ТЕЛЕ 2

Разница между зарядным устройством и блоком питания. Зарядное устройство из импульсного блока питания


В наше время мы всё чаще и чаще используем устройства с питанием от различных аккумуляторов. Не редко применяются и герметичные гелиевые аккумуляторы (6 и 12В), в источниках бесперебойного питания, портативных переносных приёмниках с лампочками дневного света. При отдельном использовании таких батарей в других устройствах появляется потребность в их зарядке.
Столкнувшись с проблемой заряда таких элементов, я просмотрел поиск в интернете, отыскал простенькую схему, при небольшой корректировке которой внедрен ещё и регулируемый блок питания.

Схема продублирована на множестве сайтов, первоисточник не найти уже наверное, но ни на одном сайте не найти печатную плату. Потратив немного времени, нарисовал печатную плату, в виде модульного блока, в программе Sprint-Layout 5.0 (6.0).

Предложенное комбинированное зарядное устройство обладает следующими характеристиками:
– зарядка аккумуляторов напряжением 6В;
– зарядка аккумуляторов напряжением 12В;
– установка зарядного тока, пяти фиксированных номиналов: 0,15; 0,35; 0,45; 0,75; 1,5А;
– регулируемый блок питания, напряжением от 1,2 до 28В, с максимальным током нагрузки 1,5А.

Схема простая, но при монтаже легко запутаться в распайке переменных резисторов и тумблеров. Учтя этот момент, нарисована была и монтажная схема.


На монтажной схеме переменные резисторы и тумблеры расположены лицом к вам.

В качестве корпуса был использован корпус от компьютерного блока питания форм фактора АТ (урезанного), с небольшой переделкой, а именно вырезка части корпуса и установка вместо неё стеклотекстолитовой вставки.


На панельке установлены: переменные резисторы R7 – R9, тумблеры SA2, SA4, галетный пятипозиционный переключатель режима тока, выходные разъёмы.


Дополнительно в схему включен куллер охлаждения с диодным мостом, подключенный на одно из плеч трансформатора.
К сожалению фото собранного модуля, нет, потому как он уже смонтирован вовнутрь корпуса. Привожу скриншот рисунка печатной платы:

Детали.
Используемый в моём варианте трансформатор питания ТП-160-2 можно заменить на любой с аналогичными параметрами, двумя вторичными обмотками по 12в и нагрузочной способностью не менее 1,5А.

Печатная плата изготовлена из 1,5мм толщины фольгированного стеклотекстолита. Переменные резисторы линейной характеристики. Аналог микросхемы кр142ен22 – LT1083. Остальные элементы и их характеристики приведены на схеме.
Фото законченного устройства.



Немного об эксплуатации.
В результате первого пуска ожидания оправдались, всё заработало. При использовании в режиме заряда 6В аккумулятора необходимо выставить напряжение заряда 7,34В (регулировка от 1,2 до примерно 8В), 12в аккумулятора выставляем напряжение заряда 14,7В (регулировка от 1,2В до примерно 18В). Зарядный ток выставляется в зависимости от ёмкости аккумулятора, по нормальному не боле 10% от неё.

Прилагаемая к статье принципиальная и монтажная схема выполнены в программе SPlan 7.0, в файле две вкладки.

Файлы:

Как правильно подобрать блок питания для ноутбука, планшета, камеры, принтера, сканера, роутера, маршрутизатора, монитора, DVD плеера, игровой консоли, и... любого другого устройства.

Три простых шага, которые приведут Вас к правильному выбору:

  • 1. Определите напряжение (V, вольт), которое необходимо для Вашего устройства

Эту информацию можно посмотреть на самом устройстве (на этикетке с нижней стороны) - это входное напряжение, например INPUT: 20V
Также, такая информация должна быть изображена на старом блоке питания - это выходное напряжение, например OUTPUT: 20V

Что делать если на Вашем устройстве указано напряжение (V, вольт), которое не соответствует напряжению блоков питания, находящихся в продаже?
В этом случае можно подобрать блок питания с близким к требуемому значению напряжения, с учетом допустимой погрешности в ±0,5V.

