Загрузка...Схемы зарядных устройств для мобильных телефонов
Доработка зарядного устройства сотового телефона
Автор предлагает варианты переделки зарядного устройства для сотового телефона в стабилизированный блок питания с регулируемым выходным напряжением или в источник стабильного тока, например, для зарядки аккумуляторов.
Одни из самых многочисленных электронных приборов, которые широко используются в быту, — несомненно, зарядные устройства (ЗУ) для сотовых телефонов. Некоторые из них можно доработать, улучшив параметры или расширив функциональные возможности. Например, превратить ЗУ в стабилизированный блок питания (БП) с регулируемым выходным напряжением или ЗУ со стабильным выходным током.
Это позволит питать от сети различную радиоаппаратуру или заряжать Li-Ion, Ni-Cd, Ni-MH аккумуляторы и батареи.
Значительная часть ЗУ для сотовых телефонов собрана на основе однотранзисторного ав-тогенераторного преобразователя напряжения. Один из вариантов схемы такого ЗУ на примере модели ACH-4E приведён на рис. 1. Там же показано, как превратить его в БП с регулируемым выходным напряжением. Обозначения штатных элементов приведены в соответствии с маркировкой на печатной плате.
Рис. 1. Один из вариантов схемы ЗУ на примере модели ACH-4E
Вновь введённые элементы и доработки выделены цветом.
В простых ЗУ, к которым относится дорабатываемое, зачастую применён однополупериодный выпрямитель сетевого напряжения, хотя на плате, в большинстве случаев, есть место для размещения диодного моста. Поэтому на первом этапе доработки установлены недостающие диоды, а резистор R1 с платы удалён (он установлен на месте диода D4) и припаян непосредственно к одному из штырей вилки XP1. Следует отметить, что встречаются ЗУ, в которых отсутствует и сглаживающий конденсатор С1. Если это так, необходимо установить конденсатор ёмкостью 2,2. 4,7 мкФ на номинальное напряжение не менее 400 В. Затем конденсатор С5 заменяют другим с большей ёмкостью. В таком варианте доработки ЗУ показаны на рис. 2.
Рис. 2. Доработанное ЗУ
В оригинальном ЗУ в выходном выпрямителе применён диод 1N4937, который заменён диодом Шотки 1N5818, что позволило увеличить выходное напряжение. После такой доработки сняты зависимости выходного напряжения от тока нагрузки, которые показаны синим цветом на рис. 3. Амплитуда пульсаций выходного напряжения с ростом тока нагрузки увеличивается с 50 до 300 мВ. При токе нагрузки более 300 мА появляются пульсации частотой 100 Гц.
Рис. 3. Зависимости выходного напряжения от тока нагрузки
Зависимости показывают, что стабильность выходного напряжения в ЗУ невысока. Обусловлено это тем, что его стабилизация осуществляется косвенно контролем напряжения на обмотке II, а именно, за счёт выпрямления импульсов на обмотке II и подачи закрывающего напряжения через стабилитрон ZD (напряжение стабилизации 5,6. 6,2 В) на базу транзистора Q1.
Для повышения стабильности выходного напряжения и возможности его регулировки на втором этапе доработки введена микросхема DA1 (параллельный стабилизатор напряжения). Управление преобразователем и обеспечение гальванической развязки реализованы с помощью транзисторной оптопары U1. Для подавления импульсных помех с частотой автогенератора дополнительно установлен фильтр L1C6C8. Резистор R9 удалён.
Выходное напряжение устанавливают переменным резистором R12. Когда напряжение на управляющем входе микросхемы DA1 (вывод1) превысит 2,5 В, ток через микросхему и, соответственно, через излучающий диод оптопары U1 резко возрастёт. Фототранзистор оптопары откроется, и на затвор базы транзистора Q1 поступит закрывающее напряжение с конденсатора С4. Это приведёт к тому, что скважность импульсов автогенератора уменьшится (или произойдёт срыв генерации). Выходное напряжение перестанет расти и начнёт плавно уменьшаться вследствие разрядки конденсаторов С5 и С8.
