Автомобильная USB-зарядка на микросхеме МС33063А

USB-адаптер на микросхеме МС34063А в автомобиле

При сравнительно небольших токах нагрузки (до 0,5 А), когда не требуется достижения максимального КПД, можно значительно упростить электрические схемы для стабилизаторов напряжения, при условии, что входное напряжение уже достаточно стабилизировано. Это тот самый случай, когда хочется иметь в собственном автомобиле (кроме разъема прикуривателя) еще и сервисный разъем, адаптированный под USB или даже MiniUSB. Такие адаптеры полезны в нескольких случаях: для питания периферийной техники ПК, зарядки мобильных телефонов, видеорегистраторов событий и всего того, что конструктивно разработано под питание от USB.
Устройство построено на основе DC/DC-преобразователя на микросхеме МС34063А компании ON Semiconductor. Оно содержит компаратор, генератор импульсов (до 100 кГц), драйвер внутреннего температурно-компенсированного источника опорного напряжения и мощный выходной ключ (рис.1).

Входное напряжение микросхемы от 3 до 40 В, максимальный выходной ток 1,5 А. рднако, на мой взгляд, такой ток микросхема в корпусе DIP-8 (см. внешний вид платы устройства рис.2) может давать только в экстренном, аварийном и кратковременном режиме. Безопасный ток для этой микросхемы, установленной без радиатора и иных элементов вентилируемого охлаждения, не должен превышать 0,3. 0,4 А, что в нашем случае вполне соответствует задаче.
Отечественный аналог микросхемы МС34063А — КР1156ЕУ5; но возможна замена ее АР34063, NJM2360, KS34063.
На рис.3 показана принципиальная электрическая схема адаптера для USB на микросхеме МС34063А

Детали
В устройстве использованы резисторы МЛТ-0,125 (МЛТ-0,25) или импортные типа MF-25. Оксидные конденсаторы С1 и СЗ — типа К50-29 или аналогичные.
Диод VD2 — диод Шотки 1N5819, 1N5817 или 1N5818. Он должен быть рассчитан на ток, равный току нагрузки.
Дроссель L1 — катушка на стержне длиной 8 мм из феррита марки 2000НЦ, содержит 40 витков провода ПЭВ диаметром 0,75 мм. Активное сопротивление L1 не превышает 0,1 Ом. Такую катушку можно приобрести в магазине радиодеталей в готовом виде. Единственное условие: дроссель L1 должен (с запасом) выдерживать ток 1 А.
Стабилитрон VD1 защищает вход преобразователя и микросхему DA1 от перенапряжения. Его можно заменить 1N4745A (с напряжением стабилизации 16В) или даже исключить вовсе, поскольку данная микросхема рассчитана на входное напряжение до 40 В.

На рис.4 показан USB разъем, вмонтированный в автомобильный разветвитель, внутри которого закреплена печатная плата устройства (рис.2).
В заключение заметим, что на выходе преобразователя нет необходимости устанавливать оксидной конденсатор СЗ большой емкости. Вполне достаточно 100 мкФ, так как при больших емкостях СЗ может начать срабатывать внутренняя защита микросхемы МС34063А по току, не давая преобразователю нормально работать.

Автор разработки: Андрей Кашкаров

Источник материала Поделиться в социальных сетях

USB-зарядка на микросхеме МС33063А

Предлагаемое устройство предназначено для подключения в качестве дополнительного модуля к любому источнику с выходным напряжением 9…24 В постоянного тока и обеспечивает выходное постоянное напряжение 5 В при токе нагрузки до 0,5 А. Его удобно использовать в автомобиле, автобусе, яхте, катере или любом ином транспортном средстве с бортовой сетью 12 или 24 В.

Если в вашем распоряжении имеется относительно низковольтный источник напряжения постоянного тока, например аккумуляторная батарея, но по каким-то причинам вы не можете воспользоваться зарядным устройством с питанием от сети 220 В/50 Гц, то для стационарного питания мобильных устройств и пополнения заряда их встроенных литиевых аккумуляторных батарей можно воспользоваться несложным зарядным устройством.

Стабилизатор напряжения +5 В постоянного тока построен на известной интегральной микросхеме MC33063AVP. Функциональный состав этой микросхемы показан на рис.1.

Использованная в конструкции ИМС выполнена в корпусе DIP-8, более эффективно отводящем тепло, чем вариант исполнения этой микросхемы в корпусе SO-8, который предназначен для поверхностного монтажа. Микросхема работоспособна при входном напряжении до 40 В. Максимальный импульсный ток составного выходного интегрального транзистора до 1,5 А.

Принципиальная схема устройства показана на рис.2. Напряжение питания 9…24 В через фильтр C1L1C2, полимерный самовосстанавливающийся предохранитель FU1 и защитный диод Шоттки VD1 поступает на вход микросхемы импульсного стабилизатора напряжения DA1. Конденсаторы С4-С6 сглаживают пульсации входного напряжения.

Конденсатор С7 определяет рабочую частоту преобразователя напряжения, которая в этом устройстве составляет 30…80 кГц, в зависимости от входного напряжения питания и потребляемого подключенной нагрузкой тока. Дроссель L2 накопительный.

Конденсаторы С8-С11 и дроссель L3 сглаживают пульсации выходного напряжения, размах амплитуды которых при максимальном токе нагрузки не превышает 5 мВ на рабочей частоте преобразования. Выходное напряжение определяется соотношением сопротивлений резисторов R2 и R3. Чем больше сопротивление R3, тем будет выше выходное напряжение.

Стабилитроны VD3-VD5 с напряжением стабилизации 5,6 В защищают нагрузку от повреждения высоким выходным напряжением при неисправности ИМС DA1. В случае если составной ключевой транзистор микросхемы будет пробит, выходное напряжение стабилизатора будет стремиться достигнуть по величине входного напряжения, стабилитроны VD3-VD5 откроются и ограничат выходное напряжение на уровне рабочего напряжения стабилитронов.

Ток через эти стабилитроны резко возрастёт, также возрастёт ток и через самовосстанавливающийся предохранитель FU1, предохранитель быстро разогреется и перейдёт в состояние высокого сопротивления, протекающий через него, стабилитроны и нагрузку ток резко снизится. Сверхьяркий светодиод HL1 сигнализирует о наличии выходного напряжения.

Самовосстанавливающийся предохранитель необходим также и для защиты исправной микросхемы от перегрузки, поскольку при некоторых сочетаниях тока нагрузки и входного напряжения стабилизатора встроенная в микросхему защита может оказаться неэффективной.

