Главная » Строительство » Зарядное устройство в качестве блока питания

Зарядное устройство в качестве блока питания

Чем зарядка отличается от блока питания?

Может блок питания заряжать аккумулятор?

Думаю в начале надо определиться с терминологией.

Зарядное устройство, это устройство служащее для передачи электроэнергии от источника энергии к аккумулятору.

Есть встроенные и внешние зарядные устройства.

Блок питания, это устройство которое предназначено для оптимизации напряжения под требуемое устройством к которому он подключается.

Другими словами главная задача блока питания, электробезопасность, регулировка, контроль напряжения.

А отличаются они следующим:

Зарядное устройство заряжает (питает) аккумулятор электроэнергией в отличие от блока питания, то есть назначением отличаются.

Блок питания может работать и без прямого подключения к сети (электросеть), зарядка нет.

У зарядного устройства есть ограничение тока, а блок питания принимает на себя различную нагрузку которую регулирует.

В большинстве случае блок питания встраивается в некий девайс, а вот зарядка чаще всего (но есть и исключения) это внешнее устройство.

Отличаются внешним видом, размером, весом, блок питания тяжелей, больше чем зарядное устройство.

Зарядка может быть универсальной, то есть подходит для зарядки множества устройств, а вот блок питания должен соответствовать характеристикам устройства к которому подключён.

Зарядное устройство заряжает аккумулятор девайса, а блок питания тот самый девайс приводит в работу.

В принципе блок питания может зарядить аккумулятор, но не любой блок питания и не любой аккумулятор.

Вот, для ознакомления, схема

Зарядное устройство и блок питания – это совершенно разные устройства, выполняющие различное предназначение. Хотя в чём-то они и схожи по поверхностным понятием, поэтому многие их путают.

Зарядное устройство – предназначено для зарядки батарей аккумуляторный и электрических аккумуляторов.

Принцип работы его заключается в преобразовании тока от внешнего источника питания на аккумуляторный накопитель.

импульсный блок питания или трансформатор (основной преобразователь)
выпрямитель (вспомогательный преобразователь)
стабилизатор (поддержка входного напряжения)
устройство контроля процесса заряда (управление зарядкой)
средства индикации (измеритель)

Принципиальная схема зарядки:

Блок питания – преобразователь сетевого напряжения в постоянный ток для питания различных устройств в основном компьютера.

Принцип работы в том, что переменный ток преобразовать в постоянный и выровнять его до нужного.

входной выпрямитель (диодный )
входной фильтр
входной набор конденсаторов
радиатор высоковольтных транзисторов
импульсный трансформатор
радиатор низковольтных диодных выпрямителей
дроссель групповой стабилизации
конденсаторы выходного фильтра

Принципиальная схема блока питания:

Как видим из схем, блок питания намного сложнее устройство, чем зарядка.

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.

Наверняка, у каждого автолюбителя есть зарядное устройство к аккумулятору. И не в любом устройстве есть встроенный хороший стабилизатор с фильтром на выхое, что проявляется в падении напряжения при больших токах. Я вам предлагаю собрать простую схемку, состоящую из батареи конденсаторов, самого стабилизатора на КРЕН и 2-ух транзисторов. Такой преобразователь даст вам на выходе до 6 Ампер тока. Вообще эту схему можно использовать для блока питания в качестве фильтра и стабилизатора напряжения. Стабилизатор напряжения защитит при больших временных нагрузках от падения напряжения и будет стараться поддерживать определенное значение, а фильтр уберет лишние пульсации, что улучшит характеристики блока питания. Короче, сами смотрите как использовать данную схему, потому что можно и в блок питания поставить дополнительно для улучшения характеристик и в зарядное. Ниже вы видите схему такого устройства, как приставка — стабилизатор к ЗУ авто:

Давайте начнем рассматривать схему по порядку. В самом начале мы видим четыре конденсатора С1, С2, С3, С4, которые большую функцию выполняют по фильтрации пульсаций, а в меньшей степени по стабилизации тока. На самом деле, если поставить конденсатор очень большой емкости, то собирать стабилизатор вовсе не надо – у нас и так получится готовый стабилизатор. Большую емкость конденсаторов можно сравнить с обычным аккумулятором, ведь у аккумулятора уже стабилизированное питание. А в конденсаторах залит электролит, электролит заряжается, а значит они подобны аккумуляторам. То есть например, мы подключили усилитель низких частот и на басах (когда ток достигает пикового значения) басы проседают, становятся хриплыми и не четкими, а если мы подключим батарею конденсаторов, то когда ток увеличится на басе, то конденсатор просто отдаст часть энергии и бас будет четким.