Когда напряжение на управляющем входе микросхемы станет менее 2,5 В ток через неё уменьшится и фототранзистор закроется. Скважность импульсов автогенератора возрастёт (или он начнёт работу), и выходное напряжение станет расти. Интервал выходного напряжения, который можно установить резистором R12, — 3,3. 6 В. Напряжения менее 3,3 В с учётом падения на излучающем диоде оптопары оказывается недостаточно для нормальной работы микросхемы. Зависимости выходного напряжения (для разных значений) от тока нагрузки доработанного устройства показаны красным цветом на рис. 3. Амплитуда пульсаций выходного напряжения — 20. 40 мВ.
Элементы (кроме переменного резистора) второго этапа доработки размещены на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,5. 1 мм, её чертёж показан на рис. 4. Монтаж — со стороны печатных проводников. Можно при-менить постоянные резисторы МЛТ, С2-23, Р1-4, конденсаторы С6, С7 — керамические, С5 — оксидный импортный, он снят с материнской платы персонального компьютера, С8 — оксидный низкопрофильный импортный. Поскольку выходное напряжение приходится устанавливать нечасто, применён не переменный резистор, а подстроечный PVC6A (POC6AP). Это позволило установить его на задней стенке корпуса ЗУ. Дроссель L1 намотан в один слой проводом ПЭВ-2 0,4 на цилиндрическом ферритовом магнитопроводе диаметром 5 мм и длиной 20 мм (от дросселя ИИП компьютера). Можно применить оптопары серии РС817 и аналогичные. Плату с деталями (рис. 5) вставляют в свободное место ЗУ (частично над конденсатором С1), соединения проводят отрезками изолированного провода. Для подстроечного резистора в задней стенке ЗУ делают отверстие соответствующих размеров, в которое его вклеивают. После проверки устройства резистор R12 снабжают шкалой (рис. 6).
Рис. 4. Печатная плата и элеменеты на ней
Рис. 5. Плата с деталями
Рис. 6. Шкала на ЗУ
Второй вариант доработки ЗУ — введение в него стабилизатора(или ограничителя) тока. Это позволит заряжать Li-Ion или Ni-Cd, Ni-MH аккумуляторы и батареи, содержащие до четырёх аккумуляторов. Схема такой доработки показана на рис. 7. С помощью переключателя можно выбрать режимы работы: блок питания или один из двух режимов «ЗУ» с ограничением тока. Конденсатор 220 мкФ (С5) заменён конденсатором ёмкостью 470 мкФ, но на большее напряжение, поскольку в режимах «ЗУ» без нагрузки выходное напряжение может увеличиться до 6. 8 В.
Рис. 7. Схема второго варианта доработки ЗУ
В режиме «БП» устройство работает в штатном режиме. При переходе в один из режимов «ЗУ» выходной ток протекает через резистор R10 (или R11). Когда напряжение на нём достигнет 1 В, часть тока начнёт ответвляться в излучающий диод оптопары U1, что приведёт к открыванию фототранзистора. Это приведёт к уменьшению выходного напряжения и стабилизации (ограничению) выходного тока Iвых. Его значение можно определить по приближённым формулам: Iвых = 1 /R10 или Iвых = 1/R11. Подборкой этих резисторов устанавливают желаемое значение тока. Полевой транзистор VT1 ограничивает ток через излучающий диод оптопары и тем самым защищает его от выхода из строя.
Большинство деталей размещают на односторонней печатной плате (рис. 8 и рис. 9) из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,5. 1 мм. Полевой транзистор должен быть с начальным током стока не менее 25 мА. Переключатель — любой малогабаритный движковый на одно или два направления и три положения, например SK23D29G, его размещают на задней стенке ЗУ и снабжают шкалой. Если применить переключатель на большее число положений, можно увеличить число номинальных значений тока и расширить тем самым номенклатуру заряжаемых аккумуляторов.
