Автор удосконалив описаний раніше в журналі блок живлення носимой магнітоли ("Радіо", 2002, № 11, с. 12, 13), ввівши автоматичну комутацію блоку живлення та батареї. Слід мати на увазі, що умощнение блоку живлення при подібної доопрацювання доцільно лише для апаратури з достатнім запасом по потужності акустичної системи.
Як відомо, популярна нині носим аудіоапаратура в автономному режимі зазвичай живиться від вбудованої батареї напругою 7,5...9 В і значно рідше - 12 Ст. При цьому практично всі сучасні інтегральні УМЗЧ, що застосовуються в носимой апаратурі, мають широкий діапазон живлячої напруги і допускають його збільшення до 14... 18 В [1]. Використовуючи цю особливість мікросхем, нерідко однієї лише переробкою мережевого БЖ вдається збільшити музичну (пікове) вихідну потужність більш ніж у два рази [2]. Створюваний запас миттєвої потужності покращує динамічні характеристики підсилювача.
В блоці живлення магнітоли [2] з підвищеним для УМЗЧ нестабілізованим напругою живлення стабілізатор передбачений лише для живлення малопотужних каскадів пристрою. Перехід з мережевого на батарейний режим харчування здійснювався кнопковим перемикачем. З цим перемикачем і пов'язаний основний недолік пристрою: при випадковому перекладі кнопки в положення "Батарея" у час роботи від мережі на попередні каскади магнітоли надходить підвищена напруга, що може привести до виходу з ладу універсального підсилювача і приймача.
Цей недолік повністю усунутий пристрій, схема якого показана на малюнку. Тут замість ручного перемикача "Мережа-Батарея" введена автоматична електронна комутація, що виключає подачу підвищеної напруги на попередні каскади магнітоли.
(натисніть для збільшення)
У режимі "Батарея" перемикач струму не споживає; в режимі "Мережа" його струм споживання не перевищує 20 мА. Перехід в режим "Мережа" відбувається при напрузі 11,5, а перехід в режим "Батарея" - при 11 Ст.
Комутатор вбудований в наявний в магнітолі блок живлення. Запроваджувана частина виділена на схемі штрихпунктирной лінією. Вона являє собою чутливе і економічне реле напруги, а також інтегральний стабілізатор напруги DA1. Нестабілізована напруга на конденсаторі С1 відстежує польовий транзистор VT1. На транзисторі VT2 зібраний обмежувач струму для реле К1. Світлодіод HL1 відображає перемикання в режим "Мережа".
При роботі від батареї, коли напруга на конденсаторі С1 навіть при свіжих елементи живлення не перевищує 10 В, транзистор VT1 закритий - позитивне напруга на його затворі, заданий дільником R1R2, нижче порогового. Реле К1 знеструмлено, його контакт До 1.1 знаходиться у верхньому по схемі положенні. Стабілізатор DA1 по входу відключений контактом К1.1, а по виходу - развязывающим діодом VD2, що перешкоджає розряду батареї через вихідний опір стабілізатора. В такому стані пристрій практично не споживає струму, що особливо важливо в батарейному режимі.
При включенні мережевого кабелю в роз'єм AC INPUT батарея відключається додатковим контактом разьема, а напруга збільшується до рівня живлення УМЗЧ. Підвищення напруги на затворі транзистора VT1 відкриє його. Через обмотку реле К1 потече обмежений транзистором VT2 струм, але достатній для спрацьовування реле. Контакти К1.1 включать в ланцюг живлення стабілізатор DA1. Тепер напруга живлення попередніх каскадів буде обмежена необхідним рівнем (9 В) і додатково стабілізоване. УМЗЧ живиться підвищеною напругою від БЖ, доопрацьованого за рекомендаціями в [2]. Одночасно засвітиться світлодіод HL1, індиціюючи режим "Мережа". При відключенні мережевого роз'єму кабелю відбувається перехід в режим живлення від батареї.
