Раздел: Источники питания
Эквивалент батареи Крона
Для питания многих бытовых электронных приборов применяются батареи типоразмера 6F22 ("Крона", "Корунд" и импортные). Стоят они дорого, поэтому у радиолюбителей всегда было желание заменить их более дешёвыми. И тут поможет предлагаемое устройство, которое заменит указанные батареи.
За его основу была взята схема из журнала "Радио" за 2001г., №11, с. 42 (Чаплыгин А. "Простой преобразователь напряжения"). За прошедшее время этот преобразователь напряжения применялся во многих разработках, но в данном случае его схема была изменена. Упрощён трансформатор и добавлены выпрямительные диоды, поскольку без них на эмиттерные переходы поступает слишком большое обратное напряжение. Кроме того, устройство дополнено узлом запуска.
Рис. 1
Схема устройства показана на рис. 1. Преобразователь собран на транзисторах VT2 и VT3 и трансформаторе Т1, а узел запуска — на транзисторах VT1 и VT4. При снижении выходного напряжения до 4 В полевой транзистор VT1 открывается, что приводит к открыванию остальных транзисторов и запуску преобразователя. Когда выходное напряжение превысит 4 В, транзисторы VT1 и VT4 закрываются, т. е. узел запуска отключается и преобразователь напряжения работает самостоятельно. Частота генерации — около 40 кГц. Нагрузка преобразователя находится в цепи питания баз транзисторов \ЛГ2 и VT3, поэтому при отключении нагрузки генерация срывается. Но несколько раз в сутки преобразователь запускается, подзаряжая конденсатор СЗ. Периодичность запуска зависит от токов утечки конденсатора и обратного тока диодов VD1 nVD2.
Выходное напряжение — 9 В, КПД (при токе нагрузки 10 мА) — 85 %. Максимальный ток нагрузки — 50 мА, минимальный ток нагрузки, при котором генерация не срывается, — 150 мкА (сопротивление нагрузки — 60 кОм). При разрядке гальванического элемента до 1,1 В выходное напряжение уменьшается до 6 В.
Рис. 2
Большинство элементов установлено на односторонней печатной плате из фольгированно-го стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 2, а их размещение — на рис. 3. Диоды смонтированы перпендикулярно плате. Высота установленных элементов вместе с платой — не более 11 мм. Минусовую линию питания припаивают с помощью фольги к минусовому контакту "-" разъёма XS1. Так получается контакт ХТ2, к которому прижимается "-" гальванического элемента G1. Смонтированная плата показана на рис. 4. Контакт ХТ1 — вращающийся, он изготовлен из пружины подходящего размера, которую крепят с помощью двух припаянных к плате проволочных скоб из металлических скрепок.
Применены резисторы Р1-4 или аналогичные малогабаритные длиной 4...5 мм, конденсаторы С1 и СЗ — оксидные низкопрофильные диаметром 6,5 мм и высотой 8 мм. Конденсатор СЗ следует выбрать с минимальным током утечки. Перед проверкой их выдерживают под номинальным напряжением не меньше часа. Конденсатор С2 — керамический или плёночный, в том числе и для поверхностного монтажа. Транзисторы КТ209Б надо подобрать с возможно близкими коэффициентами передачи тока базы, иначе при отключении нагрузки в конце зарядки конденсатора СЗ преобразователь может перейти в однотактный режим и выходное напряжение возрастёт до 12 В. Полевой транзистор (КП103Л, КП103И, КП103К, КП103М, Л 75, Л 76) подбирают по напряжению отсечки (2,5 В). Напряжение запуска равно сумме напряжения питания и отсечки. Диоды надо подобрать с минимальным обратным током.