Рис. 8. Печатн ая плата и элеменеты на ней
Рис. 9. Плата с деталями
Поскольку зарядка осуществляется стабильным током, её следует проводить определённое время, которое зависит от типа и ёмкости заряжаемого аккумулятора или батареи.
Автор: И. Ннчаев, г. Москва
Мнения читателей
- Alius / 22.07.2023 — 07:06
1.Возможно ли поднять выходное напряжение до 12-15вольт простой доработкой(установкой стабилитрона на 12-15В, или TL431. )? 2.Стабилитрон удалять надо из схемы(рис.1, рис.7) при описанной доработке. ?(на схеме просто это не ясно. ) 3. Благодарю, за ответ заранее; и автора! - анатолий / 23.12.2021 — 19:22
очень полезная информация.дано подробное описание проводимой доработки,понятное любому «чайнику».Спасибо.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:
Ремонт зарядного устройства сотового телефона
Пожалуй, самой «больной» частью сотового телефона является его зарядное устройство. Компактный источник постоянного тока нестабильным напряжением 5-6V часто выходит из строя по разным причинам, от собственно неисправности, до механической поломки в результате неосторожного обращения.
Впрочем, замену неисправному зарядному устройству найти весьма легко. Как показал анализ нескольких зарядных устройств различных фирм-производителей, они все построены по весьма схожим схемам. Практически это схема высоковольтного блок-кинг-генератора, напряжение со вторичной обмотки трансформатора которого выпрямляется и служит для зарядки аккумулятора сотового телефона. Различие, обычно заключается только в разъемах, а так же непринципиальные различия в схеме, такие как выполне-нение входного сетевого выпрямителя по однополупе-риодной или мостовой схеме, различие в схеме установки рабочей точки на базе транзистора, наличие или отсутствие индикаторного светодиода, и другие мелочи.
И так, какие же «типовые» неисправности? Прежде всего следует обратить внимание на конденсаторы. Пробой конденсатора, включенного после сетевого выпрямителя весьма вероятен, и приводит как к повреждению выпрямителя, так и к перегоранию низкоомного постоянного резистора, включенного между выпрямителем и отрицательной обкладкой этого конденсатора. Данный резистор, кстати говоря, работает практически как предохранитель.
Зачастую выходит из строя и сам транзистор. Обычно там стоит высоковольтный мощный транзистор, обозначенный «13001» или «13003». Как показывает практика, при отсутствии такового на замену можно использовать отечественный КТ940А, широко использовавшийся в выходных каскадах видеоусилителей старых отечественных телевизоров.
Пробой конденсатора 22 мкФ приводит к отсутствию запуска генерации. А повреждение стабилитрона 6,2V приводит к непредсказуемому выходному напряжению и даже выходу из строя транзистора из-за превышения напряжения на базе.
Повреждение конденсатора на выходе вторичного выпрямителя бывает реже всего.
Конструкция корпуса зарядного устройства неразборная. Нужно пилить, ломать: а потом как-то все это склеивать, заматывать изолентой. Возникает вопрос о целесообразности ремонта. Ведь чтобы зарядить аккумулятор сотового телефона достаточно практически любого источника постоянного тока напряжением 5-6V, с максимальным током не ниже 300mA. Возьмите такой источник питания, и подключите его к кабелю от неисправного зарядного устройства через резистор сопротивлением 10-20 Ом. И все. Главное не перепутать полярность. Если разъем USB или универсальный 4-контактный — между средними контактами включить сопротивление около 10-100 килоом (подобрать, чтобы телефон «признал» зарядное устройство).
Схемы зарядных устройств для мобильных телефонов
Домашняя зарядная станция
Автор: Ksyusha
Опубликовано 19.09.2018
Создано при помощи КотоРед.
Не знаю, как раньше мы жили без нашей домашней зарядной станции. Сейчас так удобно заряжать все на одной полке шкафа-купе – планшеты, телефоны, плееры, аккумуляторы…
А когда-то была проблема найти свободную розетку и подальше от детей, которые часто ломали разъемы в планшетах. Теперь можно заряжать одновременно хоть и 10 планшетов. В нашем случае — это айпад, 2 андроида планшета, куча телефонов, несколько плееров. На нашей зарядной станции заряжаем и любые аккумуляторы, которые используются в нашей семье и для беспроводных наушников, и для детских игрушек, фонариков, подсветок … Всё заряжается и ничего не греется.