Реле РЭС55 на робоче напругу 12 В (паспорт 4.569.602) спрацьовує при напрузі 7...8 В і струмі 10... 12 мА. Без обмежувача струму через обмотку реле при максимальній напрузі живлення УМЗЧ 16 В його значення досягло б 35 мА, що небажано. Застосувати реле на напругу спрацювання, близьке до максимального, також не можна - це напруга не стабілізоване і коливається при роботі УМЗЧ. Застосування стабілізатора струму на польовому транзисторі VT2 обмежує струм споживання реле на рівні, що перевищує струм спрацьовування на 2...3 мА. Цього достатньо для надійної комутації та економічної роботи в умовах нестабільності живлячої напруги. Висока крутизна польового транзистори VT1 забезпечила малу різницю у рівнях перемикання режимів - близько 0,5 Ст.
Діод дозволяє уникнути застосування ще одного комутуючого контакту реле. Пряме падіння напруги на діоді VD2 (Д302 - германієвий) не перевищує 0,3 В і при використанні кремнієвого діода (КД212А і аналогічних) може бути скомпенсоване підбором мікросхеми DA1. Але з германиевым діодом і без підбору точність встановлення вихідної напруги достатня і становить 8,7±0,27 В.
Виготовлення пристрою слід почати з доопрацювання наявного блоку живлення. Типовий трансформатор Т1 в магнітолі, як правило, малопотужний; його краще замінити тороїдальним, розрахованим на ефективне напруга вторинної обмотки, в 1,2.. 1,3 рази менше допустимого напруги живлення конкретної мікросхеми УМЗЧ. Деякі рекомендації щодо вибору кільцевого магнітопровода для трансформатора наведені у [2].
Споживаний струм УМЗЧ після переробки зростає, тому слід збільшити ємність конденсатора фільтра до 4700 мкФ (25). Підвищена ємність фільтра також сприяє збільшення пікової потужності, а запас по напрузі гарантує надійну роботу конденсатора.
Вводиться частина пристрою збирають на окремій платі відповідних розмірів поряд з основним БЖ. У цьому пристрої можна застосувати також транзистори КП305Б, КП305В, а в позиції VT2 - КП302Б або КП302Г (при відборі за початковим струмом стоку - не менше 15 мА - і КП303Е). Реле К1 можна замінити аналогічним малогабаритним з мінімальним струмом спрацьовування і на пряжением спрацьовування не більше 10 Ст. Світлодіод HL1 можна замінити іншим, але він повинен мати достатню яскравість світіння при струмі 1...2мА. В цілях експлуатаційної надійності мікросхему DA1 і мікросхему УМЗЧ слід встановити на невеликі тепловідведення.
Налагодження пристрою зводиться до встановлення підлаштування резистором R1 порогу напруги для перемикача "Мережа-Батарея"; струм через обмотку реле встановлюють резистором R3. Перед налаштуванням движки резисторів R1, R3 слід перевести відповідно у верхнє і ліве по схемі положення. Далі з допомогою Латр плавно збільшують напругу на первинній обмотці трансформатора T1, контролюючи постійна напруга на конденсаторі С1. При рівні 11,5 В домагаються відкривання транзистора VT1 і спрацьовування реле К1. Процес візуально помітний по світіння світлодіода HL1. Струм в обмотці реле контролюють миллиамперметром та обмежують її на рівні приблизно 15 мА підстроюванням резистора R3. Після цього плавно знижують первинне напруга і перевіряють вимкнення пристрою: відпускання реле К1, видиме за погасанию світлодіода HL1, має відбуватися при напрузі 11... 11,2 на конденсаторі С1. На цьому налаштування завершено.
БЖ з електронною комутацією можна застосувати в різних моделях носимой апаратури. Надійність та зручність експлуатації гарантовані відсутністю ручних перемикачів, а збільшення потужності залежить від допустимого напруги живлення і граничної вихідний потужності УМЗЧ.
Література
Автор: А. Пахомов, р. Зерноград, Ростовської обл.