Источники питания. Часть 1 — Батарейное и сетевое питание

Автономное плавание
Если ты разрабатываешь подслушивающее устройство или же что-либо мобильное, что нельзя воткнуть в розетку на постоянную основу, то тебе только одна дорога – батарейное питание. Существует множество видов аккумуляторов или батареек, подходящих на все случаи жизни.

С батарейками тут все просто, если соединить их последовательно, цепочкой от плюса к минусу, то напряжение складывается. А если связать параллельно, объединив все плюсы и все минусы, то получим увеличение емкости батареи. Главное тут, чтобы все батареи имели равную свежесть. А то если в такой связке попадется одна полудохлая, с более низким напряжением, то остальные через нее тут же подсядут до ее уровня.

Особой любовью у меня пользуются батарейки от материнских плат. Так как они выдают 3 вольта, что в подавляющем большинстве случаев достаточно для запитки микроконтроллера (Tiny или Mega с индексом L) или еще какой мелкой электроники. Кстати, мелкие батарейки на девять-двенадцать вольт (такие обычно стоят в брелках авто сигнализаций) внутри содержат стопку обычных таблеточных батареек для часов. Так что в следующий раз лучше не тратить бабло на дорогующую двенадцати вольтовую батарейку, а купить матрас китайских таблеток по рублю за штуку и смотать их скотчем.
Еще классными батарейками снабжались кассеты от фотоаппаратов Polaroid. Она была плоской, выдавала девять вольт и обладала чумовой энергоемкостью, их особенно любили фрикеры, изготовлявшие подслушивающие устройства. Так как такую батарейку, вместе с жучком было легко сделать в виде картонки, которая закидывалась куда-нибудь за шкаф и работала порой до двух трех месяцев.


Впрочем, на мой взгляд, батарейки это уже давно моветон. Повсюду, где только можно, я перехожу на аккумуляторы. Самые лучшие для мобильного применения это, конечно, литий-ионные (Li-Ion) по этому то их и применяют во всех современных сотовых. Но я бы не рекомендовал связываться с данным типом аккумуляторов на первых порах. Так как у них слишком хитрый алгоритм заряда, требующий специального чипа, либо сложной прошивки в управляющем контроллере. А также необходимо реализовывать защиту от полного разряда. Чуть ошибешься при зарядке или дашь ему сесть в ноль, как аккумулятор вспухнет и придет в негодность.

Способы включения батарей
Способы включения батарей
Аккумуляторы
Аккумуляторы
Работа диодного моста
Работа диодного моста
Блок питания на LM7805
Блок питания на LM7805

С Никель металло-гидридными (NiMH, пальчиковые аккумуляторы) батареями попроще, там надо только ограничивать зарядный ток, что реализуется микросхемой MAX712 — это специальный чип, заточенный для изготовления зарядных устройств под NiMH аккумуляторы.

Для долговременного питания, особенно когда габариты и вес не имеют значения, то лучше использовать SLA аккумуляторы. Это такие здоровенные черные кирпичи с клеммами, они стоят во всех UPS’ax. У меня в домашнем роботе питание сделано именно от SLA аккумулятора. По конструкции и принципу эти аккумуляторы не отличаются от автомобильных, разве что обладают герметичным корпусом. Они обладают большой емкостью, а главное зарядного устройства им не надо. В простейшем случае, для заряда такого аккумулятора его надо подсоединить к источнику питания, выдающего напряжение чуть выше номинала аккумулятора, вольта на полтора. Ну еще нужно токоограничивающий резистор ом на сто поставить, только брать надо резистор помощней, ватта на два. Они здоровые такие, керамические.

Самое главное, не подавать на такой аккумулятор напряжение намного более чем его номинал – вскипит и взорвется.

Неиссякаемая сила розетки
Зачастую нужен стационарный источник питания или же девайс, которому нужно работать долгие месяцы. Тут на помощь приходит блок питания и неиссякаемая розетка в качестве источника энергии. Одно плохо, напряжение в розетке мало того, что переменное, так еще и целых двести двадцать вольт! А нам в подавляющем большинстве случаев надо постоянное и не более пяти, двенадцати вольт. Вот тут приходится городить преобразователи и выпрямители.

Понижаем!
Самый простой путь, можно сказать классика жанра, это обычный трансформаторный блок питания. Трансформатор это такой девайс состоящий из двух катушек которые намотаны на общий металлический сердечник. Прикол в том, что переменный электрический ток проходя по одной обмотке вызывает в сердечнике колебания магнитного поля, а эти колебания, за счет явления магнитной индукции, наводят переменный ток во второй катушке. Соотношение напряжений на входе и выходе трансформатора зависит от соотношения числа витков первой и второй обмотки трансформатора.
Так трансформатор с соотношением обмоток один к десяти при подключении к розетке даст на выходе двадцать два вольта. Трансформатором можно поживиться в каком нибудь старом блоке питания, главное не перепутать обмотки высокого и низкого напряжения. Так что когда будешь выдирать из хлама трансформатор, то запомни каким местом он подключался к розетке, а где у него был выход. Обмотки можно определять тестером в режиме замера сопротивления. У обмотки высокого напряжения сопротивление выше. И обязательно замерь тестером напряжение на выходе трансформатора, не забыв при этом поставить тестер на измерение переменного напряжения.
Трансформаторами можно поживиться в убитых колонках или блоках питания разных магнитофонов или старых сетевых адаптеров, не стоит выдирать их из древних ламповых телеков, они там в основном повышающие, а тебе нужен понижающий.
Еще есть такой тип как импульсные трансформаторы, его ты найдешь в комповом блоке питания, он обладает малыми габаритами, но работать может только на больших частотах. Поэтому в комповом блоке питания сетевое переменное напряжение сначала выпрямляется, потом переводится опять в переменное, но уже повышенной частоты. Высокочастотный ток напряжением двести двадцать вольт прогоняется через импульсный трансформатор, где понижается. А уж потом снова выпрямляется и идет на выход.
Сложно, зато позволяет резко снизить габариты и вес при передаче больших мощностей. Так как у классического низкочастотного трансформатора, с увеличением передаваемой мощности резко возрастают необходимые размеры магнитопровода. Именно поэтому старые телевизоры такие тяжелые – там много мощных низкочастотных трансформаторов.

