В жизни бывает всякое, особенно в условиях большого передела Мира. При этом иногда пропадает свет и большая часть населения находится без электричества и, соответственно, связи из-за разряженных мобильных телефонов. Конечно на помощь приходят ПауэрБанки, но не у всех они есть, и не всегда в тот момент заряжены. Пол дня можно и потерпеть, почитав интересную книжку в ожидании подключения, а затем (вооружившись кусачками) лучше взяться за дело…
Давайте разберемся как обеспечить себя источником энергии для зарядки, например, смартфона или другого подобного устройства с USB на 5 вольт. Наше сверхпростое самодельное зарядное устройство должно обеспечить несколько ватт мощности, необходимой для зарядки аккумулятора смартфона, и ничего больше. Тут в зависимости от подручных материалов можно использовать старый аккумулятор от автомобиля или от ИБП, несколько пальчиковых батареек АА либо ААА, пару литиевых АКБ или же фотоэлектрическую панель – в хозяйстве такое найдется у каждого.
Одним из самых простых в использовании неспециалистом будет стабилизатор напряжения LM7805, благодаря простоте применения и цене микросхема используется сегодня во многих приборах. Она доступна в электронных устройствах, таких как ТВ, ДВД-плееры, спутниковые ресиверы, разная цифровая электроника и так далее. Лучше конечно заранее добыть такую и держать в закромах. Подключить 7805 очень просто.
Это схема рекомендованная производителями, необходимо лишь добавить небольшие конденсаторы на входе и выходе микросхемы (но если нет – будет и без них работать). Если найденный стабилизатор снабжен теплоотводом – лучше его оставить.
Возможно вы найдете микросхему, обозначение которой начинается на 79, ею тоже можно пользоваться. Хотя серия 79XX предназначена для стабилизации отрицательных напряжений, она выполняет те же функции, что и 78XX, отличаясь только подключением. Есть также некоторые различия в расположении выводов.
Конечно, при использовании серии LM78/79 рассчитывать на какую-то серьезную мощность не приходится, это связано с конструкцией (линейных) стабилизаторов и ограничениями, вытекающими из допустимых потерь мощности и максимального выходного тока, который в зависимости от версия стабилизатора составляет около 1 А. Но несмотря на потери можно получить эти несколько сотен мА для хоть и долгой, но все же зарядки.
Следует помнить, что рекомендуемое входное напряжение стабилизаторов LM7805/7905 не должно превышать примерно 25 В.
Далее вопрос подключения к мобильному устройству, тут при наличии оригинального “кабеля” для зарядного устройства проблема небольшая. Достаточно присоединить к выходу микросхемы обычное гнездо USB, например такое, как в компьютерах.
Всё будет выглядеть немного по-другому если нет оригинального кабеля, а мы найдем еще один со сломанным разъемом USB B с одной стороны. Производители (по крайней мере, большинство) используют в таких кабелях стандартизированные цвета проводов. Поэтому, когда мы сталкиваемся с кабелем со штекером, который подходит к нашему устройству с одной стороны (мини-USB, микро-USB, USB-C или аналогичный) и с торчащими проводами с другой, все равно сможем их использовать. Такого типичного цвета проводки должно хватить для зарядки устройств.
Здесь нас интересует только зарядка устройства, а не передача данных, поэтому опускаем все проводки, кроме черного (-) и красного (+). Еще один момент: большинство устройств также используют линии передачи данных для определения мощности зарядного устройства. Если они не подключены, зарядка происходит намного медленнее, потому что контроллер заряда в устройстве находится в режиме медленной зарядки, не используя полную мощность зарядного устройства, но в нашем случае сойдет и так.
Для сборки аварийного зарядного устройства понадобится немного инструментов, в идеале паяльник, вольтметр или мультиметре, но для умелых рук хватит даже обычного кухонного ножа. Пару проводов от батареек к микросхеме и от неё провода к USB штекеру – вот и всё. Буквально за несколько минут такая “зарядка” будет собрана и подключена к телефону. Только не забудьте замкнуть пару других контактов как на схеме далее:
В качестве конденсаторов можно использовать электролитические, из-за длинных выводов, например 100 мкФ / 25 В (со стороны выхода) и 10 мкФ / 50 В (со стороны входа). В принципе, здесь у нас довольно большая свобода, но не стоит переусердствовать и использовать емкости, превышающие несколько сотен микрофарад. Также следует помнить о правильной полярности при использовании электролитических конденсаторов, переполюсовка может вызвать пробой конденсатора и короткое замыкание.
Испытания проводились с солнечной панелью. Первоначальные тесты, которые прошли при достаточно большой облачности, не обнадеживали, но когда из-за облаков вышло солнце, его энергия позволила зарядить телефон за несколько часов. Получилось 800 мА (7805). Правда стабилизатор сильно нагревался, что неудивительно. При входном напряжении 19 В и токе 800 мА потери составляют примерно (19-5) x 0,8 = 11,2 Вт. Не очень экономно, но в полевых условиях приходится идти на компромисс. Конечно, лучшим решением было бы использование какого-нибудь преобразователя, который обеспечивает лучший КПД. Но это требует больше электронных знаний, так что остановимся на простом варианте.
