Блок питания для переносной аппаратуры от USB-порта

Для питания переносной аппаратуры в домашних условиях часто применяют сетевые блоки питания. Это не всегда бывает удобно, так как не всегда по месту применения есть свободная сетевая розетка. А если нужно иметь два или три разных источника питания? Одно из решений - сделать по возможности универсальный блок питания, а в качестве внешнего источника использовать, например, USB-порт компьютера.

Как известно, в стандартном USB-разъеме предусмотрено питание для внешних устройств напряжением 5 В при токе около 500 мА. К сожалению, для работы большинства переносной аппаратуры требуется 9 или 12 В. Появление специализированных микросхем преобразователей напряжения существенно упрощает задачу создания блоков питания с необходимыми параметрами.

На рис. 8.1 изображена схема варианта блока питания, позволяющего получить 9 или 12 В питания из 5 В USB-порта.

Рис. 8.1

Основа схемы - специализированная микросхема МС34063 (российский аналог - К1156ЕУ5). Микросхема МС34063 представляет собой схему управления DC/DC-преобразователем. Она содержит термокомпенсированный источник опорного напряжения (ИОН), компаратор, генератор с регулируемым рабочим циклом, схему ограничения тока, выходной каскад и сильноточный ключ.

Данная микросхема специально разработана для применения в повышающих, понижающих и инвертирующих преобразователях с минимальным количеством элементов.

Напряжение, получаемое повышающим преобразователем, определяется двумя резисторами - R2 и R3.

Подбор резисторов осуществляется из расчета, что на входе компаратора (вывод 5) должно быть напряжение 1,25 В. Расчет номиналов резисторов для схемы на рис. 8.1 можно производить по несложной формуле:

Задав выходное напряжение и номинал резистора R3, можно легко вычислить номинал резистора R2.

Рисунок печатной платы преобразователя приведен на рис. 8.2, схема расположения элементов - на рис. 8.3.

Рис. 8.2

Рис. 8.3

Поскольку выходное напряжение задается резисторным делителем, можно усовершенствовать схему, добавив в нее переключатель, позволяющий получать различные напряжения по мере необходимости. Вариант преобразователя на два выходных напряжения (9 и 12 В) приведен на рис. 8.4.

Рис. 8.4

Рисунок печатной платы преобразователя приведен на рис. 8.5, схема расположения элементов - на рис. 8.6.

Рис. 8.5

Рис. 8.6

Резисторы, применяемые в устройстве - любые, мощностью от 0,125 до 0,5 Вт, типа МЛТ или С2-29, неполярные конденсаторы -типа КД, KM, K10-17 и т.п. Электролитические конденсаторы - типа К50-29, К50-35 или аналогичные. Индуктивность дросселя L1 - 120-180 мкГн, с рассеиваемой мощностью не менее 200 мВт. В качестве дросселя L2 применена интегральная индуктивность типа ЕС24 или аналогичная. Индуктивность этого дросселя - от 10 до 33 мкГн.

Авторы: Баширов С.Р. Баширов А.С.