Выпрямляем!
Так, допустим, трансформатор ты воткнул, напряжение уменьшил, однако остается еще одна проблема – напряжение то переменное! Что делать? Тут есть два пути, первый это последовать совету моего препода по электронике и поставить толкового студента, чтобы он за пиво переключал проводки туда сюда с частотой пятьдесят раз в секунду. Поскольку недостатки данного метода очевидны, то этот процесс надо как-то автоматизировать. Сделать это может диод — это такая фиговина которая пропускает ток только в одном направлении.
В переменном напряжении ток идет по синусоиде, сначала в одну сторону, потом плавно уменьшается до нуля и начинает идти в другую сторону, потом обратно. И так пятьдесят раз в секунду (если мы говорим о розетке, где частота 50Гц).
Если поставить один диод на его пути, то ток сможет идти только по одному пути, вот и будет, что у тебя пол периода ток идти будет – прямое направление для диода, а пол периода идти не будет вообще, т.к. диод не даст. Импульсы будут, короче. Выход из этой ситуации есть – диодный мост.
Это когда соединяют диоды таким образом, что какое бы направление у тока не было диоды его всегда развернут и направят в одном направлении. Вот и выходит, что при положительной полуволне ток идет по одному плечу моста, а при отрицательной по другому, но неизменно в одну сторону в итоге. Так и работает диодный мостовой выпрямитель. Подобная сборка стоит почти во всех блоках питания.
Есть тут правда одно западло – после диодного моста напряжение все равно не ровное, а как бы частыми импульсами – следствие синусоидальности исходного напряжения. Что делать? Правильно, курить мануалы про конденсаторы и индуктивности.

Если поставить на выходе параллельно конденсатор, да еще катушку последовательно, то конденсатор будет подпитывать нагрузку в момент провала напряжения и заряжаться на пике, а катушка задержит все пульсации и неровности, которые останутся после конденсатора. Впрочем, зачастую катушку не ставят вовсе, ограничиваются конденсаторами. Конденсаторы я рекомендую поставить разные. Один два электролитических, это такие большие бочки с явно указанным плюсом, поэтому полярность соблюдать обязательно. И керамических пару штук, такие желтенькие круглые с торчащими выводами. Электролиты хорошо отрабатывают на крупных просадках напряжения, а керамика лучше справляется с мелкими помехами.

Стабилизируй это!
Но обычно одного трансформатора и выпрямителя мало. Необходимое напряжение может быть совершенно разным, а найти трансформатор под нестандартное напряжение сложно, они обычно на выходе имеют от семи до двадцати вольт, а нам зачастую надо пять, а то и три вольта. Да и напряжение выхода с трансформатора зависит от напряжения питающей сети, а оно далеко не всегда двести двадцать вольт. Поэтому тут потребуется стабилизатор. Стабилизатор это такая схема, задача которой всегда поддерживать выходное напряжение равным определенной величине, вне зависимости от того, что на входе. Обычно стабилизатор работает на понижение, т.е. ему на вход надо подать напряжение несколько больше того, что будет на выходе. В таком случае у него будет некоторый запас по регулированию. Впрочем, существуют и повышающие схемы.

Самый простой и дубовый линейный стабилизатор это LM7805 или просто 7805, а в простонародье КРЕНка, названый так в честь микросхемы КР142ЕН5А. Буржуи его еще называют Linear. Его главное достоинство в том, что он стоит крайне дешево, имеет совершенно элементарную схему подключения и надежен как кувалда. Выглядит он как черная фиговина с тремя ножками (впрочем, существуют и другие виды корпусов, этот просто самый распространенный). Если повернуть его ножками вниз и к себе маркировкой, то средняя ножка это общий провод, правая выход, левая вход.
Перед входом и перед выходом надо поставить конденсатор, не менее одного микрофарада, а лучше побольше – микрофарад на сто, двести. На вход ему можно подавать вплоть до тридцати двух вольт, а на выходе получишь четкие пять вольт, пригодные для питания какого-нибудь контроллера. Вот только на легкости применения и дешевизне достоинства заканчиваются, остальное это недостатки.
Самый главный это низкий КПД. Суть его работы в том, что излишки напряжения он нагружает на себя же, превращая в тепло. То есть если у тебя нагрузка кушает пол ампера тока, на выходе пять вольт, а на входе двенадцать, то потери мощности будут равны разнице между входным и выходным напряжением, помноженным на потребляемый ток. Вот эта моща раскалит КРЕНку докрасна, разумеется выведя ее из строя. Поэтому на них приходится здоровенные радиаторы, рассеивающие излишнее тепло. Разумеется, батарейку этот обогреватель будет жрать будь здоров, так что для мобильных применений он мало пригоден, разве что в качестве нагрузки будет что либо совсем маломощное, например, микроконтроллер, жрущий какие то считанные миллиамперы, тогда этими потерями можно и пренебречь. Но нежелательно.
 Наивысший КПД среди стабилизаторов имеют импульсные стабилизаторы на основе широтно импульсного моделирования (ШИМ) о которых я расскажу несколько позже.


Полная версия статьи была опубликована в журнале «Хакер» за август 2008г

101 thoughts on “Источники питания. Часть 1 — Батарейное и сетевое питание”

  1. Вот блин… А ведь как раз покупал эти дурацкие батарейки от автосигнализаций на 12 вольт и подключал к ним КРЕНки… Как раз хотел на таблетки перейти.

