Вбудовані мініатюрні мобільні мультимедійні пристрої зазвичай акумулятори мають невелику ємність, і, як правило, розраховані на відтворення аудіозаписів протягом не більш декількох десятків годин при виключеному дисплеї або на відтворення декількох годин відео або кількох годин читання електронних книг.
Якщо мережева розетка недоступна або через негоду або інших причин електропостачання відключено на тривалий час, то різні мобільні апарати з кольоровими дисплеями доведеться живити від вбудованих джерел енергії. Враховуючи, що такі пристрої споживають чималий струм, їх акумулятори можуть виявитися розряджені до того моменту, коли стане доступно електрика мережевий розетки.
Якщо ви не бажаєте занурюватися в первісну тишу і спокій, то для живлення портативних пристроїв можна передбачити резервний автономний джерело енергії, який стане у пригоді як під час довгої подорожі в дику природу, так і при техногенних або природних катастрофах, коли ваш населений пункт може опинитися на кілька днів або тижнів без електропостачання.
Пристрій, схема якого представлена на рис. 1, являє собою щодо потужний лінійний стабілізатор напруги компенсаційного типу з малим напругою насичення і дуже малим власним струмом споживання. В як джерело енергії для цього стабілізатора може бути батарея гальванічних елементів, акумуляторна батарея, а також, сонячна батарея ручний електрогенератор.
Споживаний стабілізатором струм при відключеній навантаженні біля 180 мкА при вхідному напруги живлення 6 В або 210 мкА при напрузі живлення 9 Ст. Мінімальна різниця між вхідним і вихідним напругою менше 0,2 В при струмі навантаженні 1 А. Це значно менше, ніж у кращих інтегральних стабілізаторів з серії IRU1010 1209. При зміні вхідної напруги живлення від 5,5 до 15 В вихідна напруга змінюється не більше ніж на 10 мВ при струмі навантаження 250 мА. При зміні струму навантаження від нуля до 1 А вихідна напруга змінюється не більш ніж на 100 мВ при вхідній напрузі 6 В і не більше ніж на 20 мВ при вхідній напрузі живлення 9 Ст.
При замиканні контактів SA1 на стабілізатор напруги надходить напруга харчування.
Самовідновлюється запобіжник FU1 захищає стабілізатор і батарею живлення від перевантаження. Обратновключенный діод VD1 захищає пристрій від переполюсовки напруги літанія.
При збільшенні напруги живлення, вихідна напруга також прагне збільшитися.
Щоб підтримувати вихідна напруга стабільним, використовується регулюючий вузол, зібраний на VT1, VT4 В якості джерела опорної напруги застосовано яскравий світлодіод синього кольору світіння HL1. який одночасно з виконанням функції микромощного стабілітрона, є індикатором наявності вихідної напруги.
Коли вихідна напруга прагне збільшитися, струм через HL1 зростає, також зростає струм через емітерний перехід VT4, і цей транзистор відкривається сильніше також сильніше відкривається VT1, який шунтує затвор-витік потужного польового транзистора VT3.
В результаті, опір відкритого каналу польового транзистора збільшується (оскільки знижується напруга затвор-витік), напруга на навантаженні знижується.
Підлаштування резистором R5 можна регулювати вихідну напругу, яка для підзарядки мобільних пристроїв через USB шнур повинен бути в межах 5,0 5,3 В.... Конденсатор С2 призначений для придушення самозбудження стабілізатора при зростання струму навантаження. Конденсатори С1 і С3 - блокувальні по ланцюгах харчування. Транзистор VT2 включений як микромощный стабілітрон з напругою стабілізації 8...9 Ст.
Він призначений для захисту від пробою високою напругою ізоляції затвора VT3. Небезпечне для VT3 напруга затвор-витік може з'явитися в момент включення живлення або через дотики до висновків цього транзистора.