  • 2. Определите силу тока (A, ампер), которая необходима для Вашего устройства

Эту информацию также можно посмотреть либо на самом устройстве, либо на старом блоке питания, соответственно INPUT: 2A или OUTPUT: 2A

Примечание: Следует отметить, что новый блок питания можно купить и с большим количеством ампер , чем необходимо устройству. В нашем примере это может быть 2 и более ампер (2,5A или 3A и т.д.). При этом устройство возмет столько энергии, сколько необходимо для работы, а блок питания, имея дополнительный запас по мощности, будет меньше греться и дольше прослужит.

  • 3. Определите коннектор (разъем), который подходит к Вашему устройству

Существуют различные типы коннекторов, при этом их легко можно идентифицировать по названию или размеру. Возмите линейку и измерьте размеры штекера, либо гнездо на самом устройстве (куда вставляется коннектор). В подавляющем большинстве, достаточно определить внешний и внутренний диаметр коннектора. Например, изображенный на рисунке коннектор имеет 5,5 мм. во внешнем диаметре и 2,5 мм. во внутреннем диаметре, что соответствует типу коннектора: 5.5 x 2.5 мм .



Что делать если Ваше устройство имеет гнездо, к которому не подходят разъемы от блоков питания, находящихся в продаже?
В этом случае можно приобрести блок питания, подходящий по напряжению (V) и силе тока (A), а кабель с разъемом установить от старого блока питания. Эту операцию можно произвести самостоятельно или в любом ремонтном центре.

Примечание: Как правило, для большинства устройств требуется постоянное напряжение с полярностью питания коннектора: плюс ("+") на внутреннем контакте и минус ("-") на наружном контакте.

Руководствуясь этими правилами, давайте для примера подберем блок питания для устройства, имеющего напряжение и силу тока: 20V-2A , с коннектором 5.5 x 2.5 мм .
Вариант 1: Блок питания PA3743U-1ACA (20V-2A), ссылка на страницу товара:
Вариант 2: Блок питания 76G01B651-5A (20V-3,25A), ссылка на страницу товара:
Вариант 3: Блок питания PA-12 (19,5V-3,34A) при замене кабеля с коннектором от старого блока питания, ссылка:

Вот и все! Теперь Вы с легкостью можете подобрать блок питания к любому Вашему устройству!

А еще... найти подходящий блок питания для Вашего устройства, можно набрав поисковый запрос в области поиска вверху любой страницы нашего сайта и нажать на кнопку поиска или на клавишу Enter. Критерием поиска может служить модель устройства или блока питания. Например, модель "IdeaPad S10 " или "41R4441 ".

Помните, что список совместимых моделей может быть не полным, потому что производители устройств постоянно выпускают новые модели, к которым подходят существующие адаптеры питания. Мы стараемся добавлять новые модели устройств в списки совместимости, но если у вас возникли трудности с подбором блока питания для вашего устройства, напишите нам сообщение в форме «Задать вопрос » (расположена ниже). Наши опытные продавцы помогут Вам сделать выбор.

Для радиолюбительских самоделок часто требуются источники питания с различными выходными характеристиками. Например, для сборки простой схемы автоматики освещения мне потребовался маломощный блок питания на 12 В . Покупать его оказалось накладно, стоимость готового источника превысила стоимость схемы автоматики. Самому сделать такой источник можно, и значительно дешевле имеющихся в продаже, но это уже при многократном повторении вносит рутину в творческий процесс. Поэтому, я нашёл относительно простой и достаточно дешёвый способ создать такой источник, это переделка готового зарядного устройства для смартфона .

Однажды у одного китайского продавца мне довелось приобрести десяток зарядных устройств для смартфонов с выходными характеристиками 5 В 1 А, что вполне удовлетворило мои потребности. Причём, эти ЗУ имеют стабилизацию выходного напряжения и в режиме холостого хода потребляют мало энергии, что не маловажно для создания устройств автоматики освещения и т.п. Всё, что мне осталось, поднять выходное напряжение до необходимого мне уровня, о чём и расскажу дальше.

Само ЗУ выглядит так:

Мне десяток таких малышек обошёлся по доллару за штучку.

Интересующие нас внутренности устройства можно посмотреть после аккуратного вскрытия:

Для Вас специально, и для личного архива, снял схему ЗУ, хотя для переделки в её подробности я даже не вникал.