При входном напряжении импульсного стабилизатора 12 В и потребляемом нагрузкой токе 0,5 А, потребляемый стабилизатором ток составит около 280 мА. Таким образом, КПД преобразователя напряжения составит около 60%. Если бы на месте импульсного стабилизатора был линейный стабилизатор напряжения, то при таких же условиях его КПД оказался бы не более 41%.

Причём с ростом входного напряжения разрыв в КПД между импульсным и линейным стабилизатором будет увеличиваться. Микросхемы серии МС33063 при работе в качестве понижающих преобразователей напряжения не являются лидерами по КПД, одна из причин этого – составной транзистор Дарлингтона в качестве силового ключа. Тем не менее, они дёшевы, компактны, благодаря чему, например, импульсные стабилизаторы на микросхемах серий МС33063 и МС34063 можно встретить в многофункциональных телефонных модемах Zyxel серии Omni 56К, планшетных сканерах Genius ColorPage и др. устройствах.

Конструкция и детали

Вид на монтажную плату устройства показан на фото 1. Монтаж двусторонний навесной. Интегральную микросхему MC33063AVP можно заменить МС34063АР, МС34063АР1, МС33063АР1, КА34063А, IP33063N, IP34063N. Микросхема MC33063AVP отличается от остальных значительно большей термостойкостью – 125°С вместо 70…85″С у остальных.

Для повышения надёжности работы микросхемы к её корпусу необходимо приклеить латунный или медный теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности 6… 10 см2 (одна сторона). Приклеить теплоотвод можно с помощью теплопроводящего клея «Алсил», «Радиал», моментальным клеем «Секунда» или аналогичным, способным склеивать металлы, например, БФ.

Диоды с барьером Шоттки 1 N5819 можно заменить на MBRS140T3, MBR150, MBR160, BW10-40. Вместо стабилитронов 1N4734A подойдут BZV55C-5V6, TZMC-5V6. На время проверки работоспособности устройства и его настройки стабилитроны отключают.

Светодиод RL30-CD744D можно заменить любым аналогичным сверхьярким синего или белого свечения. Подойдут и другие светодиоды общего применения.

Конденсаторы С1-СЗ керамические или плёночные на рабочее напряжение не ниже 35 В. Конденсаторы С4, С6 керамические или танталовые (SMD) на рабочее напряжение не менее 25 В. Конденсатор С7 плёночный или керамический. Конденсаторы С8, СЮ танталовые. Конденсатор С11 керамический. Конденсаторы С5, С9 оксидные алюминиевые.

Резистор R1 типа МЛТ, С1 -4, С2-23 или импортный аналог. Остальные резисторы применены малогабаритные для поверхностного монтажа (SMD).

Все дроссели могут быть изготовлены на кольцах из низкочастотного феррита НМ2000 размерами 10x6x5 мм. Дроссель L1 содержит один виток сложенного вдвое многожильного монтажного провода. Дроссель L2 состоит из двух таких колец, склеенных вместе. Он имеет 15 витков литцендра-таПЭВ-1 11×0,13. При наличии достаточного свободного места в корпусе, желательно для этого дросселя применить три склеенных вместе таких кольца. Дроссель L3 содержит 10 витков такого же или одножильного провода ПЭВ-2 0,68.

Полимерный самовосстанавливающийся предохранитель можно заменить на MF-R030, LP60-030.

Устройство в сборе показано на фото. Корпус изготовлен из телефонной розетки 2xRJ11 размерами 58x42x21 мм. В корпусе закреплены: входное гнездо питания XS1 с припаянным к его выводам конденсатором С1; USB-гнез-до XS2 и светодиод HL1. Безошибочно собранный из исправных деталей стабилизатор начинает работать сразу.

При необходимости, подбором сопротивления резистора R3 можно изменить выходное напряжение. Нежелательно увеличивать его более 5,3 В. При настройке стабилизатора на питание нагрузки напряжением +5 В, рекомендуется устанавливать выходное напряжение в пределах 5,05…5,1 В, чтобы компенсировать падение напряжения в соединительных проводах.

Благодаря наличию диода VD1, этот стабилизатор можно подключать к сетевым адаптерам с выходным напряжением переменного тока частотой 50 Гц. Подойдут адаптеры питания с напряжением на вторичной обмотке силового трансформатора 11… 16 В.

Источник: Радиоаматор №4 2014 Автор: Андрей Бутов, с. Курба, Ярославской обл.

Автомобильная USB-зарядка на микросхеме МС33063А

Это устройство обеспечивает постоянное выходное напряжение в 5 В при нагрузке тока до 0,5 А. Его достаточно удобно применять в автомобиле, яхте, автобусе либо в других транспортных средствах с бортовой сетью 12?24 В.

Если у вас имеется низковольтный источник напряжения постоянного тока, такой как аккумуляторная батарея, но вы не имеете возможности воспользоваться зарядным устройством от питания сети 220 В, то для восстановления заряда и для стационарного питания мобильного устройства можно воспользоваться этим несложным зарядным устройством, сделать которое своими руками можно без особых трудностей.

Принцип работы USB-зарядки на микросхеме МС33063А

Всем известно, что стабилизатор напряжения +5 В постоянного тока создан на основе интегральной микросхемы MC33063AVP. Фотография схемы показана выше.

Конструкция ИМС выполнена в улучшенном корпусе DIP-8, который эффективней отводит тепло, в отличие от корпуса SO-8, который в свою очередь используется для поверхностного монтажа. Работоспособность этой микросхемы действует при входном напряжении приблизительно до 40 В. У составного выходного интегрального транзистора импульсный ток достигает максимум до 1,5 А.

Согласно принципиальной схеме автомобильной USB-зарядки на микросхеме МС33063А напряжение питания в 9?24 В проходит через фильтр C1L1C2, затем через полимерный предохранитель FU1, который имеет свойство самовосстанавливаться, после напряжение идёт в защитный диод Шоттки VD1, и поступает ко входу микросхемы стабилизатора напряжения DA1. Во время этого процесса конденсаторы C4?C6 сглаживают пульсации входного напряжения.

Дроссель L2 является накопительным. Конденсатор С7 помогает определить рабочую частоту, которую выполняет преобразователь напряжения. Напряжение в этом устройстве колеблется от 30 до 80 кГц, которое напрямую зависит от входного напряжения питания, а также от потребляемого подключенной нагрузкой тока.

