КОНВЕРТЕР ДЛЯ БАТАРЕЕК ААА

     простые интересные РАДИОСХЕМЫ сделанные своими руками

» ДАТАШИТЫ
Например: TDA7294


» РАДИОБЛОГИ
Изготовление печатных плат на ЧПУ
Какую температуру выдерживают радиодетали - испытание на нагрев
Долговечность керамических, танталовых и электролитических конденсаторов
Самодельный кодовый замок с одной кнопкой
Проверка жидкокристаллического дисплея 1602 (HD44780)
ЭВМ «Таймыр»
Переделка USB паяльника с Али-экспресс
Простой индикатор напряжения автомобильного АКБ на светодиодах


Радиосхемы » Схемы источников питания

КОНВЕРТЕР ДЛЯ БАТАРЕЕК ААА

      

Многие успешно используют NiMh аккумуляторы уже много лет, особенно Eneloop, которые по своей ёмкости и низкому саморазряду почти не уступают литий-ионным. Проблема у никеля лишь с напряжением - номинальное значение для 3-х батареечных ААА фонарей составляет 4,5 В, а аккумуляторные батареи дают 3,6 В. Пока фонарики были с лампочками, с этим можно было мириться, но поскольку светодиоды стали широко использоваться, то нелинейность, возникающая из-за порогового напряжения на светодиодах, означала что только сразу после зарядки батарей яркость была приличной. А по мере снижения питания они быстро гаснут.

В конце концов решено было сделать небольшой инвертор, вставленный в блок вместо одной из батареек, выдав на выходе около 4,3 В. Кроме того, на входе схемы находится простая бистабильная схемка, защищающая аккумуляторы от чрезмерной разрядки. Выключение происходит когда входное напряжение падает примерно до 2 В.

Принципиальная схема конвертера

У схемы преимущество в простоте - она работает сразу, нужна лишь правильная сборка радиоэлементов. Проект в KiCAD прилагается

Инвертор в этой схеме работает без отключения, только светодиоды выключены при необходимости. По этой причине самым важным при выборе сопротивления был поиск компромисса между стабильностью работы и минимальным энергопотреблением. В показанной принципиальной схеме ток покоя 60 мкА, так что теоретический период разрядки элемента емкостью 900 мА/ч составляет около 1,5 лет. 

Уровень входного напряжения, при котором инвертор срабатывает, является следованию рекомендации, согласно которой никель-металлогидридная батарея должна рассматриваться как разряженная при уровне напряжения 0,9 В, но это относится к одному элементу. При измерении напряжения двух или более элементов уровень разряда определяется путем добавления соответствующего запаса. Это связано с тем, что элементы не идентичны, а общее напряжение 2 В может означать, например, сумму напряжений 0,9 В и 1,1 В. Отсутствие этой защиты означает, что более слабые ячейки подвергаются ускоренной деградации. Кроме того, характеристики разряда NiMh батареи в диапазоне напряжений от 1 до 0,9 В уже очень крутые, и дополнительный заряд, который можно получить от них, невелик. 

Естественно батареи типа АА имеют большую емкость, но к сожалению их размеры затрудняют ношение такого фонарика в кармане. Так что приходится подстраиваться под миниатюризацию. 

Измеренный КПД преобразователя вышел до 90%. Размеры платы соответствуют типичной банке ААА, электроды с квадратными краями изготовлены из двухстороннего текстолита 7x7 мм, толщиной около 1,5 мм, диагональ 10 мм. 

Керамические конденсаторы MLCC 10 мкФ 25 В. Дроссель 4.7 мкГн, 1.3A, 0.12R (DLJ4018-4.7). 

Испытания конвертера в фонарике

Что касается практической разницы в использовании фонарика с 3-мя батареями или двумя плюс инвертор, последний вариант намного лучше. При обычном питании всего через 2 дня после установки полностью заряженных батарей световой луч уменьшился до слабого уровня. Позднее становилось все хуже и хуже.

Хотя после вставки аккумуляторов в зарядное устройство оно показало напряжение, явно превышающее номинальное. Так что режим предварительного разряда длился несколько часов. 

По поводу измерения эффективности схемы, сделано это для тока 30 мА. Измерена входная мощность с помощью миллиамперметра и вольтметра (вольтметр, подключенный непосредственно к входным клеммам схемы), и подключен к выходу 150-омный резистор на 1 Вт. Далее измерено эффективное выходное напряжение цифровым осциллографом и вот результаты: 

U - 2,4 В I - 59,5 мА Uвых - 4,34 В Iвых - 29,7 мА, из которых получается: P - 143 мВт Pвых - 129 мВт, что и дает КПД 90%. 

Конечно при описанной технологии результирующая погрешность измерения составит несколько процентов, но это не влияет на достоинство используемого чипа MCP1624, что является вполне удовлетворительным результатом. 

   Форум по БП

   Обсудить статью КОНВЕРТЕР ДЛЯ БАТАРЕЕК ААА





LED ЛАМПЫ СВЕТОДИОДНЫЕ

LED ЛАМПЫ СВЕТОДИОДНЫЕ     Завоевание рынка осветительной продукции светодиодными LED лампами. Новые интересные модели.

СИГНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТО

СИГНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТО     Делаем очень мощное сигнальное устройство для автомобиля.

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ЗВУКА

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ЗВУКА     Схема и фотографии мощного усилителя для дома, на микросхеме STK4231.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ КИНЕСКОПОВ

ВОССТАНОВЛЕНИЕ КИНЕСКОПОВ     Прибор для проверки и восстановления кинескопов.


» ПОИСК СХЕМ



» РАДИОЭЛЕМЕНТЫ

Группа вконтакте Канал ютуб Группа в фэйсбук Мобильная версия © 2010-2019, "Радиосхемы". Все права защищены. Почта