Переделка поэтапно заключается в следующем:

  1. Аккуратно тонким эмалированным проводником делаем виток обмотки (можно несколько) и при включенном ЗУ под нагрузкой (подключаем заряжаемый гаджет) смотрим осциллографом амплитуду импульсов. Таким образом, определяем напряжение, создаваемое одним витком обмотки.
  2. Выпаиваем USB разъём.
  3. Снимаем тестовый виток и доматываем эмалированным проводником (подобным по толщине проводнику вторичной низковольтной обмотки) столько витков, сколько не хватает для получения требуемого выходного напряжения. Припаиваем намотанную обмотку последовательно вторичной заводской. Место спайки выбираем точку контакта с импульсным диодом Z1. Разрезаем дорожку между вторичкой и Z1. Припаиваем к контакту анода Z1 свободный конец домотанной вторички.
  4. Выпаиваем стабилитрон VD2, и вместо него впаиваем такой же, но на нужное напряжение, которое у нас и будет подаваться на выход.
  5. Выпаиваем конденсатор C4 и впаиваем аналогичную ёмкость на большее напряжение (на порядок выше выходного), например, для 12 В я выбрал конденсатор 100 мкФ 25 В.

В общем всё. Схема должна заработать без бубнов с танцами, если при переделке ничего не поломали.

У меня на трёх витках тестовой обмотки получился импульс, приближенный к прямоугольнику размахом 6 вольт, что даёт 2 вольта на виток. До 12 В мне не хватает 7 В или 3,5 витка. Мотаю 4 витка и далее по пунктам выше.

Конструкция получилась достаточно компактной, так что уместилась в родной корпус с небольшими переделками.

По факту у меня на выходе вышло 13,2 В. Возможно попался стабилитрон с такой характеристикой, а возможно я чего-то ещё не знаю про подобного рода переделки. В любом случае можно скорректировать напряжение другим стабилитроном, с меньшим напряжением стабилизации. Если такового не найдётся, не забывайте, что нужный стабилитрон можно получить при последовательном включении двух и более идентичных по току с разными напряжениями. Общее напряжение стабилизации будет суммой всех, входящих в цепочку.

И самое главное - О БЕЗОПАСНОСТИ! При работе с данной схемой во время теста с открытой платой нужно быть особо внимательным! На плате часть проводников находится под высоким сетевым напряжением, опасным для жизни! Не прикасайтесь к схеме ни чем ни к каким местам. Тестовая обмотка должна быть подключена к осциллографу до включения устройства в сеть!

На первый взгляд, блок питания ни чем не отличается от зарядного устройства. Особенно если у первого наличествует выпрямительная схема, позволяющая преобразовать переменное напряжение в постоянное.

Именно по этому, некоторые, не вдаваясь в детали, пытаются использовать блоки питания для заряжания аккумуляторов а зарядные устройства для постоянного питания устройств. Любое оборудование должно использоваться по назначению, и тогда результат его работы будет соответствовать характеристикам заявленным производителем.

Что же принципиально отличает зарядное от блока питания.

  • Для того что бы устройству называться блоком питания, ему достаточно иметь простой трансформатор, который имеет одну первичную и одну вторичную обмотку. Все - это уже блок питания. Такой трансформатор выдаст на вторичной обмотке то напряжение которое необходимо для питания устройства. Оно будет так же переменным, но вольтаж будет ниже. Большинство электронных устройств имеют питание постоянного напряжения. Для этого понижающий трансформатор укомплектовывается схемой выпрямления (часто просто диодным мостом) И в принципе этого достаточно для Блока питания.
  • Зарядное устройство несколько сложнее. Его принципиальная схема более сложная и её функция в основном заключается в генерировании импульсного напряжения которым и заряжаются аккумуляторы. Так как оптимальным для зарядки является именно импульсный, а не постоянный ток. Блок питания это стабилизированное по пульсации напряжение.
  • По своему принципу блок питания не приемлет коротких замыканий. Для зарядного устройства короткое замыкание является, можно сказать, его "работой"
  • Основными данными "снимаемыми" с этих устройств есть, для блока питания это постоянное напряжение не меняющееся от увеличения нагрузки, а для зарядного устройства напряжение может и плавать, однако ток зарядки должен строго соответствовать емкости заряжаемого устройства, иначе можно испортить аккумуляторы. Обычно ток зарядки должен быть равен 1/10 от емкости аккумулятора.