В итоге пару коробок с зарядными от всех наших гаджетов благополучно были убраны подальше на верхнюю полку.
Для обустройства такой полезной полочки понадобились:
* качественный компьютерный блок питания;
* USB-кабели для планшетов, телефонов, плееров;
* коробочка от старой автомобильной сигнализации;
* разъемы от старых материнских плат.
Все закреплено на стене для удобства и экономии места.
Денежные вложения нулевые в нашем случае, т.к. все нужное было под рукой, а пользуемся этой зарядной станцией каждый день уже год и с большим удовольствием!
Бонусом такого простого решения является надежность и обилие защит в готовом блоке питания АТ или АТХ. Тут никогда не превысится напряжение по линии 5В, так как в блоке предусмотрена защита от таких случаев. В отличии от различных стабилизаторов, импульсных или на трансформаторе, где в случае пробоя регулирующего элемента или ключа, на заряжаемое устройство попадает все напряжение которое идет от первичного источника питания. А выходное напряжение первичного источника питания зачастую высокое, и 12В, и 24В может быть. Часто этим страдают источники на MC34063 из-за перегрева.
Схема простейшая! Вернее, схемы как таковой даже нет. И дите из старшей группы детсада, сможет спаять по «схеме» и заряжать планшеты 🙂 .
Если вы используете блок питания формата АТХ, то нужно замкнуть провод «power on» на корпус.
Для того, чтобы заряжался iPad током 2,2А, нужны резисторы по 9,1к -10к. Без них зарядка не идет вообще. Для китайских планшетов резисторы не важно. Зарядка идет без них, и с ними током 2,2А – 2,6А.
Выпаиваем разъемы со старых материнских плат. Пойдут и с сетевыми гнездами. Они спрячутся в корпус и не будут торчать. Разъемы спаиваем корпусами друг с другом в монолитный блок, и вставляем в корпус.
Вид в корпусе такой:
Общий вид такой:
Для заряда пальчиковых никелевых и разных литиевых аккумуляторов используются простые схемы, которые не перезарядят батареи, так как выходные напряжения подобраны для максимальных значений аккумуляторов.
В итоге получилось довольно симпатичное и достаточно мощное сетевое зарядное устройство, имеющее ДЕСЯТИРНОЙ. USB порт, пригодное для использования дома, в качестве зарядного устройства для таких изделий как большинство планшетов, плееров, мобильных телефонов, КПК и при необходимости позволяющее заряжать 10 устройств одновременно. А при желании можно поставить блок питания не 130 ватт, а 350 ватт. И заряжать сразу 25 устройств одновременно. Но пока хватает и десяти. Также имеющее в комплекте защиту от перенапряжения и КЗ.
Поздравляю кота с 9 – ти летием. Творческих успехов и всего самого доброго и побольше.
Как переделать зарядное от сотового телефона на другое напряжение
Сейчас уже все производители сотовых телефонов договорились и все, что есть в магазинах, заряжается через USB-разъем. Это очень хорошо, потому что зарядные устройства стали универсальными. В принципе, зарядное устройство для сотового телефона таковым не является.
Это только импульсный источник постоянного тока напряжением 5V, а собственно зарядное устройство, то есть, схема следящая за зарядом аккумулятора, и обеспечивающая его заряд, находится в самом сотовом телефоне. Но, суть не в этом, а в том, что эти «зарядные устройства» сейчас продаются повсеместно и стоят уже так дешево, что вопрос с ремонтом отпадает как-то сам собой.
Например, в магазине «зарядка» стоит от 200 рублей, а на известном Алиекспресс есть предложения и от 60 рублей (с учетом доставки).
Принципиальная схема
Схема типовой китайской зарядки, срисованная с платы, показана на рис. 1. Может быть и вариант с перестановкой диодов VD1, VD3 и стабилитрона VD4 на отрицательную цепь — рис.2.