  2. Вообще — то, чтобы полностью зарядить свинцовый 12 — вольтовый аккумулятор, нужно напряжение в конце заряда 14,2 — 14,4v. Для длительного буферного режима — оптимально 13,5 — 13,7v. Заряд будет процентов на 70, но практически не будет газовыделения. Рабочее напряжение при длительном разряде обычно большую часть времени держится на уровне 12,7v. Разряжать ниже 10,5 вольт нежелательно — заряда практически не остается, но сильно увеличивается сульфатация, снижающая ресурс.
    При 11,5v вряд ли заряд будет больше 20 — 30%.
    У меня была хорошая книга — «Химические источники тока», в которой были подробно описаны все типы батарей, процессы в них, приведение в рабочее состояние, способы продления срока службы, и т.д. С ее помощью у меня уже лет 30 нет проблем с аккумуляторами, (пользовался свинцовыми, никель-кадмиевыми и даже серебряно — цинковыми). Правда, недавно я подарил ее одному из друзей, ему нужнее.

    1. Хм, я когда искал инфу по SLA так раза три натыкался на недопустимость превышения заряжающего напряжения, при постоянном включении. То же самое в системе ОПС КВАРЦ где стоит обычный SLA там напряжение заряда порядка 11.8 вольта.

      1. Вот, к примеру, беру пару аккумуляторов 12v 1,3 А/ч, как у тебя. Оба Panasonic, только один сделан в Японии, (Matsushita Electric), на другом — часть надписей иероглифами, может, Япония, а скорее, Китай.
        На первом:
        Panasonic
        Valve Regulated Battery
        6FM1,3 (12v 1,3 AH/20HR)
        Conctant Voltage Charge
        ———————————
        Cycle use : 14,4 -15,0V
        Standby use : 13,5 — 13,8V
        Initial Current : less than 0,5A
        . DO NOT CHORT CIRCUIT
        . RECHARGE AFER USE
        ———————————
        Что в вольном пересказе означает:
        1,3А/ч при 20 часовом разряде, что соответствует току разряда 1300/20 = 65ма. Можно и больше, но емкость при других режимах может оказаться меньше.
        Зарядное напряжение 14,4 -15,0V, ток заряда не более 0,5А.
        Работа в буферном режиме (т.е. при постоянно поданном напряжении) — 13,5 — 13,8V.
        На втором:
        Panasonic
        LC-V12 1R3PJ (12v, 1.3Ah/20HR)
        ———————————
        FLAME RETARDANT 94V-0
        ———————————
        :14,5V~14,9V (25C)
        :0.52A
        :13.6~13.8V (25C)
        Все остальное — иероглифами, но, в общем, аналогично предыдущему.
        На батареях от UPS других фирм (есть у меня 5, 7, 12, 17 А/ч) — указаны аналогичные напряжения с разбросом в 1-2 десятки. Так что не всегда верьте тому, что попадает в Интернете. Кто-то по незнанию или ошибке указал неточные данные, другой скопировал, не глядя, и пошло гулять…
        А вообще, достаточно запомнить несколько цифр:
        Для свинцовых аккумуляторов: Минимальное разрядное напряжение = 1,75v на банку. Потенциал разложения воды на H и O = 2,2v. Обычно для выравнивания емкости отдельных банок в батарее при заряде заходят в область «кипения», затем доливают воду. В малогабаритных аккумуляторах электролит загущают специальными добавками до состояния геля, для непроливаемости. Под крышкой на заливные отверстия одеты специальные резиновые колпачки, пропускающие водород, но задерживающие все остальное. Воду в них не доливают, поэтому они со временем высыхают и теряют емкость.
        Для никель — кадмиевых аккумуляторов макс. зарядное напряжение 1,6 — 1,65V на элемент, конечное напряжение разряда — 1v. Для полного заряда надо закачать энергию, равную 140% емкости (Такой уж у них КПД…). Оптимальный зарядный режим: ток = 0,1 емкости 14 часов или ток = 0,14 емкости 10 часов. Перед зарядкой никель-кадмиевые аккумуляторы рекомендуют разряжать до 1v на элемент для выравнивания емкости банок в батарее и устранения эффекта «Памяти».
        Я для заряда свинцовых аккумуляторов выставляю на своем стабилизированном источнике питания 14,4v, ток у него ограничен на уровне 2,5A. Если аккумулятор маломощный, последовательно включаю лампочку от фары мотоцикла (12v 45 + 55 Wt). Если надо, нити ее соединяю параллельно или последовательно. В начале заряда она греется сильнее, ограничивая зарядный ток. В конце заряда ток падает почти до нуля, и UPSовские аккумуляторы, специально предназначенные для буферного режима, могут находиться в нем хоть сутки. Обычно ставлю на заряд на ночь, если мало — добиваю днем. Время от времени аккумуляторы желательно тренировать, давая 2-3 цикла заряд — разряд в стандартном 10 часовом режиме, особенно, если они подолгу стоят без дела или разряжаются малыми токами. Иначе активная масса уплотняется и емкость падает.

        1. Да вот в том то и дело, что меня сбило с толку напряжение на промышленном заряднике. Там то с какой радости 11.5? ПРичем и на кварце и на фонаре.

          1. 11,5v — это уже ниже области нормальной работы аккуумулятора, он постоянно будет в области разряда. Возможно, они так хотели продлить срок службы батареи, работая при частичном заряде, да перестарались. Поставили бы хотя бы 13v, — и водорода еще нет, и емкости хотя бы процентов 40 — 50 держали бы. А может, просто у них измерительные приборы неправильно откалиброваны…
            Я на днях сделал на плате контроллера двигателей своего робота преобразование кода, выдаваемого АЦП, для передачи в RS232 в нормальный вид, в ASCII, типа «V12,7», заодним точно выставил делитель на входе АЦП.
            Напряжение на достаточно долго уже работающем после последнего заряда аккумуляторе 12v 1,3 А/ч стабильно держалось в пределах 12,7 — 12,6v, несмотря на работу двигателей. В общем, нормальный рабочий режим батареи.
            Свои мультиметры сразу после покупки, и потом время от времени, я поверяю на работе по образцовым, поэтому обычно точность порядка 1% под руками всегда имею.

