В одной из своих предыдущих статей я
указывал, что для питания портативных микроконтроллерных устройств
удобно использовать зарядные устройства от мобилок. Их продают, особенно
битые, по гривне за ведро на блошиных рынках и не только. В этой статье
я расскажу об модернизации одного из таких зарядных устройств.
Предназначалось оно для телефонов «Siemens», по крайнем мере так гласила
надпись на его корпусе и зарядная розетка была «сименсовской»
конфигурации. Ну, да это не важно — можно
было бы с таким же успехом наклеить «Motorolla» или «Nokia», прилепить
соответствующий разъём и вперёд. Отдал мне её знакомый, причём заявил,
что зарядка рабочая, просто он телефон обновил, а зарядка осталась
неудел. Ну да речь не об том, и вам уже порядком поди надоела прелюдия.
Прошу меня великодушно простить, милый читатель, хочется, чтобы вы
представили начальные условия…
Так вот, решил я использовать описываемую вещь в качестве источника
питания для бытового квартирного измерителя потребляемой
мощности/входного напряжения, устанавливаемого на DIN-рейку. Т.е.
понятно, что геометрические размеры сей железяки весьма скромные, а
плата зарядки имеет 4,5 см х 2 см, что очень подходит для задуманной
конструкции. Перво-наперво измерил мультиметром, что же эта зарядка
выдаёт. Выдала она на ХХ около 7 в, но напруга как-то нереально
«гуляла». Не вопрос, подключаю осциллограф и наблюдаю очень страшное
кино. Смотрим вместе.
Это какие-то всплески генерации:
А это «всплеск» растянутый во времени.
Засинронизировать его не вышло — постоянный срыв
Ужо-о-о-с!!! А ведь (я неспроста упомянул в начале статьи) бывший хозяин
заряжал этой «зарядкой» аккумулятор своего Сименса. Бедный
аккумулятор… Для правильного определения дальнейшей судьбы
препарируемого устройства я совершил подвиг — восстановил принципиальную
схему по плате. Сие действо я ОЧЕНЬ не люблю, хотя приходится
упражняться часто… В итоге моему взору предстала распространённая схема построения зарядного устройства на основе блокинг-генератора, НО !!! с двумя недостатками.
Первый
— отсутствие фильтрующего конденсатора в однополупериодном сетевом
выпрямителе, т.е. зарядка питается полуволнами . Второй — нет демпфера в
коллекторной цепи ключевого транзистора 13001-серии, что очень плохо.
Стало понятно страшное кино: в моменты положительного полупериода сети,
когда напряжение половинки синусоиды достигает значения достаточное для
запуска блокинг-процесса, оный и пытается установится. Но обратные
выбросы первички W1 импульсного трансформатора давят этот процесс, в
итоге имеем вышеуказанную осциллограмму маслом.
С помощью паяльника и матюков я запихал недостающие элементы (обозначены
вверху схемы, точки подключения обозначены римскими цифрами, R4 —
убрать) на плату зарядного устройства.
Первое же включение в сеть ознаменовалось стабильным запуском и устойчивой генерацией импульсов.
Далее решил исследовать нагрузочные характеристики моего подопытного. В
качестве нагрузки повесил попавшуюся под руку лампочку и 20-ти омный
проволочный переменник включенный реостатом.
Сразу скажу, что надпись на лейбле 3,7 В 650 мА, говорит о хорошем
чувстве юмора у производителя этой балалайки. Больше 300 мА нагружать
не стОит. Напруга при этом падает до 6,2 В. Хотя предполагаю, что из
последних сил зарядка вытащит полампера, но напряжение упадёт до
двух-трёх вольт и это будут её последние вольты. Пять минут под
нагрузкой 350 мА нагрели бедный трансформатор до температуры больше 65
градусов , т.к. палец удержать на нём было невозможно, и температура
продолжала расти, что чётко фиксировалось обонянием. Напряжение упало до
5 В, и это при том, что 1N4007 выпрямителя вторичной цепи я заменил на
Шоттки SR108. Штатный электролит 100 мкФ также явно слабоват, о чём
свидетельствуют дикие пульсации.
Это при 200 мА:
300 мА:
Это при «закрытом» входе осциллографа, чтобы лучше рассмотреть:
Пришлось заменить на 2200 мкФ — дело улучшилось значительно.
300 мА:
«Закрытый» вход:
Как видите, пульсации уменьшились.
Общий вывод таков: использовать описанное зарядное устройство для питания микроконтроллерных конструкций можно после всех вышеописанных доработок. Ещё желательно поставить дросселя по первичке и вторичке — это должно ослабить игольчатые выбросы. И лучше вместо однополупериодного выпрямителя, как на входе так и на выходе, поставить «мостик».