Дроссель L3 и конденсаторы C8?C11 сглаживают в этом устройстве пульсации выходного напряжения, при этом размах амплитуды их при максимальной нагрузке тока не более 5 мВ на рабочей частоте преобразования. Соотношение сопротивлений резисторов R1 и R3 определяют выходное напряжение. Чем выше сопротивление резистора R3, тем выше выходное напряжение.

Во время неисправности ИМС DA1 нагрузку от возможных повреждений высоким выходным напряжением защищают стабилитроны VD3?VD5, напряжение стабилизации которых составляет 5,6 В. Если будет пробит составной ключевой транзистор микросхемы, тогда выходное напряжение стабилизатора будет пытаться достигнуть по величине входного напряжения. При этом стабилитроны VD3?VD5 откроются тем самым, ограничивая выходное напряжение.

При помощи этих стабилитронов ток резко возрастёт, а также увеличится ток и через предохранитель FU1, который самовосстанавливается. Как следствие предохранитель сразу же разогреется и будет в состоянии высокого сопротивления. Стабилитроны и нагрузка при этом тока резко упадёт. О том, что есть выходное напряжение, сигнализирует сверхъяркий светодиод HL1.

Защита микросхемы от перегрузки происходит и за счёт самовосстанавливающегося предохранителя, потому как встроенная в микросхему защита бывает неэффективной.

Ток потребляемый стабилизатором составляет около 280 мА, при потребляемой нагрузке тока в 0,5 А и входном напряжении импульсного стабилизатора 12 В. Приблизительно 60 % составляет КПД преобразователя напряжения. Если импульсный стабилизатор поменять на линейный, то при таких же условиях КПД будет не выше 41 %. Во время роста входного напряжения разрыв в КПД будет увеличиваться между линейным стабилизатором и импульсным. Микросхемы MC33063 в работе не лидируют по показателям КПД, главной причиной этого является наличие составного транзистора Дарлингтона в виде силового ключа. Но они более экономичны и компактны.

Детали и конструкция автомобильной USB-зарядки

Конструкция состоит из двустороннего навесного монтажа. Можно заменить интегральную микросхему MC33063AVP на любую из MC34063AP1, IP33063N, MC34063AP и другие. Однако микросхема MC33063A отлична от всех других микросхем большей термостойкостью — около 125 °С, чем у других 70-85 °С.

Чтобы повысить надёжность при роботе микросхемы к её корпусу нужно приклеить медный или латунный теплоотвод, который сможет охлаждать площадь поверхность приблизительно 10 см2. Теплоотвод можно приклеить при помощи моментального клея «Момент», или теплопроводящим клеем «Алсил», или любыми аналогичным клеями, которые могут склеить металл.

Можно также заменить диоды с барьером Шоттки 1 N5819 на подходящие MBR150, BW10-40, MBR160 и другие. Стабилитроны 1N4734A можно заменить на TZMC-5V6 или BZV55C-5V6. Чтобы определить работоспособность устройства во время проверки отключают стабилитроны.
Можно также заменить светодиод RL30-CD744D на другой аналогичный сверхъяркий синий или белый, либо другой светодиод из общего применения.

Конденсаторы керамические или плёночные C1?C3 на рабочее напряжение должны соответствовать не менее 35 В. Не ниже 25 В на рабочее напряжение должны быть конденсаторы танталовые или керамические C4, C6. Конденсатор С7 может быть плёночным или керамическим. Конденсатор С8 танталовый. С11 конденсатор керамический. Конденсатор С5 и С9 оксидные алюминиевые.

Резистор R1 представлен типа МЛТ, С1-4, С2?С23 либо иностранный аналог. Все остальные резисторы представлены малогабаритными для поверхностного монтажа.

Дроссели могут изготавливаться на кольцах состоящих из низкочастотного феррита HM2000 с размерами 10*6*5 мм. Дроссель L1 включает в себя 1 виток вдвое сложенного многожильного монтажного провода. Дроссель L2 содержит два таких же кольца, которые склеены вместе и имеет 15 витков литцендрата ПЭВ-1 размерами 11*0,13. Если есть достаточно свободного места в корпусе, то необходимо для такого дросселя применить 3 таких же склеенных вместе кольца. Дроссель L3 включает в себя 10 витков такого же провода или одножильного ПЭВ-20,68.
Самовосстанавливающийся предохранительно заменяется на MF-R030 или LP60-030.

Изготовлен корпус из телефонной розетки 2*RJ11 с размерами 58*42*21 мм. В этом корпусе есть входное гнездо питания XS2 с конденсатором С1, который к нему припаян, светодиод HL1 и USB-гнездо XS2. Если стабилизатор собран из исправных деталей и безошибочно, то он начинает сразу работать.

Существует возможность изменения выходного напряжения при помощи сопротивления резистора R3, однако не стоит его увеличивать более чем 5,3 В. В процессе настройки стабилизатора на питание нагрузки при напряжении +5 В, рекомендуется лучше устанавливать при таких условиях выходное напряжение в допустимых пределах от 5,05 до 5,1 В для того, чтобы в соединительных проводах компенсировать падение напряжения.

За счёт наличия диода VD1, такой стабилизатор можно подключать и к сетевым адаптерам с выходным напряжением тока 50 Гц. Подойдут также адаптеры питания, имеющие напряжение на вторичной обмотке силового трансформатора 11?16 В.

Видео о том, как собрать портативное USB зарядное устройство для телефона своими руками:

Почему «тормозит» USB-зарядник? Проверяем вскрытием

Многие автовладельцы замечали, что автомобильные зарядные устройства, подключаемые к прикуривателю, работают по-разному. Одни заряжают быстро, другие – медленно, а третьи – не только «тупят», но еще и неспособны даже запустить процесс зарядки на севшем в нуль телефоне… Почему так происходит – загадка для рядового автовладельца…

Нуждаясь в срочной зарядке смартфона в машине, автор этих строк и сам как-то был вынужден экстренно купить во время поездки автомобильный USB-адаптер в магазине, более известном в народе под прозвищем «Все за 37 рублей». Цена – замечательная, вот только при работе в режиме навигатора с этим адаптером смартфон не заряжался, а лишь шатко балансировал на изначальном уровне батареи… При попытке же поставить на зарядку аппарат, батарея которого села до полного выключения, USB-адаптер не смог его даже «стронуть с места» – аккумулятор телефона просто не хотел переходить в режим зарядки!

Попробуем выяснить, почему некоторые зарядные устройства демонстрируют столь жиденькие таланты! И возможно ли это как-то выяснить ДО покупки или что-то исправить впоследствии?

Что там внутри?