    2. DI HALT!Прошу вас подсказать мне правильность построение моего БП.Так как мне уже не хочется каждый раз ставить на каждый прибор встроенный БП на 5V.Так вот,я начертил отдельный БП на 5V.Но меня смущает разность емкости конденсаторов на похожих схемах.
      Вот мой рисунок: http://s007.radikal.ru/i300/1103/17/a09aaf358e0c.jpg
      Но я знаю что вы спросите под что я его делаю,но как я уже говорил,мне необходим один БП под несколько приборчиков.Сейчас я планирую особенно под описанный в радио2010№6стр19.Так вот,там я батарею и подключение к компьютеру не планирую ставить в целях компактности.И поэтому исключил детали: R15,U1,R18,C9,VD5,XS4,SA1,SB2,VT4,VT5,R8,R11,R14,SB1 заменить на выкл. И так как я собрался применить внешний БП,поэтому детали C1,C3,C5-C8,DA2 переносятся на БП и меняются на нарисованной по моей фотке.Но я так и не понял зачем ставить 4 керамики по 0,1мкФ если можно поставить один? С1 поднять до 1000мкФ? С3 оставить прежним?выпрямительные диоды правильно подобрал? И по даташиту L7805CV я в обвязке видел керамику 0,33мкФ и обозначил его как С10,правильно?
      Я понимаю что вопрос большой,я задавал на форуме автору,он подсказал но что то больше не отвечает.Поэтому я обратился к вам как к специалисту.

      1. Это 7805 там в схемотехнике накосячить может только идиот :) Все правильно. Только не -5, а 0. -5 это из другой оперы.

        1. Я немного не понял,для вышеописанного приборчика есть и «-5» и «+5» по батарейке,то есть мне делать и «-5» на 7905,тогда «общий» куда девать то?Что то я не врубился,вот схемку нарисовал http://s42.radikal.ru/i098/1103/e1/73f6df7a7462.jpg .Так какой именно БП ставить?
          И по поводу 4 керамики по 0,1мкФ,вы так и не подсказали,ставить 4 или 1 шт. и лучше на какое напряжение?

          1. С батарейки тоже выходит +5 и 0 грубо говоря.

            Если ты возмьешь две батарейки и соединишь их последовательно и за ноль возьмешь середину между батарейками, то один конец будет +1.5 другой -1.5 вольта. А суммарно будет три вольта.

            Первая схема была правильная. Вторая — полная фигня. Для отрицателных напряжений делают спец блок питания со своими ухищрениями. Так просто его не получить. Ну или расщепляют источник принимая за ноль его половину. Диодный мост ты не расщепишь.

            1. Кому фигня а кому нет…Но я вот доработал эту схемку,нормально нарисовал.У меня встречались схемки требующие разного подключения на 5V,ну я и сообразил поуниверсальнее сделать БП на 5V.Вот и доработанная схемка(переключатель по схеме включен на первом режиме): http://s002.radikal.ru/i199/1103/eb/c23acfea74ef.jpg
              Как вам?Есть ли ошибки?
              У меня остались несколько вопросов.По схеме HL2 правильной ли полярности?С10 и С12 правильный ли номинал,и на какое напряжение расчитывать?С5-С8 и С14-С17 может поменять по одной,и на какое напряжение ставить,и почему они в опубликованной схеме четыре штуки стоят?Выпрямительные диоды из серий 1Nхххх какой лучше поставить?

              1. HL2 включен верно.
                Номинал там не критичен. Вообще кондеры ставят разные потому, что у керамики небольшая емкость, зато малы паразитные индуктивности и сопротивления. Т.е. они способны отрабатывать мелкие иголки. БОльшие же электролитные кондеры отрабатывают хорошо крупные провалы, но вот на мелких иголка получается фигня. Номиналы твои вполне подойдут.

                Диоды любые лишь бы по току проходили и по напряжению. Посмотри в даташите.

                1. Диоды есть 1N4005 И 1N4007 что лучше ставить? И сколько С5-С8 и С14-С17 ставить,по1 или по4 штучки и на какое минимальное рабочее напряжение?И С10 и С12 на какое минимальное напряжение ставить? Прошу ответить,так как в лайоте схемку рисовать уже собрался.

                  1. Диоды любые. У 4007 напряжение до 1000 вольт у 4005 до 600 тебе один хрен разницы нет.

                    Ставь по одному, а можешь по четыре. Разницы особо не заметишь. На то которое выдает диодный мост*2 на всякий случай.

                    1. Понятно,а что насчёт керамических конденсаторов,о которых я говорил в предыдущем посте?

                    2. Немного не понял,мне делать 2 диодных моста?И что насчёт керамических конденсаторов,о которых я говорил в предыдущем посте?

                    3. Да фиг знает, по идее средняя точка трансформатора, если она симметрична то всегда равна одному напряжению относительно концов. Но для надежности можешь и два моста сделать. Бля, да в конце концов спаяй на соплях да проверь. На все вопросы ответы никогда нигде не получишь. Экспериментируй. В конце концов ковыряешь копеечные стабилизаторы, а не какой нибудь GSM модуль за 2000р

                      А это я о чем тогда?
                      «Ставь по одному, а можешь по четыре. Разницы особо не заметишь.»