Трансформатор намотан на кольцевом магнитопроводе МН2000 К9х5х5 от чашки Б22, который помещён в термо-усаживаемую трубку диаметром 8 мм. После термоусадки края трубки обрезаны и загнуты внутрь кольца. Сначала наматывают вторичную обмотку — примерно 50 витков провода ПЭВ-2 0,2, затем вторичную — восемь витков вдвое сложенным проводом ПЭВ-2 0,4...0,5. Выводы вторичной обмотки припаивают к выводам анодов диодов. Для питания можно применить гальванический элемент или аккумулятор типоразмера LR03 или LR6. При использовании элемента LR03 корпус длиннее штатного на 2,5 мм. Если позволяют размеры батарейного отсека, желательно ставить элемент LR6. Если планируется применить аккумулятор, надо увеличить число витков вторичной обмотки примерно до 55 витков и не забывать вынимать разряженный аккумулятор, иначе цепь запуска разрядит его до 0,5 В.
Плата и гальванический элемент размещены в металлическом корпусе отслужившей батареи "Крона". От неё использована и контактная колодка (разъём XS1).
Плату с этим разъёмом вставляют в корпус батареи (рис. 5) и припаивают две свободные площадки (на рис. 2 справа вверху и внизу) к нему. В отсек для гальванического элемента вставлена трубка, изготовленная из плёнки для лазерного принтера, края которой скреплены липкой лентой. Элемент вставляют в отсек и прижимают с помощью вращающегося контакта, конец которого изогнут и к которому припаяна фольга. Чтобы гальванический элемент не перемещался в отсеке, в случае необходимости его фиксируют с помощью отрезка ПВХ-трубки (при использовании элемента типоразмера LR6 трубка не нужна).
Проверяют устройство, подключив в качестве нагрузки резистор сопротивлением 300 кОм, и измеряют выходное напряжение. Оно должно плавно уменьшаться до 4 В (разрядка конденсатора СЗ), затем резко увеличиваться до 9,8 В и опять плавно уменьшаться. Это свидетельствует о нормальной работе устройства.
2. Чаплыгин А. "Простой преобразователь напряжения" Радио 2001г., №11, с. 42
За его основу была взята схема из журнала "Радио" за 2001г., №11, с. 42 (Чаплыгин А. "Простой преобразователь напряжения"). За прошедшее время этот преобразователь напряжения применялся во многих разработках, но в данном случае его схема была изменена. Упрощён трансформатор и добавлены выпрямительные диоды, поскольку без них на эмиттерные переходы поступает слишком большое обратное напряжение. Кроме того, устройство дополнено узлом запуска.
Рис. 1Схема устройства показана на рис. 1. Преобразователь собран на транзисторах VT2 и VT3 и трансформаторе Т1, а узел запуска — на транзисторах VT1 и VT4. При снижении выходного напряжения до 4 В полевой транзистор VT1 открывается, что приводит к открыванию остальных транзисторов и запуску преобразователя. Когда выходное напряжение превысит 4 В, транзисторы VT1 и VT4 закрываются, т. е. узел запуска отключается и преобразователь напряжения работает самостоятельно. Частота генерации — около 40 кГц. Нагрузка преобразователя находится в цепи питания баз транзисторов \ЛГ2 и VT3, поэтому при отключении нагрузки генерация срывается. Но несколько раз в сутки преобразователь запускается, подзаряжая конденсатор СЗ. Периодичность запуска зависит от токов утечки конденсатора и обратного тока диодов VD1 nVD2.
Выходное напряжение — 9 В, КПД (при токе нагрузки 10 мА) — 85 %. Максимальный ток нагрузки — 50 мА, минимальный ток нагрузки, при котором генерация не срывается, — 150 мкА (сопротивление нагрузки — 60 кОм). При разрядке гальванического элемента до 1,1 В выходное напряжение уменьшается до 6 В.
