Повышающе-понижающий преобразователь напряжения для зарядки КПК от батареек
В магазинах можно найти достаточно много зарядных устройств, работающих от сети 220В или от бортовой сети автомобиля (12В). В тоже время, иногда бывают ситуации, когда под рукой нет ни розетки, ни автомобиля, например, где-нибудь в походе. В этом случае для подзарядки различных устройств, таких как КПК или сотовые телефоны можно использовать обычные батарейки.
Представленная ниже схема разрабатывалась как зарядное устройство для КПК (5В; 0,5А), работающее от батареек, но может быть легко переделана на другое выходное напряжение и использоваться для зарядки от батареек или аккумуляторов других устройств. Данная схема позволяет при входном напряжении +4..+14В получить на выходе стабильное напряжение +5В и ток нагрузки до 0,5А.
В качестве топологии была выбрана топология SEPIC, поскольку она позволяет как повышать, так и понижать входное напряжение и, кроме того, обеспечивает сравнительно небольшие пульсации входного тока, что особенно важно в случае батарейного питания.
За основу преобразователя была взята хорошо известная микросхема MC34063 (аналоги: AP34063, KS34063 и т.д.).
В качестве силового ключа используется n-канальный MOSFET как наиболее экономичное с точки зрения КПД решение. У этих транзисторов минимальное сопротивление в открытом состоянии и как следствие - минимальный нагрев (минимальная рассеиваемая мощность).
Схема:
Для управления полевым транзистором используется узел на элементах T2, R3, D2. Он работает следующим образом: при включении MOSFET затвор заряжается через диод, биполярный транзистор при этом закрыт, а при отключении MOSFET биполярный транзистор открывается и затвор разряжается через него. Этот узел предназначен для обеспечения максимальной крутизны фронтов открытия и закрытия полевого транзистора.
L1, L2 - катушки индуктивности по 80 мкГн (56 витков провода ПЭТВ2, диаметром 0,315 мм, намотанных на гантельке (рис. справа), диаметром 6 мм и высотой 8 мм).
С1 - входной фильтр, электролит 100 мкФ/16В
С2 - керамика на 10 мкФ (можно взять с плат сломанных винчестеров, там обычно стоят толстые керамические кондёры на 10 мкФ и на 22 мкФ)
С3 - выходной фильтр, электролит 470 мкФ/16В
С4 - времязадающий конденсатор, керамика 270 пФ
D1, D2 - диоды Шоттки1N5817 (с материнки)
R1, R2 - делитель напряжения. Для выхода 5В резисторы имеют номиналы 1 кОм и 3 кОм, соответственно.
R3 - резистор 4,7 кОм
T1 - силовой транзистор MOSFET, 60N03S (с материнки). Можно взять любой MOSFET с логическим уровнем управления затвором.
T2 - pnp транзистор. Подойдут, например, наш КТ361, буржуйский 2PA733 или подобные.
КПД данного устройства 70~80% , в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки.
P.S. Следует учитывать, что разные батареи имеют разные номинальный и максимальный токи разряда. Это обстоятельство ограничивает максимальный возможный выходной ток преобразователя в зависимости от типа и количества батарей. Например, при питании от трёх батареек ААА максимальный выходной ток преобразователя может быть всего 100-120 мА.
(