                    4. Понятно,похожую разводку можешь поглядеть на РАДИО2008№5стр.35,там один мост стоит…А до GSM модулей мне ещё далеко,блякать тоже совестно,я же типа как начинающий,вот и спрашивал.И как я говорил что некоторые одну пятивольтовку требуют некоторые другую,вот и сообразил универсалку сделать,не резон в каждую ставить свой БП,как говаривали вы «розеток не хватает»…И я о том же!А «копеечные стабилизаторы» тоже необходимы.Удачи!

                    5. Когда я начинал мне вообще спросить или прочитать было негде. ИНтернета тогда не было, а литература только в виде книжки Борисова и иногда какой нибудь Моделист-конструктор попадался. Только методом научного тыка и эксперимента все постигалось. И не скажу что много чего пожег.

                    6. Я в 90 годах делал так по мелочи,и как то раз сделал что то по просьбе друга какой то адаптер на прикуриватель в машину.Я прошляпил что то и проводка в машине обуглилась,дело чуть не до пожара дошло.Прикуриватель спаялся с вставляемой вилкой,хорошо что хоть успели массу с акумулятора снять,она не закреплённая была.А так кранты машине было бы,потом нудно проводку менял,тогда ещё обжимных инструментов поискать было…Сами представляете реакцию друга…Потом по семейным обстоятельствам пришлось оставить радиолюбительство.Только в прошлом году снова затянуло.А сейчас много чего нового,это вам не 155 микрушки,вот и начал с нуля,так что не обессудьте,да и в ту пору рейсфейдером платы часами рисовали,не то что сейчас фоторезист или ЛУТ через принтер,да и травящий раствор поискать нужно было.

                    7. Ну дык. Разная степень ответственности. Я когда ковырял электронику станков за пол лимона баксов тоже как то напрягался и перестраховывался. Постоянно сверялся с мануалом и созванивался с коллегой.

  3. Есть умные, т.н. ‘protected’ литиевые кумуляторы — их невозможно разрядить в ноль и перезарядить. Но они чуть больше по размерам и подороже.

    1. Ага. И кстати, «умный» аккумулятор делается из «глупого» с применением кое-какой несложной схемки, как правило с участием специализированной микросхемы, знающей, как правильно управлять аккумулятором. У Atmel есть свое семейство МК, которые можно достаточно гибко на это запрограммировать — а если лень это делать, Maxim выпускает целую линейку микросхем, которые уже содержат и многовольтажный стабилизатор с питанием от +5В (читай USB) и от сетевого блока, а так же встроенный модуль контроля заряда/разряда Li-Ion и NiMH батарей — вплоть до того, что можно контролировать максимальный ток, забираемый модулем заряда аккумулятора от питающей линии. Фантастические штуки — можно на коленке соорудить очень современное устройство с питанием от всего, что можно :)

            1. Тот же EFO доставляет по России, правда только курьерской почтой — т.е. надо заказ собирать так, чтобы было не обидно за курьерку платить. Но до Челябинска может и не так дорого будет (они кажется СПСР пользуются).

  4. Вот кстати про питание, я спаял программатор, замечательно работает от комповского БП, взял я на работе БП HY1503D и программатор отказывается с ним работать, в чем дело?

    1. Ну как ты хотел? И порту и МК нужна точка отсчета, относительно которой он будет замерять потенциалы. Иначе +12 или -12 с компа для него не будет ничего значить. Соответственно при прошивке нужно обьединять земли МК и компа. Не обязательно тащить провод от компового БП, можно найти землю и на корпусе. Попорозванивай черный провод БП с корпусом или выводами разьемов. Там где будет звонится — там и земля.

    2. А вообще это оффтоп. С ним я буду бороться. Хочешь задать вопрос по программатору задавай в комментах соответстующего поста. Чтобы все было в одном месте.

  5. Ясно а я хотел к ноут буку подключиться, он старенький такой, может где и есть там земля будем прозванивать, или может разобрать да от флопика вывести провода?

    1. На COM порту есть выводе земли (позырь распиновку на pinouts.ru) Скорей всего рама ком порта заземлена. ЛПТ порт тоже должен иметь заземленный корпус. Так что точек земли из ноута торчит предостаточно.

  6. Значит схема такая, плюс программатора, я просто подключаю к плюсу БП, а его землю я соеденяю с землей БП и землёй ноута, я правильно понял?

    1. Сорри за продолжение оффтопа. Xenom0rph, у тебя программатор на COM порт? Тогда просто соедини внутри программатора его землю с пятым пином на COM порту (это и есть земля), в итоге лишние провода городить не придётся.

      DI HALT, было бы здорово для начинающих объяснить про разность потенциалов (сообщающиеся сосуды с разным уровнем воды, ага ;)), чтобы понимали зачем надо земли соединять.

  7. За оффтоп сорри только сегодня это заметил, и увидил статью про питание, вот и подумал что вопрос про питание!

  8. А можно раскрыть тему питания от обычных батарей поподробнее. Есть такие микросхемы, которые могут «высасывать» батарейку в ноль, удерживая до последнего напряжение (?) на выходе. Вот про них интересно было бы почитать.

  9. Я собрал стабилизатор на 7805 по Вашему описанию, а можно ли как нибудь изменить величину выходного напряжения, ну скажем мне надо не 5 Вольт, а больше……Заранее благодарю….!!!

    1. Больше насколько? Поставь 7508 — будет 8 вольт, их вообще много на разные напряжения. Есть LM317 у него регулируемое напряжение, правда схема несколько иная.

      1. ……..если я не ошибаюсь стабилизируют 7505 и 7512 всего лишь 1А…..в то время как надо 1,5-2А (для CD-привода)….как мне быть…???

        1. Делать импульсный стаблизатор. Типа как в следующей статье, только микросхему взять не MC, а что либо помощнее. Либо на МС внешний ключ навесить (как указано в даташите)

        2. 78 серия идет в 3 вариантах: совсем маленькие — 78L05, 78L12.., до 100-150мА; в прастмассе с теплоотводом — до 1-1,5А, и в металле — 78M05, 78M12(корпус ромбиком, с 2 жесткими выводами) — до 3А. Если надо больше, на них вешается внешний транзистор, но тогда не будет работать защита от КЗ.