На тесте-вскрытии у Kolesa.ru – 3 автомобильных зарядных устройства с USB-разъемами, которые при работе показали свою полную или частичную непригодность, заряжая мобильные гаджеты медленно, очень медленно и даже демонстрируя неспособность перевести в режим зарядки телефон с полностью посаженной батареей. Это зарядное устройство из «Все за 37», зарядное устройство из магазина «Ашан» и еще одно, неизвестного происхождения. Все гаджеты – совершенно «беспородные», noname.

Как правило, внутри каждого зарядного устройства стоит специализированная микросхемка из разряда так называемых «DC/DC Step-Down-преобразователей» плюс несколько сопутствующих пассивных деталек, которые называют «обвязкой». Эта микросхема делает из 12-14 вольт автомобильной бортсети 5 вольт, предусмотренные стандартом USB. Разбираем зарядники и вдумчиво смотрим на их «потроха». Находим микросхему-стабилизатор – она там одна, и её ни с чем не перепутаешь. Читаем название, написанное на микросхеме, ищем в Сети её описание от производителя – так называемый «datasheet» – и смотрим, на что она реально способна.

Вот, скажем, зарядник из «Все за 37 рублей». На нем написано, что он обеспечивает выходной ток 500 мА, что реально маловато для смартфона. Но по субъективным ощущениям даже такого тока нет и в помине!

Вскрываем корпус зарядника и видим, что собран он на основе микросхемы MC34063. Это неплохая и хорошо известная электронщикам микросхема-импульсный стабилизатор, которая обеспечивает выходной ток. до 1,5 ампер! Шикарный ток (если так уместно говорить о токе!), пригодный для быстрой зарядки и смартфонов с мощной батареей, и даже планшетов. Однако почему-то этого не происходит – смартфоны заряжаются еле-еле, процентов на 15-20 за час.

Читаем datasheet микросхемы и видим, что выходной ток этого чипа регулируется элементами «обвязки» – а именно определенным резистором. При его сопротивлении, равном 0,2-0,15 ома, микросхема выдаст ток около 1 ампера, при сопротивлении 0,1 ома – максимальные 1,5 ампера.

А что же установлено на самом деле? Упс. Китайцы припаяли параллельно 2 резистора по 1 ому, что суммарно дает 0,5 ома и ограничивает выходной ток MC34063 на уровне смешных 300 миллиампер – то есть почти в пять раз меньше, чем эта замечательная микросхема может обеспечить!

Что можно зарядить током 300 мА? Ну разве что простейший кнопочный телефон с крошечным аккумулятором, да и то небыстро… А вот современному смартфону с батареей 2700-3000 мАч этого тока категорически недостаточно!

Почему же адаптер так собран?

Да потому, что у китайцев не оказалось под рукой радиокомпонентов нужного номинала, и они поставили детальки из того ведра, где еще что-то было на дне, не заморачиваясь с точностью и рекомендациями производителя микросхемы!

В других дефективных китайских зарядных поделках – ровно та же история… Берем следующую зарядку, на корпусе которой анонсирован выходной ток 800 мА. Открываем и видим старую-добрую знакомую – микросхему MC34063! Смотрим на номинал пресловутого резистора, регулирующего ток, – и видим сопротивление 0,33 ома! А при нем выходной ток составляет, согласно данным производителя чипа, 450 мА, а вовсе не 800, как обещано!

Открываем следующий зарядник – и опять видим популярнейший чип MC34063, но регулировочный резистор уже имеет номинал 0,7 ома, что гарантирует ток не более 200 мА! Это уже полный финиш – такой адаптер ни для чего не пригоден…

KOMITART — развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

Друзья сайта

Осциллографы

Мультиметры

Купить паяльник

Купить Микшер

Купить Караоке

Статистика

Схема адаптера для заряда телефона от прикуривателя авто на MC34063.

Схема адаптера для заряда телефона от прикуривателя авто на MC34063.

Заряжаем телефон от бортовой сети автомобиля_схема адаптера

В данной схеме автомобильного адаптера для зарядки мобильного телефона применена широко распространенная микросхема МС34063, представляющая собой DC/DC преобразователь. Полное описание микросхемы (параметры, размеры, включение, и т.д.) находятся в файле Datashit_MC34063.rar (ссылка кликабельна).

Данный преобразователь обладает следующими техническими характеристиками:

● Величина входного напряжения — 12 Вольт;
● Выходное напряжение — 5 Вольт;
● Частота преобразования — 85 кГц;
● КПД – примерно 70…75 %.

Принципиальная схема автомобильного адаптера для зарядки мобильных телефонов:

На 5-й ножке микросхемы должно быть 1,25 Вольта. Это обеспечивается делителем напряжения, образованного резисторами R2 и R3. От них зависит величина выходного напряжения, которую можно прикинуть по формуле:

Для того, чтобы на выходе получилось напряжение 5 Вольт, зададимся номиналом резистора R2, например, 1 кОм. Тогда номинал резистора R3 вычислим по формуле (в формулу подставлена величина резистора R2 в Омах):

Значит, для получения на выходе напряжения 5 Вольт номиналы резисторов будут:

● R2 – 1 кОм;
● R3 – 3 кОм.

Резистор R1 задает ток, при превышении которого микросхема отключается. При указанном на схеме номинале (0,3 Ом) выходной ток может составлять до 500 мА. Для того, чтобы выходной ток увеличить до 750 мА, номинал резистора R1 нужно уменьшить до 0,2 Ом, при этом 750 мА будет максимальным током для микросхемы МС34063. Мощность резистора R1 – 0,5 Вт.

От номинала конденсатора С3 зависит частота, на которой работает преобразователь, остальные емкости установлены в качестве фильтров входного и выходного напряжений.

VD1 – диод Шоттки. Дроссель L1 – 150…250 mH.

Для уменьшения габаритов преобразователя схема собрана на SMD-компонентах (кроме электролитов).
На выходе для универсальности можно поставить USB-разъем, и использовать для зарядки телефона стандартный кабель.