А у более «продвинутых» вариантов могут быть выпрямительные мосты на входе и выходе. Могут быть и отличия в номиналах деталей. Кстати, нумерация на схемах дана произвольно. Но сути дела это не меняет.
Рис. 1. Типовая схема китайского сетевого зарядного устройства для сотового телефона.
Несмотря на простоту, это все же неплохой импульсный блок питания, и даже стабилизированный, который вполне сгодится и для питания чего-то другого, кроме зарядного устройства сотового телефона.
Рис. 2. Схема сетевого зарядного устройства для сотового телефона с измененным положением диода и стабилитрона.
Схема сделана на основе высоковольтного блокинг-генератора, широта импульсов генерации которого регулируется при помощи оптопары, светодиод которой получает напряжение от вторичного выпрямителя. Оптопара понижает напряжение смещения на базе ключевого транзистора VТ1, которое задается резисторами R1 и R2.
Нагрузкой транзистора VТ1 служит первичная обмотка трансформатора Т1. Вторичной, понижающей, является обмотка 2, с которой снимается выходное напряжение. Еще есть обмотка 3, она служит и для создания положительной обратной связи для генерации, и как для источника отрицательного напряжения, который выполнен на диоде VD2 и конденсаторе С3.
Этот источник отрицательного напряжения нужен для снижения напряжения на базе транзистора VТ1, когда оптопара U1 открывается. Элементом стабилизации, определяющим выходное напряжение, является стабилитрон VD4.
Его напряжение стабилизации таково, что в сумме с прямым напряжением ИК-светодиода оптопары U1 дает именно те самые необходимые 5V, которые и требуются. Как только напряжение на С4 превышает 5V, стабилитрон VD4 открывается и через него проходит ток на светодиод оптопары.
И так, работа устройства вопросов не вызывает. Но что делать, если мне нужно не 5V, а, например, 9V или даже 12V? Вопрос такой возник вместе с желанием организовать сетевой блок питания для мультиметра. Как известно, популярные в радиолюбительских кругах, мультиметры питаются от «Кроны», — компактной батареи напряжением 9V.
И в «походнополевых» условиях это вполне удобно, но вот в домашних или лабораторных хотелось бы питания от электросети. По схеме, «зарядка» от сотового телефона в принципе подходит, в ней есть трансформатор, и вторичная цепь не контактирует с электросетью. Проблема только в напряжении питания, — «зарядка» выдает 5V, а мультиметру нужно 9V.
На самом деле, проблема с увеличением выходного напряжения решается очень просто. Нужно, всего лишь, заменить стабилитрон VD4. Чтобы получить напряжение, подходящее для питания мультиметра, нужно поставить стабилитрон на стандартное напряжение 7,5V или 8,2V. При этом, выходное напряжение будет, в первом случае, около 8,6V, а во втором около 9,ЗV, что, и то и другое, вполне годится для мультиметра. Стабилитрон, например, 1N4737 (это на 7,5V) или 1N4738 (это на 8,2V).
Впрочем, можно и другой маломощный стабилитрон на данное напряжение.
Испытания показали хорошую работу мультиметра при питании от такого источника питания. Кроме того, был попробован и старый карманный радиоприемник с питанием от «Кроны», -работал, только помехи от блока питания слегка мешали. Напряжением в 9V дело совсем не ограничивается.
Рис. 3. Узел регулировки напряжения для переделки китайского зарядного устройства.
Хотите 12V? — Не проблема! Ставим стабилитрон на 11V, например, 1N4741. Только нужно конденсатор С4 заменить более высоковольтным, хотя бы на 16V. Можно получить и еще большее напряжение. Если вообще удалить стабилитрон будет постоянное напряжение около 20V, но оно будет не стабилизированное.
Можно даже сделать регулируемый блок питания, если стабилитрон заменить регулируемым стабилитроном, таким как TL431 (рис. 3). Выходное напряжение можно регулировать, в этом случае, переменным резистором R4.