          1. Боюсь будут эффекты. Самовозбуждение например. Или один сгорит. Да и при большом токе потери на 7805 будут чудовищные. Тебе нужен этот обогреватель??? Лучше сделай БП импульсным.

            1. Хотел запитать свой 70Вт усилитель с напряжением питания 12В. Где-то вычитал, что для аудио аппаратуры импульсное питание — зло. Да и без 78L12 делать блок питания не хотел ибо будут помехи. Есть транс на 13В. Думал поставлю параллельно 5 штучек 78L12, и ток пропустят и 5Вт легко рассеют. Но раз нет, так нет. Буду мастерить импульсный БП.

              P.S. Di, спасибо за ответ и твои труды.

    2. Если надо чуть-чуть :) больше, можно поставить диод между «земляной» ножкой КРЕНки и «землёй» схемы. Диод ставится в «прямом» направлении, т.е. плюсом (анодом) на КРЕН, минусом (катодом) на землю. Можно поставить последовательно несколько диодов. Каждый кремниевый диод «приподнимает» землю схемы на 0.7 Вольта.

  10. «Тут есть два пути, первый это последовать совету моего препода по электронике и поставить толкового студента, чтобы он за пиво переключал проводки туда сюда с частотой пятьдесят раз в секунду.»

    Не 50, а 100 раз в секунду. Ток в сети меняет свою полярность два раза за один период.

    С какой частотой мерцает лампа накаливания в нашей сети? И какова частота пульсаций после мостового выпрямителя?

      1. Мерцает. Возьми фотодиод и подцепи к осцилографу.

        Мерцание лампы 25вт вообще хорошо заметно боковым зрением. Правда не все люди способны рассмотреть и зависит от усталости зрения.

  11. Доброго дня,

    в силу судеб обзавелся аккумулятором ca1245 (12v 4.5AH). Планирую использовать его для обеспечения питания аквариумного таймера. После прочтения статьи и комментариев возникли вопросы к знающим господам:

    * Можно ли на данный аккумулятор подать +-12 В (с внешнего блока питания, который ЕСТЬ), чтобы он постоянно подзаряжался (пусть даже неоптимально), или лучше всетаки озаботиться внешним БП на 13.5?
    * Подключать +БП на +аккумулятора и «-» на «-«, а потом сразу же с клемм аккумулятора на схему?
    * Нужна ли какая-нито логика, чтобы в случае пропажи внешнего питания аккумулятор отключался от внешнего БП?

    Заранее спасибо )

    1. 1) будет, но, как вы уже поняли неоптимально
      2) Да именно так
      3) Думаю можно диоды поставить, чтобы аккумулятор не мог разряжаться на БП.

  12. У меня литий-полимерный аккумулятор, так сложились дела, что если собрать устройство, то проводки аккумулятора придется запаивать к плате, и каждый раз его вынимать подзаряжать ни как ни катит, можно ли заряжать аккумулятор, не вынимая его из устройства. Т.е. я просто подпаяю контактом проводки, и выведу их наружу, а их уже к заряднику?

  13. Привет.
    1. Огромное спасибо за Ваш труд.
    2. Я пытаюсь собрать блок питания на основе ШИМ. Спаял все как в схеме (Хакер №116) — не работает. Грешу на микросхему, думаю, что купил не ту. Просто показал схему в журнале продавцу и попросил дать все компоненты для нее. На микрухе написано следующее CHN 063AC KKW522. Пытался найти DataSheet поиск не дал результатов.
    Вопрос: где и как лучше найти описание к микросхеме?

    3. Пытался зарегистрироваться на форуме как nick_ti что-то не так сделал — говорит не верный пароль. При попытке сброса посылает. Что делать?

    Спасибо.

    1. Микросхема та. Даташит на нее тот же. Сверь резисторы по даташиту (не по тому что на диске был, тот скорей всего косячный. Скачай новый на ту же микросхему, лучше от STMicro), я мог и ошибиться. :/ Дело в том, что не так давно собрал эту же схемку, на другое напряжение — не работает. Долго думал чо за херня, оказалось даташит кривой и там опечатка в формуле. В результате резюки оказались неверны.

      Или открой вторую статью про источники питания. там как раз та схема уже с другими номиналами и внизу есть ссылка на калькулятор, автоматом вычисляющий нужные значения элементов.

  14. Подскажите пожалуйста какой-нибудь простенький преодразователь напряжения:из 9в необходимо получить зв при токе 150мА, желательно чтобы был на LMке…

  15. Стоит добавить про все ионные аккумуляторы, что они страдают от переразряда или перезаряда, и главное что рамки эти при смене температуры сдвигаются. Этим страдают особенно большие устройства, кпк и ноуты. Если у вас акб НАГРЕЛСЯ, не заряжайте его более 85%. Если ЗАМЕРЗ, не разряжайте ниже 15%. Тогда они вам прослужат очень долго. Вообще они любят половину заряда, кранить их нада именно в таком состоянии, на 50%.

  16. Ошибся, про все литиевые! (Li-Ion, Li-Pol). Кстати миф про период полного разряда и заряда, «раскачка» который по наследству перешел с кадмиевых акб, на литиевые применять нельзя!