Рис. 2Рис.3
Большинство элементов установлено на односторонней печатной плате из фольгированно-го стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 2, а их размещение — на рис. 3. Диоды смонтированы перпендикулярно плате. Высота установленных элементов вместе с платой — не более 11 мм. Минусовую линию питания припаивают с помощью фольги к минусовому контакту "-" разъёма XS1. Так получается контакт ХТ2, к которому прижимается "-" гальванического элемента G1. Смонтированная плата показана на рис. 4. Контакт ХТ1 — вращающийся, он изготовлен из пружины подходящего размера, которую крепят с помощью двух припаянных к плате проволочных скоб из металлических скрепок.
Рис. 4
Применены резисторы Р1-4 или аналогичные малогабаритные длиной 4...5 мм, конденсаторы С1 и СЗ — оксидные низкопрофильные диаметром 6,5 мм и высотой 8 мм. Конденсатор СЗ следует выбрать с минимальным током утечки. Перед проверкой их выдерживают под номинальным напряжением не меньше часа. Конденсатор С2 — керамический или плёночный, в том числе и для поверхностного монтажа. Транзисторы КТ209Б надо подобрать с возможно близкими коэффициентами передачи тока базы, иначе при отключении нагрузки в конце зарядки конденсатора СЗ преобразователь может перейти в однотактный режим и выходное напряжение возрастёт до 12 В. Полевой транзистор (КП103Л, КП103И, КП103К, КП103М, Л 75, Л 76) подбирают по напряжению отсечки (2,5 В). Напряжение запуска равно сумме напряжения питания и отсечки. Диоды надо подобрать с минимальным обратным током.
Трансформатор намотан на кольцевом магнитопроводе МН2000 К9х5х5 от чашки Б22, который помещён в термо-усаживаемую трубку диаметром 8 мм. После термоусадки края трубки обрезаны и загнуты внутрь кольца. Сначала наматывают вторичную обмотку — примерно 50 витков провода ПЭВ-2 0,2, затем вторичную — восемь витков вдвое сложенным проводом ПЭВ-2 0,4...0,5. Выводы вторичной обмотки припаивают к выводам анодов диодов. Для питания можно применить гальванический элемент или аккумулятор типоразмера LR03 или LR6. При использовании элемента LR03 корпус длиннее штатного на 2,5 мм. Если позволяют размеры батарейного отсека, желательно ставить элемент LR6. Если планируется применить аккумулятор, надо увеличить число витков вторичной обмотки примерно до 55 витков и не забывать вынимать разряженный аккумулятор, иначе цепь запуска разрядит его до 0,5 В.
Рис. 5
Плата и гальванический элемент размещены в металлическом корпусе отслужившей батареи "Крона". От неё использована и контактная колодка (разъём XS1).
Плату с этим разъёмом вставляют в корпус батареи (рис. 5) и припаивают две свободные площадки (на рис. 2 справа вверху и внизу) к нему. В отсек для гальванического элемента вставлена трубка, изготовленная из плёнки для лазерного принтера, края которой скреплены липкой лентой. Элемент вставляют в отсек и прижимают с помощью вращающегося контакта, конец которого изогнут и к которому припаяна фольга. Чтобы гальванический элемент не перемещался в отсеке, в случае необходимости его фиксируют с помощью отрезка ПВХ-трубки (при использовании элемента типоразмера LR6 трубка не нужна).
Проверяют устройство, подключив в качестве нагрузки резистор сопротивлением 300 кОм, и измеряют выходное напряжение. Оно должно плавно уменьшаться до 4 В (разрядка конденсатора СЗ), затем резко увеличиваться до 9,8 В и опять плавно уменьшаться. Это свидетельствует о нормальной работе устройства.
А. ПУРЫНЫЧЕВ, г. Сумы, Украина
Литература
1. А. ПУРЫНЫЧЕВ, г. Сумы, Украина "Эквивалент батареи Крона" Радио 2016г., №1, с. 49-502. Чаплыгин А. "Простой преобразователь напряжения" Радио 2001г., №11, с. 42
Скачать
Скачать плату (lay6)Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
| Отправитель | Нити |
|---|
Эквивалент батареи Крона
Вверх | Родительский