Конструкція і деталі. Постійні резистори будь-якого типу малогабаритні загального застосування. Підлаштування - РП1-63М, СП4-1, мініатюрний багатооборотний СПЗ-39, СП5-2 або аналогічний імпортний. Оксидні конденсатори типу К50-35 або імпортні аналоги, неполярний - К10-17, К10-50, КМ-5. Діод КД243А можна замінити будь-яким з серій КД212 КД243 КД243, КД257, 1N4001 1N4007 Замість транзисторів КТ3102Г підійдуть будь-які аналогічні з малим зворотним струмом колектора, наприклад, будь-які з серій КТ3102, КТ6111, SS9014, ВС547, 2SC1845.
Замість транзистора КТ3107Г підійде будь-який з серій КТ3107, КТ6112, SS9015 ВС556, 2SA992. Потужний n-канальний польовий транзистор типу IRLZ44 в корпусі ТО-220, має мале порогове напруга відкривання затвор-витік, максимальне робочу напругу 60 В, максимальний постійний струм 50 А, опір відкритого каналу 0,028 Ом. У цій конструкції його можна замінити на IRLZ44S. IRFL405, IRLL2705, IRLR120N, IRL530NC. IRL530N, Польовий транзистор встановлюють на дюралюмінієва або мідний тепловідвід з достатньою для конкретного варіанту застосування площею охолоджуючої поверхні. При монтажі висновки польового транзистора закорочувати проволочи ної перемичкою.
Згадані типи транзисторів" мають відмінності в цоколевке і різні типи корпусів. Суперъяркий світлодіод RL30-CB744PV синього кольору світіння в круглому 3 мм корпусі можна замінити на RL50-CB744D (синій, 5 мм), RL30-WH744D (бепый, 3 мм), RL30-UV744D: (фіолетовий, 3 мм) RL50-GH744D (зелений, 3 мм) та іншими аналогічними з прямим робочим напругою 2,5...3,2 Ст. Самовідновлюється запобіжник можна встановити типів MF-R110, MF-S120, LP30-110, LP60-110 та аналогічні. Можливо застосування і традиційної плавкої вставки. Вимикач живлення - ПКН61.
Пристрій може бути змонтований на друкованій платі розмірами 65х40 мм ескіз якої наведено на рис. 2. В якості автономного джерела живлення можна використовувати, наприклад, чотири штуки послідовно з'єднаних лужних гальванічних елементів ємністю від 4 Ач.
Такий варіант кращий, якщо ви плануєте використовувати цю конструкцію відносно рідко. Застосування якісних лужних елементів забезпечить тривале зберігання батареї, а ємності одного елемента, наприклад, в 6 А/Год буде достатньо для автономного живлення кишенькового плеєра протягом не менше 130 годин у режимі прослуховування MP3/WMA фонограм (при споживаному струмі 45 мА).
Якщо ж ви плануєте застосовувати цей пристрій відносно часто або ваш плеєр споживає значно більший струм навіть при вимкненому дисплеї, то буде доцільним використання акумуляторної 6 батареї, наприклад, герметичною мотоциклетної або від великого ручного ліхтаря.
Можна застосувати й батарею з 5 чи 6 штук послідовно включених нікель-кадмієвих акумуляторів, наприклад, "Panasonic" типу P400D, 4 Ач; "Varta" типу 5520 (HR20), 5 Ач. В поході, на риболовлі, для підзарядки акумуляторів та харчування кишенькового пристрою може виявитися зручним використання сонячної батареї, здатної видавати струм не менше 150 мА при вихідному напрузі 6 Ст.
При харчуванні плеєра від цього стабілізованого джерела енергії слід розраховувати що регулюючий транзистор включений в ланцюг "мінус", тому, одночасне живлення плеєра і, наприклад, невеликий активної акустичної системи можливо лише в тому випадку, якщо обидва пристрої підключені до виходу стабілізатора.
Автор: Бутов А. Л.