  17. Помогите советом пожалуйста . Кто ни будь ,сталкивался с батареями фирмы Power Safe V. Правда что обслуживать не надо толь подзаряжай вовремя и делай нужный разряд и никакой запарки с кислотою

  18. У нас на форуме возникло обсуждение батарейной темы:
    http://tourist.kharkov.ua/phpbb/viewtopic.php?p=267840#p267840
    Хотелось бы услышать комментарии спецов на тему питания от телефонных аккумуляторов, благо это добра навалом, да и заряжать есть где. И что требуется для того, чтобы приспособить для стационарного питания АТ или АТХ блок. Думаю, эти вопросы интересны не только мне

  19. хочу подключить электромотор к блоку питания компьютера, хочу узнать какие последствия могут быть для компьютера

    1. У меня вопрос к DI HALTу!
      Я понимаю принцип построения классического блока питания на обычном трансформаторе.
      И так как вы говорите кренка выдерживает до 32 вольта,но есть и другие же кренки например на 3,3 вольта,вот в даташите как правильно узнать предел потребляемого входного напряжения,в каких терминах(обозначениях) и потребление минимального напряжения?
      Вопрос второй,допустим что собран данный девайс по классической технологий,с получением выхода допустим 5в на 7805.И в расчётах потребления силы тока подключаемой схемы к данному блоку питания составит допустим 100мА.Но транс по конструктивному может выдать не более 32 вольт для 7805 например выдаёт 11 вольт,но вместе с этим способен выдать силу тока скажем 900мА.Тут у меня возник вопрос,данная схемотехника будет потреблять свои положеные 100мА+ещё потери на блоке или получит сполна все 900мА что спалит схему?
      И последнее,как известно что сеть не постоянна и имеет скачки напряжения,так вот,через транс тоже пройдётся скачок напряжения что не будет соответствовать заявленному 32 вольтами предела на кренке,то есть больше 32 вольт.Вопрос,в даташите указывают 32В с учётом скачков или надо ещё прибавлять коэфицент и каков он будет?И некоторые советуют в первичке транса делать экран с выводом на корпус,помогает ли это от скачков?

      1. В даташите параметр зовется что то вроде Vin

        Аккумулятор автомобильный может дать и 300А однако лампочка переноска цепляемая напрямую на клеммы не взрывается.

        Вообще на кренку подавать напряжение надо так, чтобы оно было ближе к выходному. Т.е. если всадить туда 32 вольта (из предельно допустимых) и снять 5 вольт и хотя бы 100мА то кренка раскалится до красна и сдохнет от перегрева без радиатора размером с кирпич.

        Чем меньше перепад напряжений тем лучше — меньше тепловые потери. Но есть предельное значение, для 7805 емнип около вольта-полутора ниже которого входное напряжение не должно опускаться, иначе будет на выходе не пойми что.

        Скачок напряжения благополучно пройдет через трансформатор и высадится на кренку. Так что вольтаж потому там и берется с запасом на такой случай.

        Для БП на кренках оптимальное входное напряжение это 7-9 вольт. Тогда на токах до 200мА она может работать без радиатора даже. С чего вы взяли что туда надо подать 32вольта?

        1. Vin это максимальное или минимальное значение вольтажа?И Амперы как я полагаю обозначаются Iin тоже какого порогового значения?и есть такие кренки которые на радиатор вроде не поставишь то,сзади нет алюминиевой теплопроводящей пластинки как например в AN7805F там одна сплошная пластмаса кроме ножек.Да и тепло то при скачках вроде через пластмасу резко вряд ли передатся что скорее всего пожгёт её…А 32вольта я взял из за логического понимания максимального допустимого напряжения.Про радиаторы и площади я как то изучил,а «радиатора размером с кирпич» можно уменьшить путём добавления активного охлаждения типа кулера и радиатор в разы станет меньше «кирпича» под кулер,сейчас в некоторых компах и водяные есть,только страшно представить как угробится всё при протечке…

          1. Максимально допустимое конешн. А ток обозначается для нагрузки и указан сразу же в характеристиках.

            Если на кренку нельзя поставить радиатор, то значит она расчитана на малые перепады стабилизируемого напряжения или малые токи. Т.к. у линейных стабилизаторов разница в напряжении гасится в тепло на радиаторе. В статье написана методика расчета была.

            Для больших нагрузок они не пригодны — слишком большие потери и нагрев, лучше сделать импульсный DC-DC стабилизатор.

            1. «Iin» я как понял тоже указывается максимальным?,а где же минимальные указания «in» V и I ?
              «В статье написана методика расчета была» я не увидел в вышеописаном поэтому спрошу.Есть ли формула расчёта необходимой площади охлаждения необходимого для кренки при необходимости применения охлаждения?И если можно то с примером пожалуйста чтобы понятен стал подсчёт.Я имею ввиду охлаждение без кулера.
              Есть ли способ проверки кренки перед впайкой её в плату имея на руках мультиметр (у меня UT70A,и совдеповский стрелочный)?И тот же вопрос (извиняюсь что дальше не в тему) к тринсторам,например к ку221.Слышал что обычно со складов они 8 из 10 обычно исправны.

              1. Минимальное напряжение входного это Vout + Vdrop out дроп аут обычно около 2 вольт. Есть еще стабы с параметром Low Drop у них этот параметр существенно ниже (доли вольта).

                Надо лишь посчитать какая тепловая мощность сбросится на стабе и от нее плясать. Мощность считается эта просто P тепловых потерь =(Vin — Vout) * Iout По расчету площади не скажу. Т.к. там формулы довольно заумные, с учетом коэффициентов передачи в воздух, наличия-отсутствия вентиляции, качества вентиляции, температуры среды и так далее.

                Проще подать на вход напряжение и снять со входа напряжение. Любой блок питания и мультиметр.

                Совдеповские детали годятся разве что в качестве зарядов для стрельбы из рогатки.