Чтобы вам особо не заморачиваться с расчетами, можете воспользоваться готовым списком номиналов элементов для выбора необходимых параметров преобразователя:

MAX Iout= 1-750mA

● Iout 50mA Rsc=3 Ohm
● Iout 100mA Rsc=1.5 Ohm
● Iout 150mA Rsc=1 Ohm
● Iout 250mA Rsc=0.6 Ohm
● Iout 350mA Rsc=0.429 Ohm
● Iout 450mA Rsc=0.333 Ohm
● Iout 500mA Rsc=0.3 Ohm
● Iout 600mA Rsc=0.25 Ohm
● Iout 750mA Rsc=0.2 Ohm

● Vout (1.5V) R1=7.5k R2=1.5k
● Vout (3.3V) R1=11k R2=18k
● Vout (3.7V) R1=5.1k R2=10k
● Vout (4.2V) R1=5.1k R2=12k
● Vout (5V) R1=1k R2=3k
● Vout (6V) R1=2.4k R2=9.1k
● Vout (9V) R1=1k R2=6.2k
● Vout (12.08V) R1=1.5k R2=13k

Ниже на снимках показан внешний вид собранного преобразователя:

Печатная плата DC преобразователя, собранного на SMD – компонентах:

Обратите внимание, на плате расположения элементов особым цветом показана перемычка, выше на фотографиях она выполнена проводом синего цвета.

Второй вариант печатной платы:

И третий вариант печатной платы:

Так выглядит собранный преобразователь:

Все варианты печатных плат в формате LAY6 и схему можно скачать одним файлом с нашего сайта по прямой ссылке.

MC34063A описание, схема подключения.

Импульсный регулятор напряжения MC34063A (полный российский аналог КР1156ЕУ5) — специально разработанная микросхема для DC-DC преобразователей с минимальным количеством внешних элементов. Микросхема MC34063A применяется в импульсных источниках питания со входным напряжением от 3 до 40В и выходным током до 1,5А:

повышающих (Step-up converter)

понижающих (Step-down converter)

инвертирующих (Voltage inverting converter).

На практике приходилось встречаться только с вариантами источников питания

повышающих – Феликс 02К, цепь формирования 24В из 12В

понижающих – практически все фискальные регистраторы работающие от 24В, принтеры этикеток и прочее оборудование, где входное напряжение питания больше 5 вольт. Поэтому будем рассматривать только первые два варианта использования микросхемы MC34063A.

Рекомендуемая литература.

  1. Datasheet MC34063A на английском (скачать).
  2. Описание работы КР1156ЕУ5 (аналог MC34063A) на русском (cкачать).
  3. И.Л. Кольцов «33 схемы на КР1156ЕУ5» (скачать).
  4. Документ AN920/D. В данном документе приведены формулы для расчета преобразователей DC-DC на базе микросхемы MC34063. Рассмотрен принцип работы. (скачать).

Общее описание.

Рис. Структурная схема MC34063A (русский datasheet) Рис. Структурная схема MC34063A (английский datasheet)

Мощный электронный ключ на составном транзисторе (VT1 и VT2), который соединен со схемой управления. На нее поступают импульсы синхронизации от генератора, скважность которых зависит от сигнала схемы ограничения по току. Также на схему управления подается сигнал обратной связи с компаратора. Он производит сравнение напряжения обратной связи с напряжением внутреннего источника опорного напряжения. Стабильность параметров выходного напряжения микросхемы полностью обеспечивает источник опорного напряжения, т.к. его напряжение не зависит от изменений температуры окружающей среды и колебания входного напряжения.

Рис. Расположение выводов (pinout) MC34063A

Switch Collector (VT1) Коллектор выходного транзистора.

Switch Emitter (OUT) Эмиттер выходного транзистора.

Timing Capacitor (OSC) Вывод для подключения времязадающего конденсатора.

Ground (Gnd) Общий вывод.

Comparator Inverting Input (CMP) Вход компаратора — инвертирующий .

Vcc (Uin) Напряжение питания (3. 40В).

Ipk Sense (Rt) Вход схемы ограничения тока, сюда подключается токоограничивающий резистор. Ipk пиковый ток через индуктивность, где Ipk Схема подключения.

Микросхема МС34063A имеет два входа, которые можно использовать для стабилизации тока.

Один вход имеет пороговое напряжение 1.25В (5 нога), что для мощной нагрузки не выгодно из-за потерь мощности. Например, при токе 1000 мА имеем потери на резисторе-датчике тока величиной 1.25*1А=1.25Вт, что сопоставимо с потерями мощности на линейном стабилизаторе.

Второй вход микросхемы имеет пороговое напряжение 0.3В (7 нога), и предназначен для защиты встроенного транзистора от перегрузки по току.

Рис. Схема понижения (Step-down converter)

Рис. Схема повышения (Step-up converter)

С2— конденсатор задающий частоту преобразования.

VD1 – быстродействующий диод, практически вся схема зависит от быстродействия этого диода. При использовании диодов Шотки, диод должен выдерживать обратное напряжение вдвое превышающее выходное напряжение.

R1 – Токовый датчик, задает максимальный ток на выходе стабилизатора. При превышении максимального тока – микросхема отключится, фактически является защитой от короткого замыкания (перегрузки) на выходе. Обладает довольно большой рассеиваемой мощностью, от 0,5 Вт до 2Вт, на практике иногда выглядит в виде нескольких параллельно включенных резисторов.

Важное замечание! Опорное напряжение токового входа микросхемы 34063 различается у разных корпусов, с разбросами от 0,25В до 0,45В. . Стандартные расчеты принимаются для опорного напряжения 0,3В. Таким образом если напряжение на шунте станет выше чем 0.3 вольта, микросхема 34063 отключится. (Например резистор R1=1 Ом, тогда при достижении U=1 Ом*0,3А=0,3В сработает защита по току и микросхема отключится. На практике это означает, что при значении резистора R1=1 Ом выходной ток источника питания будет 0,3А).

R2, R3 — делитель напряжения, с помощью которого задается выходное напряжение.

Рис. Выходное напряжение, формула расчета.

Фильтр рассмотрим отдельно, так как именно фильтр является слабым звеном при эксплуатации.

L1 – накопительная и фильтрующая индуктивность. Данную индуктивность настоятельно не рекомендуется уменьшать, так же именно эта индуктивность задает выходной ток, поэтому толщина провода довольно критичный параметр. На практике такая схема фильтра довольно редкое явление, как правило ставится второй LC фильтр, индуктивности включаются встречно.

С3 – принцип такой же как у катушки индуктивности. Несмотря на расчеты, если нет ограничения по размерам, конденсатор на 470 мкФ увидеть здесь довольно редкое явление. А вот конденсатор на 1000 мкФ здесь общепринятый стандарт (рассматриваем схемы Uвх=24В, Uвых=5В). Конденсатор должен быть LOW ESR, однако на практике это довольно редкое явление, ставится обычный конденсатор. Хотя если поднять оборудование 2000-2002 г.в. то там можно встретить LOW ESR конденсаторы в фильтре. Некоторые производители ставят в параллель ВЧ конденсатор, однако это довольно спорное решение.

