wersja mobilna | kontakt z nami

Litowa dziewiątka

Numer: Lipiec/2016

Miniaturowa przetwornica 9 V z wbudowanym akumulatorem Li-Po oraz ładowarką USB. Zamiennik typowej, 9-woltowej baterii 6F22.

Pobierz PDFMateriały dodatkowe

rys-1Opisywane urządzenie umożliwia uzyskanie napięcia 9 V przy obciążalności do 100 mA (200 mA szczytowo). Dzięki wykorzystaniu jako źródła energii akumulatora Li-Po o pojemności 550 mAh (052937) wydłużono czas pracy i zminimalizowano efekt samorozładowania w porównaniu  z akumulatorami Ni-MH, szczególnie dla większych obciążeń, przy zachowaniu standardowych wymiarów, lepsza jest też stabilność napięcia wyjściowego.

Schemat „litowej dziewiątki” zamieszczono na rysunku 1. Składa się ona z dwóch bloków funkcjonalnych – przetwornicy podwyższającej napięcie akumulatora z 3,6…4,3 na 9 V oraz ładowarki akumulatora Li-Po zasilanej z typowego zasilacza lub ładowarki 5 V telefonu komórkowego. Przetwornica podwyższająca wykorzystuje układ ADP1613 (U1) pracujący w typowej aplikacji. Układ jest zasilany jest z napięcia VIN. W zależności od położenia przełącznika SW, możliwie jest przełączenie wejścia przetwornicy do akumulatora (zwarte 1 A/CA), wyłączenie przetwornicy (zwarte 2 A/CA) lub zasilanie z ładowarki USB (zwarte 3 A/CA). Nie przewidziano odłączenia ładowarki, która jest aktywna, gdy dostępne jest napięcie VUSB. Umożliwia to równoczesne podładowanie akumulatora i podwyższanie napięcia 5 V ładowarki. Napięcie wyjściowe jest ustalone dzielnikiem R2/R3 na ok. 8,9 V. Wartość może zostać dobrana dla konkretnego zastosowania. Obniżenie napięcia do 8,4 V lub 7,2 V poprzez wymianę rezystora R3 (47 kV dla 7,2 V, około 56 kV dla 8,4 V) w wielu wypadkach zapewnia poprawne funkcjonowanie zasilanego urządzenia, a umożliwia dodatkowe wydłużenie czasu pracy. Dioda świecąca LED PWR sygnalizuje obecność napięcia 9 V. Przetwornica U1 pracuje w trybie PWM z częstotliwością 1,3 MHz i sprawnością do 90%, zależną od napięcia akumulatora i prądu obciążenia. Sprawność ta znacznie spada przy mniejszym obciążeniu przetwornicy. Układ ma zabezpieczenie termiczne i podnapięciowe (2,15 V). Kondensatory CE1, C3 i C4 filtrują zasilanie. Napięcie 9 V jest wyprowadzone na blaszki stykowe typowej baterii 6F22 (uwaga na polaryzację) lub na złącze OUT, gdy nie zależy nam na całkowitej zgodności mechanicznej.

rys-2Drugim blokiem funkcjonalnym jest ładowarka U2 typu MCP73831, której prąd ładowania ustalano rezystorem R6 na 100 mA. Proces ładowania sygnalizuje dioda CHG. Akumulator jest dołączony jest do złącza Li-Po. Układ współpracuje z akumulatorem z wbudowanym modułem zabezpieczającym PCM, który jest odpowiedzialny za pierwotną ochronę ogniwa przez nadmiernym rozładowaniem, przekroczeniem napięcia ładowania i skutkami zwarcia – te funkcje nie są powielane w układzie.

Uwaga: urządzenie jest przeznaczone do współpracy tylko z akumulatorem z wbudowanym zabezpieczeniem PCM. Nieprzestrzeganie warunków bezpiecznej eksploatacji akumulatora (ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi, przegrzaniem, zwarciem) może spowodować eksplozję ogniwa i pożar oraz zagrożenia dla zdrowia użytkownika.

Przetwornicę zmontowano na niewielkiej dwustronnej płytce drukowanej – jej schemat montażowy prezentuje rysunek 2. Montaż elementów nie wymaga opisywania. Akumulator jest montowany od spodu płytki za pomocą dwustronnej taśmy klejącej. Przewody wlutowane są bezpośrednio do wyprowadzeń złącza „LiPo”. Przed umieszczeniem w obudowie po zużytej baterii, urządzenie należy zabezpieczyć dodatkową opaską izolacyjną. Dolna płytka baterii nie jest montowana, aby zapewnić dostęp do przełącznika i złącza ładowania.

Adam Tatuś, EP

Pozostałe artykuły

Centralka alarmowa współpracująca z czujnikiem ruchu

Numer: Sierpień/2016

Gdy zajdzie potrzeba zabezpieczenia pomieszczenia alarmem, to zamiast stosowania czujników otwarcia, kontaktronów czy barier optycznych, łatwiej użyć popularnego czujnika ruchu ogarniającego zasięgiem całe pomieszczenie. Jednak, aby powstał system alarmowy, potrzebna jest jeszcze centralka, która umożliwi uzbrajanie alarmu, rozbrajanie i zapewni sygnalizację.

Uniwersalny, 2-kanałowy moduł przekaźnikowy

Numer: Sierpień/2016

Nieskomplikowany moduł wykonawczy, który umożliwia przełączanie, na przykład, napięcia sieci energetycznej sygnałem z płytki z mikrokontrolerem lub układem czasowym.

Krańcówka ze szczelinowym czujnikiem optycznym

Numer: Sierpień/2016

W transoptorze szczelinowym nadajnik i odbiornik umieszczone są w jednej obudowie ze szczeliną powietrzną pomiędzy nimi. Wiązka światła podczerwonego przebiega przez przestrzeń od nadajnika do odbiornika. Jej przesłonięcie powoduje przełączenie obwodu wyjściowego czujnika.

Moduł miniaturowego zasilacza

Numer: Sierpień/2016

Zasilacz jest nieodłącznym komponentem każdego urządzenia elektrycznego czy elektronicznego. Opisywane rozwiązanie układowe idealnie sprawdzi się jako ?ogranicznik? dostępnego napięcia zasilającego.

Konfigurowalny przełącznik 4-kanałowy

Numer: Sierpień/2016

Układ konfigurowalnego przełącznika 4-kanałowego, pozwalającego na sterowanie w dowolny sposób dołączonymi urządzeniami. Każde z wyjść może pracować w trybie monostabilnym, bistabilnym oraz zależnym, a dzięki wyjściu i wejściu synchronizacyjnemu jest możliwe łączenie ze sobą wielu takich przełączników.

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Sierpień 2017

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym