V01)’, для защиты светодиода от перегрузок добавлен резистор R8 небольшого сопротивления. Как только выходное напряжение станет чуть выше положенного, через стабилитрон потечет ток, светодиод оптрона начнет светиться, его фототранзистор приоткроется, положительное напряжение с конденсатора С4 приоткроет транзистор VT2, который уменьшит амплитуду коллекторного тока транзистора VT1. Нестабильность выходного напряжения у этой схемы меньше, чем у предыдущей, и не превышает 10...20%, также, благодаря конденсатору С1, на выходе преобразователя практически отсутствует фон 50 Гц.

Трансформатор в этих схемах лучше использовать промышленный, от любого аналогичного устройства. Но его можно намотать и самому - для выходной мощности 5 Вт (1 А, 5 В) первичная обмотка должна содержать примерно 300 витков проводом диаметром 0,15 мм, обмотка II - 30 витков тем же проводом, обмотка III - 20 витков проводом диаметром 0,65 мм. Обмотку III нужно очень хорошо изолировать от двух первых, желательно намотать ее в отдельной секции (если есть). Сердечник - стандартный для таких трансформаторов, с диэлектрическим зазором 0,1 мм. В крайнем случае, можно использовать кольцо внешним диаметром примерно 20 мм.
Скачать: Основные схемы импульсных сетевых адаптеров для зарядки телефонов
В случае обнаружения "битых" ссылок - Вы можете оставить комментарий, и ссылки будут восстановлены в ближайшее время.

В данной статье я приведу схему портативной зарядки для мобильного телефона. Такие зарядки появились на рынке недавно, но уже успели завоевать сердца туристов и любителей походов. Сегодня в магазинах можно увидеть огромное количество аналогичных зарядных устройств самых разных типов. Мы рассмотрим конструкцию самодельного полевого зарядного устройства, которое питается всего от одной пальчиковой батарейки. Такая зарядка очень удобна, не занимает много места, а самое главное — питается от одной батарейки, которую можно найти в любом прилавке.

Конструкция представляет собой повышающий DC-DC преобразователь напряжения, на выходе которого образуется напряжение 5,6 Вольт. Номинальный ток на выходе составляет 180-220мА — такие параметры достаточны для зарядки любого мобильного телефона, плеера или приемника.

Схема проста и работает даже с широким разбросом используемых компонентов. Поэтому такая портативная зарядка для телефона доступна абсолютно каждому.

Накопительный дроссель — в моем случае взят готовый, состоит из 10 витков медного провода с диаметром 0,5мм (0,3-0,6мм).


Транзисторы не критичны. Можно использовать как отечественные, так и импортные транзисторы. КТ814 можно заменить транзисторами — КТ816 или маломощными — КТ361, КТ3102. D1760 был подобран путем опытов, но его с успехом можно заменить на КТ817, КТ815, можно использовать и более мощные НЧ транзисторы типа КТ819, КТ805 и даже составные КТ829 и т.п.

В качестве стабилитрона подойдет буквально любой отечественный или импортный стабилитрон. Можно ставить стабилитроны типа BZV85C5V6, 1N4734A или любые другие с напряжением стабилизации 5-6 Вольт.

В качестве выпрямителя подойдет любой диод шоттки, но опыт показывает, что выпрямитель не нужен, если на выходе стоит электролит. Напряжение электролитического конденсатора подбирается в районе 10-25 Вольт, больше нет смысла.



В моем случае такая портативная зарядка уже давно применяется для смартфона NOKIA N95. Основное достоинство зарядки заключается в том, что схема работает даже тогда, когда входное напряжение порядка 0,8-1Вольт (заводские схемы прекращают работу, когда входное напряжение ниже 1,4Вольт). Таким образом, для питания этой схемы, можно использовать никель-кадмиевые или никель-металл-гибридные аккумуляторы с напряжением 1,2Вольт, хочу напомнить, что заводские зарядки не будут работать от такого напряжения, но наша схема работает и очень хорошо. На этом наша очередная статья подошла к концу.

До новых встреч — АКА КАСЬЯН.

На выходных появилась свободное время и решил собрать еще один преобразователь для зарядки мобильного телефона от одного пальчикового элемента. Этот на мой взгляд удался лучше предыдущих версий, благодаря 4-м часам непрерывной работы удалось создать авторскую схему сверхстабильного и достаточно мощного преобразователя питания. Подобные преобразователи для зарядки мобильного телефона собирал ни раз и всегда сталкивался с проблемой - достаточно высокое напряжение на выходе - от 12 до 25 вольт, не смотря на стабилитрон. При установке конденсатора и диода напряжение резко падало до 1-2 вольта, аналогичные проблемы были почти во всех схемах и приходилось идти на альтернативные решения.

Предложенных в данной статье преобразователь работает без стабилизатора напряжения, хотя на выходе стабильное напряжение 7 вольт, такое напряжение сохраняется и при спаде напряжения питания до 0,75 вольт, это еще один плюс преобразователя. Диапазон входных напряжений от 0,7 вольт до 2 вольт, на выходе стабильные 7 вольт не смотря на входное напряжение.

Очень удобно использовать никель-кадмиевые или никель-металл-гидридные батарейки с напряжением 1,2 вольт и с емкостью начиная от 600 миллиампер, хотя емкость батарейки не ограничена (чем больше тем лучше). Транзистор подобран мощный - кт819 или импортные аналоги, резистор 100 ом с мощностью 0,5 ватт. Керамические неполярные конденсаторы с емкостью 1 микрофарад (маркировка 105), 0,1 микрофарад (маркировка 104).

Диод лучше ставить шоттки, конденсатор с напряжением 10-16 вольт, емкость не более 470 микрофарад (от 100 до 470 мкф), резистор 100 килоом можно ставить на 0,25 ватт. Транзистор в данном преобразователе питания не стоит установить на радиаторе, поскольку он вообще не греется. Трансформатор намотан на ферритовом кольце, намотаны две одинаковые обмотки 60 витков каждая, у одной обмотки на 30-ом витке снимаем лак и паем провод - это будет отвод первичной обмотки который присоединен к плюсу батарейки.

И обратите внимание - на кольце обмотки не растянуты по всему периметру, а намотаны каждая на одной половине кольца и между ними вставлено ограждение двухсторонним скотчем, это сделано не просто так. Дело в том, что провод обладает определенной индуктивностью которая может повлиять на работу окружающих устройств, именно по этой причине некоторые индуктивные устройства экранируют, чтобы снизить их воздействие на окружающих устройств, именно таким методом воспользовались и мы.

Готовый преобразователь питания в в наладке не нуждается и если правильно собран, то работает сразу, преобразователь издает очень тихий свист, если он есть значит все нормально. Выходное напряжение 7 вольт, выходной ток до 500 миллиампер, мобильник полностью заряжает за 30 минут! Очень удобно в качестве корпуса использовать корпус от зарядного устройства мобильного телефона или же использовать самодельный.


Ионизатор -приспособление, которое предназначено для очистки и повышения качества окружающего нас воздуха. Если у вас есть дети, то ионизатор - необходим вам и вашей семье, поскольку организм детей особо чувствителен к микробам, которые могут поступить в организм из воздуха.