                1. Ясненько! А про «Совдеповские детали годятся разве что в качестве зарядов для стрельбы из рогатки» зря вы так,есть и неплохие схемки с ними… Например http://www.radioradar.net/radiofan/radiofan_technology/svarka_home.html правда там индуктивность не верно указана.А про электроудочки и шокеры там всякие из старого хлама я про это вообще не говорю,убить по не осторожности может!Вот вам и рогатка,только не закидывайте меня гнилыми помидорами.Просто я хочу сказать что и старьё может применятся,особенно это хорошо для начинающих,горы деталей за копеики пожечь не жалко…А ПК30х16 из феррита 3000НМС-1 3 штуки достать вообще проблема…

                  1. Ну так эти же схемы делаются и из нормальной комплектухи на ура. А вот для начинающих я их тем более не советую — сидишь и гадаешь то ли накосячил в схеме, то ли в ДНК ошибка, то ли прибор врет, то ли деталь дохлая. Особенно когда в дело идут БУ детали.

                    1. вообщем то и новые и б/у детальки проверяют перед установкой,и в новых бывае дефект.Лично я так и делаю чтобы потом репу не чесать в поисках неисправности.Кстати какую схему посоветуете для проверки емкости и ЭПС кондеров без выпайки из платы.В том числе с паралельно включённому неполярнику к проверяемому электролиту?желательно с хорошими прогрешностями и доступному табло.

                    2. Я кондеры замеряю мультиметром. Он может. ПО поводу всяких хитрых схем измерителей — даже не заморачивался. До покупки мультиметра хорошего немаркированные детали тупо выбрасывал ибо возиться с ними себе дороже. А если надо было что то замерить из схемы, то собирал по быстрому генератор и смотрел осциллографом на переходный процесс.

                    3. Жаль что нет у меня пока оцилографа,а скажите я вас правильно понял мультиметр может замерить и без выпайки из платы емкость электролита?А если к нему кондер неполярный паралельно подключён ,как считать то показания чтобы не запутаться (полярный)С1=100мкФ+(неполярный)С2=1мкФ=101мкФ?Или только будем считывать показания как для полярника С1=100мкФ?У меня средненький UT70A он способен на такое?А ЭПС значит замерить им не получится?

                    4. Сумму он покажет естественно. Без выпайки замерить емкость точно практически нереально (равно как и другой параметр) так что все равно или выпаивать или дорожку резать.

                      UT70A емкость мерять умеет. Почитай инструкцию на него.

                    5. На UT70A русская инструкция весьма скудная,ясно что кондеры мерить может но я не знал способен ли без последствий померить без выпайки из платы кондера.Теперь буду знать,вам спасибо за подсказку!Кстати я где то читал что при выпайке кондера из платы,кондер нагревается и частично или полностью восстанавливает ёмкость,вот и кот в мешке…И с какими отклонениями от ёмкости в процентах допустимо ставить в обычные цепи(не высокочастотные!)?Конечно идеально ставить 100% значение емкости,но всё же если попался с отклонением…

                    6. Скажите как в буржуйских даташитах по диодам в таблицах обозначают падение напряжения на диоде?

                    7. Скажите как в буржуйских даташитах по диодам в таблицах обозначают падение напряжения на диоде?То есть сама потеря напряжения.

  20. я начинающий, решил починить зарядное устройство от шуруповерта. диодный мост подкоптился, у трансформатора высокая сторона не звонится вообще, а на низкой стороне сопротивление 0. моя цэшка мерит от 0,1 ома. выпаял трансформатор от компьютерного блока питания (он ведь на 6А!!!) и по массе понял что что то тут не так. можно не разбирая трансформатора посчитать витки как нибудь (просто так на будующее)?
    теперь главный вопрос. емкость аккумулятора 1,8 амперчасов. значит трансформатор примерно две аперы давал …НАВЕРНО, обмотка на вторичке полтора квадрата. а так как сечение кабеля не влияет на напряжение, значит на силу тока — влияет. и вторичка похоже расчитывается просто по закону Ома. А на что тогда влияет пол килограмма трансформаторного железа??? и как вообще трансформатор расчитать на мощность?

  21. Уважаемый DI HALT, расскажите пожалуйста чем опасна для электроники просадка (посадка) напряжения. При посадке напряжения почему-то горят источники бесперебойного питания (UPS-ы)для компов.???

    1. Обычно происходит логический сбой. Т.е. напряжение питание становится меньше допустимого для корректной работы вентилей и систему скореживает. Но может возникнуть тиристорная защелка, когда вентили переклинивает так, что возникает КЗ между шинами питания. ТЗ возникает часто когда на вход подается напряжение больше напряжения питания. Событие может развиваться следующим образом:
      Напряжение питания просело, а на каком то внутреннем кондере (не питание) сохранилось номинальное которое попало на вход и стало выше питающего. ВОзникла ТЗ. Напряжение питание поднялось до номинала (сбой кратковременный) и выжгло элемент.

      Почему горят УПСы хз. Надо схемотехнику курить, возможно они пытаются вытянуть напряжение за счет потребления большего тока, но ключи инвертора не выдерживают нагрузки.

  22. DI HALT, ты забыл добавить важный ахтунг относительно литий-ионных (и литий-полимерных) аккумов. Их зарядку необходимо производить с ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ контролем температуры аккумулятора. Потому как при перегреве они могут воспламеняться и горят ОЧЕНЬ жарко. У нас один крендель хотел подзарядить небольшой аккум, просто подключив его к БП и устроил себе пожар (хорошо хоть на балконе, а не в квартире).

  23. Здравствуйте, подскажите пожалуйста знающие люди. Иногда сбрасывается МК, подозреваю из-за проблем с питанием, поскольку происходит это во время вкл/выкл бытовых приборов и даже лампочки в соседней комнате, что можно сделать?

  24. Приветствую!
    подскажите, плз, как сделать так, чтобы можно было включать прибор в розетку без переполюсовки в любом положении вилки. У меня есть БП NES-100-24, берёт 220В переменного тока из сети и отдаёт 24В постоянного. Хотелось бы приделать к его вводным клеммам обычную вилку, но не пойму, как сделать как в компьютерном БП — положение вилки в розетке не влияет на работоспособность.
    Спасибо.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Перед отправкой формы:
Human test by Not Captcha