Конденсатор фильтра для понижающих (Step-down converter) источников питания не является обязательным элементом, при достаточно большой индуктивности фильтра.

Автомобильная USB-зарядка на микросхеме МС33063А

Бесплатная техническая библиотека:
▪ Все статьи А-Я
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ Новости науки и техники
▪ Журналы, книги, сборники
▪ Архив статей и поиск
▪ Схемы, сервис-мануалы
▪ Электронные справочники
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Голосования
▪ Ваши истории из жизни
▪ На досуге
▪ Случайные статьи
▪ Отзывы о сайте

Справочник:
▪ Большая энциклопедия для детей и взрослых
▪ Биографии великих ученых
▪ Важнейшие научные открытия
▪ Детская научная лаборатория
▪ Должностные инструкции
▪ Домашняя мастерская
▪ Жизнь замечательных физиков
▪ Заводские технологии на дому
▪ Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
▪ Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
▪ Искусство аудио
▪ Искусство видео
▪ История техники, технологии, предметов вокруг нас
▪ И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
▪ Конспекты лекций, шпаргалки
▪ Крылатые слова, фразеологизмы
▪ Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
▪ Любителям путешествовать — советы туристу
▪ Моделирование
▪ Нормативная документация по охране труда
▪ Опыты по физике
▪ Опыты по химии
▪ Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
▪ Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
▪ Охрана труда
▪ Радиоэлектроника и электротехника
▪ Строителю, домашнему мастеру
▪ Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
▪ Чудеса природы
▪ Шпионские штучки
▪ Электрик в доме
▪ Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
▪ Схемы и сервис-мануалы
▪ Книги, журналы, сборники
▪ Справочники
▪ Параметры радиодеталей
▪ Прошивки
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(150000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
▪ Ваши истории
▪ Загадки для взрослых и детей
▪ Знаете ли Вы, что.
▪ Зрительные иллюзии
▪ Веселые задачки
▪ Каталог Вивасан
▪ Палиндромы
▪ Сборка кубика Рубика
▪ Форумы
▪ Карта сайта

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua


сделано в Украине

БЕСПЛАТНАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ БИБЛИОТЕКА

В нашей Бесплатной технической библиотеке Вы можете бесплатно и без регистрации скачать статью USB-зарядка на микросхеме MC33063A.

Воспользуйтесь поиском по Архиву, чтобы узнать, в каком журнале опубликована статья USB-зарядка на микросхеме MC33063A. В результатах поиска запишите название журнала, год и номер. Затем нажмите на ссылку «скачать в Бесплатной технической библиотеке» и бесплатно скачайте архив с нужным Вам номером.

Для быстрого бесплатного скачивания можно сразу перейти в нужный раздел Библиотеки.

Поиск по книгам, журналам и сборникам:

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

MC34063A описание, схема подключения.

Импульсный регулятор напряжения MC34063A (полный российский аналог КР1156ЕУ5) — специально разработанная микросхема для DC-DC преобразователей с минимальным количеством внешних элементов. Микросхема MC34063A применяется в импульсных источниках питания со входным напряжением от 3 до 40В и выходным током до 1,5А:

повышающих (Step-up converter)

понижающих (Step-down converter)

инвертирующих (Voltage inverting converter).

На практике приходилось встречаться только с вариантами источников питания

повышающих – Феликс 02К, цепь формирования 24В из 12В

понижающих – практически все фискальные регистраторы работающие от 24В, принтеры этикеток и прочее оборудование, где входное напряжение питания больше 5 вольт. Поэтому будем рассматривать только первые два варианта использования микросхемы MC34063A.

Рекомендуемая литература.

  1. Datasheet MC34063A на английском (скачать).
  2. Описание работы КР1156ЕУ5 (аналог MC34063A) на русском (cкачать).
  3. И.Л. Кольцов «33 схемы на КР1156ЕУ5» (скачать).
  4. Документ AN920/D. В данном документе приведены формулы для расчета преобразователей DC-DC на базе микросхемы MC34063. Рассмотрен принцип работы. (скачать).

Общее описание.

Рис. Структурная схема MC34063A (русский datasheet) Рис. Структурная схема MC34063A (английский datasheet)

Мощный электронный ключ на составном транзисторе (VT1 и VT2), который соединен со схемой управления. На нее поступают импульсы синхронизации от генератора, скважность которых зависит от сигнала схемы ограничения по току. Также на схему управления подается сигнал обратной связи с компаратора. Он производит сравнение напряжения обратной связи с напряжением внутреннего источника опорного напряжения. Стабильность параметров выходного напряжения микросхемы полностью обеспечивает источник опорного напряжения, т.к. его напряжение не зависит от изменений температуры окружающей среды и колебания входного напряжения.

Рис. Расположение выводов (pinout) MC34063A

Switch Collector (VT1) Коллектор выходного транзистора.

Switch Emitter (OUT) Эмиттер выходного транзистора.

Timing Capacitor (OSC) Вывод для подключения времязадающего конденсатора.

Ground (Gnd) Общий вывод.

Comparator Inverting Input (CMP) Вход компаратора — инвертирующий .

Vcc (Uin) Напряжение питания (3. 40В).

Ipk Sense (Rt) Вход схемы ограничения тока, сюда подключается токоограничивающий резистор. Ipk пиковый ток через индуктивность, где Ipk Схема подключения.

Микросхема МС34063A имеет два входа, которые можно использовать для стабилизации тока.

Один вход имеет пороговое напряжение 1.25В (5 нога), что для мощной нагрузки не выгодно из-за потерь мощности. Например, при токе 1000 мА имеем потери на резисторе-датчике тока величиной 1.25*1А=1.25Вт, что сопоставимо с потерями мощности на линейном стабилизаторе.

Второй вход микросхемы имеет пороговое напряжение 0.3В (7 нога), и предназначен для защиты встроенного транзистора от перегрузки по току.

Рис. Схема понижения (Step-down converter)

Рис. Схема повышения (Step-up converter)

С2— конденсатор задающий частоту преобразования.

VD1 – быстродействующий диод, практически вся схема зависит от быстродействия этого диода. При использовании диодов Шотки, диод должен выдерживать обратное напряжение вдвое превышающее выходное напряжение.

R1 – Токовый датчик, задает максимальный ток на выходе стабилизатора. При превышении максимального тока – микросхема отключится, фактически является защитой от короткого замыкания (перегрузки) на выходе. Обладает довольно большой рассеиваемой мощностью, от 0,5 Вт до 2Вт, на практике иногда выглядит в виде нескольких параллельно включенных резисторов.

Важное замечание! Опорное напряжение токового входа микросхемы 34063 различается у разных корпусов, с разбросами от 0,25В до 0,45В. . Стандартные расчеты принимаются для опорного напряжения 0,3В. Таким образом если напряжение на шунте станет выше чем 0.3 вольта, микросхема 34063 отключится. (Например резистор R1=1 Ом, тогда при достижении U=1 Ом*0,3А=0,3В сработает защита по току и микросхема отключится. На практике это означает, что при значении резистора R1=1 Ом выходной ток источника питания будет 0,3А).

R2, R3 — делитель напряжения, с помощью которого задается выходное напряжение.

Рис. Выходное напряжение, формула расчета.

Фильтр рассмотрим отдельно, так как именно фильтр является слабым звеном при эксплуатации.

L1 – накопительная и фильтрующая индуктивность. Данную индуктивность настоятельно не рекомендуется уменьшать, так же именно эта индуктивность задает выходной ток, поэтому толщина провода довольно критичный параметр. На практике такая схема фильтра довольно редкое явление, как правило ставится второй LC фильтр, индуктивности включаются встречно.

С3 – принцип такой же как у катушки индуктивности. Несмотря на расчеты, если нет ограничения по размерам, конденсатор на 470 мкФ увидеть здесь довольно редкое явление. А вот конденсатор на 1000 мкФ здесь общепринятый стандарт (рассматриваем схемы Uвх=24В, Uвых=5В). Конденсатор должен быть LOW ESR, однако на практике это довольно редкое явление, ставится обычный конденсатор. Хотя если поднять оборудование 2000-2002 г.в. то там можно встретить LOW ESR конденсаторы в фильтре. Некоторые производители ставят в параллель ВЧ конденсатор, однако это довольно спорное решение.

Конденсатор фильтра для понижающих (Step-down converter) источников питания не является обязательным элементом, при достаточно большой индуктивности фильтра.

ЗУ для телефона от прикуривателя на MC34063

MC34063 – популярная микросхема для конструирования небольших схем бестрансформаторных преобразователей напряжения. Она универсальна, поскольку на ее базе можно сделать повышающие, понижающие и инвертирующие DC-DC преобразователи напряжения. Диапазон входных и выходных напряжений позволяет с легкостью собрать на базе этой микросхемы ряд преобразователей напряжения с минимальными затратами, которые незаменимы в быту.

Разумеется, все эти конструкции можно купить в Китае, в готовом виде, но об этом мы сегодня беседовать не станем, в Китае можно все купить, но своими руками – интересней.

Рассмотрим мы конструкцию понижающего преобразователя напряжения, на вход которого можно подавать напряжение от 5/6 до 40 Вольт, при этом выходное напряжение всегда будет держаться стабильным, на уровне 5 Вольт. от 5 Вольт заряжаются все мобильные телефоны, планшеты, некоторые плееры и проигрыватели.

Микросхема пользуется широкой популярностью среди радиолюбителей именно по той причине, что стоит копейки и содержит минимальную обвязку.

Дроссель, выпрямительный диод (шоттки) и несколько пассивных компонентов. Выходное напряжение может быть и другим, существует куча программ и формул для расчета инверторов на этой микросхеме. Выходное напряжение зависит от соотношения резисторов R3/R2.

Диод в принципе тоже не критичен и можно взять обычные импульсные, можно из линейки FR/UF/HER/SF и т.п.
Диод нужен с током выше 1,5 Ампер, лучше 3, поскольку выходной ток с микросхемы может доходить до 1,5 Ампер. Сам дроссель намотан на ферритовой гантельке, можно и кольцо, обмотка намотана проводом 0,6-0,8 мм и состоит из 15-20 Витков. Можно взять готовый дроссель из некоторых компьютерных блоков питания.

Конденсатор C1 отвечает за рабочую частоту встроенного в микросхему генератора, советуется запускать микросхему на частотах 40-60 кГц.

К стати, на указанной микросхеме реализуются и однотактные трансформаторные преобразователи напряжения, для получения более широкого диапазона выходного напряжения и обеспечения гальванической развязки. Мощность при этом тоже тоже можно поднять, ведь в таком случае выход микросхемы усилен мощным транзистором.

Зарядное устройство на микросхеме MC33340

Захотелось мне однажды собрать зарядник для древнего КПК CASIO PocketViewer, рассчитанного на работу от обычных батареек — после каждого извлечения аккумов для зарядки приходилось заново калибровать экран и настраивать время. С обычными батарейками это оправдано — они там живут по полгода, если подсветкой не злоупотреблять, а вот NiMH аккумы уже за месяц сдувают свой заряд в никуда. Да и подсветкой злоупотреблять на аккумах жаба не мешает 🙂

Для этого я вывел концы батареек на разъем дата-кабеля (благо там более половины пинов не используется, а запасные штекеры были) и задумался над контроллером. 16-часовую зарядку как-то не хочется, а для быстрой нужен контроль dv/dt. Реализовать можно на MAX712/713 (дорогая, зараза, да и в корпус штекера не влезет), МК с АЦП (тоже дорого, а единственный оправданный по цене PIC12F675 использует напряжение питания в качестве опорного, которое у меня оно нифига не стабильное) и MC33340 (порядка полусотни за микру жаба таки давит — это самая дорогая деталь в девайсе, но вариантов больше нет).

Описание м/с

Итак, что из себя микра представляет. Это контроллер (только контроллер, в отличие от МАХ713 нету ни стабилизатора тока, ни стабилизатора собственного питания) зарядки, с отключением по dv/dt, выходу напряжения за допустимые пределы, выходу температуры за допустимые пределы и времени, все упихнуто в корпус-осьминожку. Кроме того, есть еще тестовые режимы, резко ускоряющие работу таймера, активируемые подачей спецсигналов на некоторые ножки)


Блок-схема и типичное включение MC33340

Не буду глубоко вдаваться в подробности работы микросхемы, все описано в даташите (на буржуйском правда). Опишу как ее использовать.

Микросхема управляет внешним стабилизатором тока (никелевые аккумы заряжаются постоянным током) через линии VsenGate и Fast/Trickle. Обе с открытым коллектором, обе придавливаются, когда необходимо зарядку отключить. Весьма часто они просто объединяются. Первый вывод глушит зарядку на период замера напряжения на аккумуляторах (на 33мс каждые 1.38с) — для повышения их точности. Второй падает в ноль при завершении зарядки, стабилизатор тока при этом должен выдавать на выход ток порядка C/10 для капельной дозарядки и выравнивания заряда в батареях. В даташите есть схемы применения совместно с LM317, сетевым источником на UC3842 и импульсным стабилизатором на MC34166/MC34167.

Слежение за dv/dt.

В большинстве случаев отключение по отрицательному dv/dt (после того, как аккумулятор заряжен, при дальнейшей зарядке напряжение на нем не растет, а немного падает — участок после Vmax на графике) — основной метод зарядки. Напряжение с батареи подается через делитель R1R2 на вход Vsen. Рабочий диапазон напряжений по входу — 1..2 В, что в принципе соответсвует граничным напряжениям на одной никелевой банке, так что можно выбирать коэффициент деления равным количеству банок. Фильтрующий конденсатор давит помехи, единственное требование — сигнал после отключения тока через аккум (т.е. придавливания VsenGate) должен установиться в течении 11мс. 0.01-0.1мкФ вполне сойдет.

Логика работы:

  • При напряжении менее 1В: коза на выходе или аккум разряжен в ноль, быстрый заряд недопустим. Fast/Trickle придавлен, аналоговая часть должна заряжать аккум током C/10 или менее, пока напряжение на нем не станет допустимым.
  • При напряжении более 2В: аккума нет или он перезаряжен. Fast/Trickle придавлен. В обоих случаях состояние микросхемы сбрасывается и после входа параметров аккумулятора в норму (Vsen=(1..2)V, T=(Tlo..Thi), т.е. при подключении аккума или его выходе из непригодных для быстрой зарядки состояний) начинается цикл заряда.
  • При напряжении в пределах 1..2В начинается заряд. Микросхема мониторит напряжение на аккумуляторе и как только обнаружит, что оно падает — отключит заряд. Единственное исключение — начальный период заряда, первые 177 (MC33340) или 708 (MC33342) секунд падение напряжения игнорируется. Это время дается аккумулятору на завершение переходных процессов. Единственное различие MC33340 и MC33342 — как раз в величине этого времени.

Иногда мониторить dv/dt не нужно (например, аккумуляторы от аккумуляторного инструмента обычно контролируются по температуре, а не dv/dt). В этом случае вход Vsen соединяется с VsenGate — в результате логика dv/dt сбрасывается при каждой попытке замера напряжения. Делитель R1R2 в этом варианте все равно нужен — для определения наличия аккумулятора или его переразряда.

У некоторых аккумуляторов (весьма редко, но все же) падения напряжения в конце заряда не происходит — а значит, и его детектор не сработает. Поэтому нужен резервный канал отключения. Это таймер или температура. Именно или, задействовать можно только один блок. Время до срабатывания таймера задается ножками t1-t3. Выбирать время следует по формуле:

где С — емкость аккумулятора в А*ч, а Ich — ток зарядки в А.

Температура

Для слежения за температурой необходимо подключить термистор с отрицательным ТКС на вход Tsen и два образцовых резистора на входы Tref. При выходе температуры за рамки, задаваемые ими, заряд будет прекращен (причем в случае превышения температуры — до сброса м/с модулем UVLO или Vsen). Выводы T* обеспечивают стабилизированный ток 30 мкА через резисторы, падение напряжения на них при таком токе не должно превышать Vcc-0.7 В, иначе микросхема решит, что вывод не подключен и активирует таймер. Компаратор Tsen и TrefLo имеет гистерезис в 44 мВ (эквивалентно изменению сопротивления термистора на 1.46 кОм), чтобы избежать колебаний на выходе при температуре, близкой к порогу.
Для отключения и таймера, и контроля за температурой следует придавить к земле TrefHi и подтянуть остальные два вывода так, чтобы на них было напряжение более нуля, но менее Vcc-0.7 В, причем на TrefLo напряжение должно быть выше, чем на Tsen.

Микросхема оснащена модулем UVLO (UnderVoltage LockOut) — блокировка при недостаточном напряжении питания. Микросхема сбрасывается и включается, когда напряжение питания поднимается больше 3 В и выключается при понижении до 2.8В. При недостаточном напряжении питания (т.е. сработавшем UVLO) выход Fast/Trickle придавлен к земле.

В наличии была китайская зарядка для мобилки, купленная за 15р, с подходящим разъемом. Именно это и навело на мысль собрать контроллер заряда в корпусе разъема. Зарядки эти выполнены по довольно простой схеме и представляют собой CP/CV (Constant Power, стабилизированная выходная мощность) источник с ограничением напряжения. Практически то, что нужно — при работе на аккумы CP источник будет работать почти как CC (по мере заряда ток будет несколько снижаться, но это вполне приемлемо). Единственная проблема — питать контроллер надо от него же, а на разряженных аккумуляторах 2В — что явно меньше необходимого для контроллера (порог отключения UVLO — 3..3.3 В). Поэтому добавлен диод VD1 — падения напряжения на нем и ключевом транзисторе достаточно для обеспечения питания контроллера. На схеме БП не изображен, подключается к выводам VCC. Аккумуляторы, соответсвенно, к BAT.

Поскольку стабилизация тока уже есть и управлять ей невозможно (точнее, очень не хочется разбирать заклеенный корпус и менять кабель на трехжильный), в качестве исполнительного элемента необходим транзистор. Биполярный выбран из-за того, что обеспечит большее падение напряжения — зачем это нужно сказано выше. Конкретный — по условию коммутации тока в 0.5-0.7А, именно столько выдает зарядка при работе на 2 ААА аккумулятора, в SMD и доступный в магазине.
Аккумуляторов в батарее два, значит — нужен делитель в два раза. Сопротивление 10 кОм выбрано из соображений не слишком большого сопротивления (чтобы не мучаться с утечками), но и не слишком малого (чтобы не грелись и не сажали аккумуляторы, если зарядное воткнуто, а питания нет) и наличия на плате от винта — единственном источнике SMD :). Конденсатор — вполне типичный, постоянная времени с ним около 1мс, так что в требования по времени установления сигнала укладывается.
R4 обеспечивает капельный заряд, значение выбрано из соображений рассеиваемой на нем мощности (резистор 1206, ток капельного заряда около 30 мА, что намного меньше C/10 = 100 мА). Ток небольшой, так что на точность слежения за напряжением не сильно влияет.
Назначение остальных элементов в принципе понятно — индикация и смещение на базу транзистора (поскольку выход м/с может только тянуть вниз).

Плату публиковать не буду, т.к. врядли он конкретно такой кроме меня кому-то нужен, а искать куда ее залить лень.

Ну и традиционно — фоточки собранного девайса 🙂


Ссылка на основную публикацию