Учитывая это, понимаем что далеко не каждый блок питания будет "заботится" о токе нужном для аккумулятора, что может привести к порче последнего. А это значит для зарядки, блоки питания лучше не использовать.

Если подытожить русским языком то, блок питания это источник напряжения, а зарядное это больше источник тока.

Перед тем как экспериментировать с заменой зарядного устройства блоком питания и наоборот, необходимо знать все характеристики этих устройств. После чего принимать решение о возможности взаимозамены.

Развитие технологий современного мира частично сняло с людей зависимость от постоянного наличия электрической энергии в виде доступа к всем привычным розеткам. Доступной и уже незаменимой альтернативой этого вида доступа к электричеству стали различные типы аккумуляторных батарей. Но эта альтернатива не смогла полностью превзойти стандартный тип электропитания, ведь аккумуляторы имеют свойство периодически разряжаться и нуждаются в зарядке.

Незаряженное техническое устройство порой становится большой преградой для осуществления задуманных планов. Ведь чего стоит разряженный мобильный телефон? Кусок металла без каких-либо функций. Поэтому, хочется нам этого или нет, мы время от времени нуждаемся в доступе к источнику электроэнергии, зарядных устройствах и в блоках питания, и, пожалуй, нет такого человека, у которого бы не имелся какой-либо гаджет, а в арсенале технических аксессуаров отсутствовали электрическая зарядка или блок питания. Но несмотря на то, что эти приспособления в чем-то сходны, все же они далеко не идентичны. Очень важно уметь отличить эти два устройства, чтобы не свершить ненужную покупку или же просто лучше освоиться в мире электротехники.

Зарядное устройство – что это?

Думаете, этот вопрос смешон, ведь ответ на него знает каждый? Может быть. Но для того, чтобы уметь отличить одно от другого, нужно знать конкретно, какое предназначение и какие принципы работы.

Зарядное устройство – это устройство, которое предназначено для передачи электроэнергии непосредственно от источника электропитания к аккумулирующему средству.

Зарядное устройство состоит с трансформатора или импульсного блока питания, выпрямителя электрического тока, который преобразует электрическую энергию под нужные параметры для аккумулятора, стабилизатора напряжения, который поддерживает исходное напряжение в нужных пределах, при этом существенно изменяя входное напряжение и выходной ток нагрузки.

Разновидности зарядных устройств:

  • Встроенные – дают возможность одновременно работать с девайсом и заряжать аккумулятор.
  • Внешние – зарядка аккумулятора после его вынимания из устройства.

Блок питания – что это?

Блок питания – вторичный генератор электроэнергии, который предназначен для оптимизации напряжения электротока под требуемое устройством, к которому он подключен. Работает он прежде всего в целях электробезопасности, стабилизации, регулировки, контроля напряжения.

Блок питания для компьютера

Что общего между блоком питания и зарядным устройством

  1. Целью их эксплуатации является поддержка электропитания технических устройств, подключенных к электрической сети.
  2. Они оба превращают входной ток под точные параметры, установлены в устройстве.

Чем отличается блок питания от зарядки

  1. Самая очевидная разница – назначение устройств . Зарядка питает аккумуляторы электроэнергией, блок питания же предназначен для поддержания работоспособности конкретного устройства.
  2. Блок питания может работать и без прямого подключения к электрической сети (например, ноутбук). Зарядка не всегда дает такую возможность (например, некоторые разряженные фотоаппараты способны зарядить батарею только с помощью отдельной зарядки в специальном блоке).
  3. Зарядное устройство имеет ограничение тока, блок питания же принимает на себя разную нагрузку, которую регулирует.
  4. Блок питания чаще всего встраивается в отдельное техническое средство, зарядка же в большинстве случаев существует отдельно.
  5. По своему весу и величине блок питания превышает зарядное устройство.
  6. Зарядные устройства бывают универсальными к многим техническим средства и стандартизованными под определенные модели, блоки питания должны соответствовать техническим характеристикам средства, к которому подключены, поэтому более «самостоятельные» в этом плане.
  7. Блок питания является источником для устройства предварительно запрограммированного напряжения, а зарядное устройство является источником стандартизованного тока.
  8. Блок питание привод устройство в работу, зарядка производит электрическое питание аккумулятора.

Итак, как вы заметили, эти два устройства имеют больше различий, чем сходств, как в построении, так и в эксплуатации.