БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ИСТОЧНИКИ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ

Портативные электронные устройства с низковольтным питанием частенько рассчитаны на батарейки и аккумуляторы. Среди таких устройств наиболее популярны электромеханические и цифровые часы, радиоприёмники, фонарики и… беспроводные звонки, работающие по радиоканалу на частоте 303 МГц (есть варианты на частоту 933,25 МГц). К таким же устройствам относятся цифровые фотоаппараты с разъёмом для внешнего питания 3,3 В (например, Olimpus С-765), портативные проигрыватели CD (плееры), диктофоны, машинки для стрижки волос и даже мобильные телефоны. Все эти устройства (их список не ограничивается перечисленными, а намного шире) объединяет то, что они рассчитаны на питание от батарей и аккумуляторов, внешних источников питания с номинальным напряжением 3 В ± 10%. Как обеспечить им питание тогда, когда «штатный» адаптер потерян, неисправен?

Если ток потребления превышает 0,3 А, проще всего запитать низковольтное устройство от сети 220 В источником питания, имеющим функцию «бесперебойности», то есть обеспечивающим питание при отсутствии напряжения в сети. Предлагаю читателям принципиальную электрическую схему такого устройства (рис. 1).

Напряжение, снятое с делителя С1, С2 выпрямляется диодами VD1, VD2 и сглаживается оксидным конденсатором С3. Без нагрузки напряжение на конденсаторе С3 не превышает 14 В. Транзистор VT1 включён по схеме с общей базой и его переход коллектор-эмиттер полностью открыт (падение напряжения не превышает 0,5 В) — напряжение на нагрузке (на обкладках оксидного конденсатора С4) составляет 3,3 В. При отсутствии сетевого напряжения ток по цепи (при подключённой нагрузке) течёт через переход эмиттер-база VT1 (общее падение напряжения на VD3 не превышает 0,3 В). И его можно ещё более сократить, если исключить из схемы диод VD3, защищающий транзистор при подаче на вход устройства сетевого напряжения. Таким образом, в автономном режиме питания в нагрузку отдаётся не менее 2,7 В. Этим напряжением уже можно запитать электромеханический будильник или настенные часы (фото вначале).

О деталях

Устройство не содержит ни одного резистора и практически не выделяет тепла, даже транзистор VT1, поскольку ток, который течёт через его переход, очень мал. При отключённой нагрузке силу тока не удалось зафиксировать вообще.

Все диоды VD1, VD2 можно заменить на КД105В — КД105Г, КД213, Д226 с любым буквенным индексом. Диод VD3 желательно применить из серий Д219, Д220, Д223. Оксидные конденсаторы — типа К50-29 или аналогичные. Конденсатор С1 лучше применить от ненужного пускорегулирующего устройства, преобразователя для люминесцентной (энергосберегающей) лампы — такие конденсаторы рассчитаны на большую реактивную мощность и практически не выделяют тепла при включении.

Элементы схемы монтируются на плате под размер батарейного отсека.

Фазировка подключения не принципиальна. При сборке и подключении устройства следует соблюдать осторожность, так как его элементы находятся под напряжением осветительной сети 220 В.

Стабилизатор 3 В, 0,75 А

Высокая стабильность радиоэлектронной аппаратуры обеспечивается стабильностью передаточных характеристик всех звеньев, которые зависят от стабильности питающих напряжений. Как превышение, так и снижение рабочего напряжения представляет опасность для радиоаппаратуры. Вот почему очень важно стабилизировать напряжение источника питания. Простой способ достижения этой цели — применение популярных и недорогих интегральных стабилизаторов напряжения из серии КР142, LM78xx и аналогичных. В данном случае заслуживает внимания стабилизатор LM7803SR, схема включения которого представлена на рис. 2.

Максимальный ток нагрузки стабилизатора составляет 750 мА, что вполне достаточно для питания маломощной нагрузки, примеры которой приведены выше. При токе нагрузки более 100 мА микросхему следует установить на теплоотвод. Входное постоянное напряжение для данной схемы должно находиться в пределах 5…10 В.

Обе схемы в налаживании не нуждаются. Они могут быть с успехом применены в устройствах-адаптерах питания (с выходным напряжением 3 В), например, в том случае, когда штатный адаптер недоступен.

А. КАШКАРОВ, г. Санкт-Петербург