В общем выбирайте сами какой делать стабилизатор. Рассчитать энергию конденсатора для нужного тока можно по формулам, которые можно поискать в интернете. Такой стабилизатор + фильтр получится около 100-150 тыс мкф и это дорого. По данной схеме сумма четырех сглаживающих конденсаторов должна составить 20 тыс микрофарад. Дальше по схеме мы видим стабилизатор напряжения собранный на КРЕНке. Стабилизируемый ток будет зависеть от марки КРЕНки, а марку можно выбрать по таблице. Транзисторы образуют мощный эмиттерный повторитель, в результате чего данная схема способна стабилизировать напряжение до 5-6 Ампер.

Если хотите схему сделать более мощной, то можно добавить еще 2 транзистора, тогда такой стабилизатор сможет стабилизировать ток до 10-11 Ампер. То есть, подключаем еще два транзистора базами паралельно к КРЕН второй ноге, два коллектора к плюсу подводимого напряжения и эмиттерами на выход. Далее ставится конденсатор в качестве фильтра большей емкости (6000мкф) и потом два конденсатора малой емкости керамические на 0,1 которые будут подавлять высокочастотные помехи. Транзисторы обязательно нужно установить на теплоотвод – радиатор. При зарядке аккумулятора постоянно следите за тем, как нагревается радиатор. Если он сильно греется, то можете установить кулер на радиатор, который будет охлаждать его. На теплоотвод устанавливают все транзисторы! Теплоотвод, как правило, из алюминия. Для более лучшей теплопроводности покупаем теплопроводную пасту, мажем тонким слоем радиатор и транзистор, ждем 5 минут и плотно прижимаем, закручивая гайкой.

Стабилизатор подключается к выпрямителю зарядного устройства. Выход стабилизатора подключаем к заряжаемому аккумулятору. Рекомендуется на выходе поставить предохранитель на 5-6 Ампер, для защиты цепи от короткого замыкания. Так же, если вы хотите установить сигнализатор подачи напряжения, т.е. при включении видеть что устройство работает, то паралельно через резистор установите светодиод. При включении устройств в сеть светодиод будет загораться. Изменяя сопротивление резистора сделайте оптимальную яркость светодиода. Все, схема готова и готова к использованию.

Настала пора активно развивать рубрику «схемы». Как всегда будем идти от простого к сложному. Начнем с простого, силовой части — сделаем блок питания из зарядки от мобильного телефона.

Статья рассчитана на тех, кто не имеет опыта в электронике, но хочет попробовать свои силы в сборке какого нибудь простого, но в то же время полезного устройства. Собирать мы будем 5В блок питания из зарядки для телефона. Принцип может быть использован для получения других напряжений и построении схемы из любого не стабилизированного источника напряжения.

Зачем нужно это устройство? Например, вы хотите помигать светодиодом, блока питания у вас нет. Откуда взять 5В? Использовать USB не всегда удобно, особенно на ноутбуке порты, обычно забиты под завязку. Покупать лабораторный блок питания, довольно накладно. Поэтому устройство может вам послужить первое время, пока не обзаведетесь хорошим источником.

Шаг первый: нужно найти рабочую зарядку, которая выдает 8-12 вольт и 300мА. Будет замечательно, если она будет выдавать больше тока, все равно устройство будет потреблять столько сколько ему нужно.

Шаг второй: понадобятся 2 конденсатора, первый от 1 до 10мкФ, второй от 10 до 100мкФ, напряжение конденсаторов можно взять на 25В, чтобы с запасом. Стабилизатор напряжения 7805 или аналогичный на +5В. Маленький кусочек макетной платы, на которой мы будем монтировать нашу схему.

Стабилизатор напряжения преобразует не стабилизированное напряжение (например нашего зарядного) в стабильное напряжение. Входное напряжение стабилизатора должно быть выше выходного, на сколько выше и в каком диапазоне он стабилизирует можно посмотреть на графиках в даташите. Поэтому, первым делом, ищем документацию на стабилизатор 7805. Их существует несколько разновидностей, на разный ток и в разном корпусе. Если ваша зарядка способна выдать 1А и хочется побольше тока, то можно взять L7805ABV в корпусе ТО-220, этот стабилизатор способен выдать до 1А. Только учтите, хорошо бы его поставить на радиатор, и проверьте поместится ли он в корпус зарядки. Для своей «прошивайки» микроконтроллера, мне достаточно 100мА, поэтому я выбрал L78L05ABZ в корпусе ТО-92.

Схема из документации:

На вход подаем напряжение от зарядного устройства или любого другого не стабилизированного источника, на выходе получаем стабилизированное напряжение 4,8-5,2В. Конденсаторы можно взять из даташита, однако рекомендуют брать побольше 10мкФ на вход и 100мкФ на выход. В результате получится нечто похожее: