Зарядное устройство автономное Li-Po

Карманное, независимое от розетки 220 вольт, автономное зарядное для большинства мобильных устройств (смартфонов, планшетов, телефонов, МП-3 плееров), заряжающихся от USB. В наличии имелся аккумулятор от нерабочего ноутбука, но основе которого и попробовал собрать зарядное устройство с USB выходом для зарядки телефонов, и прочих девайсов. Показано два варианта возможных схем.

Схема автономного зарядного — 1

rezervnyj_istochnik-8

Основой схемы будет специальный стабилизатор APL1117 с низким падением напряжения. На токах до пол ампера, оно составляет около вольта. Несмотря на свои скромные размеры, микросхема может держать ток выхода до 2-х ампер. Этот стабилизатор есть наверное на всех материнках, так что если не найдёте в продаже — ищите её там. Тем более, что есть и её однотипные аналоги.

78176324

Плата печатная была собрана навесным мантажом и опробована, телефон заряжает хорошо. По краям платки снизу припаивается небольшой теплоотвод в виде медной или другой пластинки.

rezervnyj_istochnik-2

На фото видите телефон на зарядке, нагрев радиатора к концу заряда примерно 50 градусов, палец терпит. Выход на сдвоенный USB, второй выход адаптирован под телефоны SAMSUNG.

rezervnyj_istochnik-5

Окончательный вариант автономного зарядного устройства

Зарядное устройство автономное — второй вариант

Встроенные в миниатюрные мобильные мультимедийные устройства аккумуляторы обычно имеют небольшую ёмкость, и, как правило, рассчитаны на воспроизведение аудиозаписей в течение не более нескольких десятков часов при выключенном дисплее или на воспроизведение нескольких часов видео или нескольких часов чтения электронных книг. Если сетевая розетка недоступна или из-за непогоды или других причин электроснабжение отключено на длительное время, то различные мобильные аппараты с цветными дисплеями придётся питать от встроенных источников энергии.

Учитывая, что такие устройства потребляют немалый ток, их аккумуляторы могут оказаться разряжены до того момента, когда станет доступно электричество из сетевой розетки Если вы не желаете погружаться в первобытную тишину и душевное спокойствие, то для питания карманных устройств можно предусмотреть резервный автономный источник энергии, который выручит как во время долгого путешествия в дикую природу, так и при техногенных или природных катастрофах, когда ваш населённый пункт может оказаться на несколько дней или недель без электроснабжения.

Устройство представляет собой линейный стабилизатор напряжения компенсационного типа с малым напряжением насыщения и очень малым собственным током потребления В качестве источника энергии для этого стабилизатора может быть батарея гальванических элементов, аккумуляторная батарея, а также, солнечная батарея или ручной электрогенератор. Потребляемый стабилизатором ток при отключенной нагрузке около 180 мкА при входном напряжении питания 6 В или 210 мкА при напряжении питания 9 В. Минимальная разница между входным и выходным напряжением менее 0,2 В при токе нагрузке 1 А! При изменении входного напряжения питания от 5,5 до 15 В выходное напряжение изменяется не более чем на 10 мВ при токе нагрузки 250 мА. При изменении тока нагрузки от 0 до 1 А выходное напряжение изменяется не более чем на 100 мВ при входном напряжении б В и не более чем на 20 мВ при входном напряжении питания 9 В.
07097428

Зарядное устройство автономное — схема 2

Предохранитель защищает стабилизатор и батарею питания от перегрузки. Обратновключенный диод VD1 защищает устройство от переполюсовки напряжения питания. При увеличении напряжения питания, выходное напряжение также стремится увеличиться. Чтобы поддерживать выходное напряжение стабильным, используется регулирующий узел, собранный на VT1, VT4.

В качестве источника опорного напряжения применён сверхъяркий светодиод синего цвета, который одновременно с выполнением функции микромощного стабилитрона, является индикатором наличия выходного напряжения. Когда выходное напряжение стремится увеличиться, ток через светодиод возрастает, также возрастает ток через эмиттерный переход VT4, и этот транзистор открывается сильнее, также сильнее открывается VT1. который шунтирует затвор-исток мощного полевого транзистора VT3.

В результате, сопротивление открытого канала полевого транзистора увеличивается и напряжение на нагрузке понижается. Подстроечным резистором R5 можно регулировать выходное напряжение. Конденсатор С2 предназначен для подавления самовозбуждения стабилизатора при росте тока нагрузки. Конденсаторы С1 и СЗ — блокировочные по цепям питания. Транзистор VT2 включен как микромощный стабилитрон с напряжением стабилизации 8..9 В. Он предназначен для защиты от пробоя высоким напряжением изоляции затвора VT3. Опасное для VT3 напряжение затвор-исток может появиться в момент включения питания или из-за прикосновения к выводам этого транзистора.

30698953

Если же вы планируете применять это устройство относительно часто или ваш телефон потребляет значительно больший ток, то будет целесообразным использование аккумуляторной гелевой свинцовой 6 В батареи, например от ручного фонаря. Можно применить и батарею из 5 или 6 штук последовательно включенных никель-кадмиевых аккумуляторов. В походе, на рыбалке, для подзарядки аккумуляторов и питания карманного устройства может оказаться удобным использование солнечной батареи, способной выдавать ток не менее 0,2 А при выходном напряжении 6 В. При питании плеера от этого стабилизированного источника энергии следует учитывать, что регулирующий транзистор включен в цепь «минус», поэтому, одновременное питание плеера и, например, небольшой активной акустической системы возможно лишь в том случае, если оба устройства подключены к выходу стабилизатора.

82785718

Блок индикации разряда аккумулятора

Задача данной схемы — не допустить критического разряда аккумулятора. Индикатор включает красный светодиод, когда напряжение на аккумуляторе снизится до порогового значения. Напряжение включения светодиода установлено 3,2V (для литий-ионных АКБ).

rezervnyj_istochnik-10

Стабилитрон должен иметь напряжение стабилизации ниже желаемого напряжения включения светодиода. Микросхему использовал 74HC04. Настройка блока индикации заключается в подборе порога включения светодиода с помощью R2. Микросхема 74NC04 делает так, что светодиод загорается при разряде до порога, что будет установлен подстроечником. Схема потребления устройством 2 мА да и сам СД загорится только в момент разряда, что удобно. У себя эти 74NC04 нашёл на старых материнках, потому и использовал. Для упрощения конструкции, данный индикатор разряда можно и не ставить. Поэтому платка специально стоит сбоку и её можно по линии отрезать, а позже, при необходимости, отдельно добавить. Полевой транзистор стоит с запасом для разных нагрузок и без радиатора, хотя думаю можно поставить и аналоги послабее, но уже с радиатором. Фото и сборка: Igoran.