Bateryjny "bank energii" z wyjściem USB

Bateryjny "bank energii" z wyjściem USB
Pobierz PDF Download icon
Idea "Banku Energii" jest powszechnie znana, za kilkanaście złotych można kupić gotowe urządzenia oparte najczęściej o akumulator LiPo i przetwornicę podwyższającą napięcie. Bank umożliwia doładowanie telefonu, tabletu, aparatu fotograficznego itp. w przypadku braku dostępu do sieci zasilającej. Ale co zrobić, gdy przez dłuższy czas nie mamy dostępu do zasilania umożliwiającego naładowanie akumulatorów banku, a zastosowanie źródeł odnawialnych jest nieefektywne?

Rysunek 1. Schemat ideowy bateryjnego banku energii

Nie pozostaje nic innego jak powrót do starych dobrych i sprawdzonych ogniw chemicznych typu AA. Popularne paluszki można kupić praktycznie wszędzie lub w przypadku dłuższego wyjazdu zaopatrzyć się w ich odpowiedni zapas.

Prezentowany układ przetwornicy podwyższającej napięcie umożliwia uzyskanie napięcia 5 V i obciążalności powyżej 600 mA przy zasilaniu z dwóch typowych, połączonych szeregowo ogniw AA. Schemat proponowanego rozwiązania pokazano na rysunku 1.

Jako sterownik przetwornicy wybrano TPS61032 firmy Texas Instruments z rodziny układów przetwornic podwyższających TPS6103x o różnych napięciach wyjściowych. O wyborze zadecydowała nieskomplikowana aplikacja, niewielka liczba komponentów zewnętrznych i akceptowalna cena.

Rysunek 2. Schemat montażowy bateryjnego banku energii

Układ wymaga jedynie przyłączenia dławika i kondensatorów filtrujących. Napięcie z baterii poprzez wyłącznik zasilania SW zostaje podwyższone w przetwornicy do +5 V i doprowadzone jest do gniazda USBA. Kondensatory C1 i C2 odsprzęgają zasilanie, CE1, CE2 filtrują wyjściowe napięcie przetwornicy.

Ze względu na dużą częstotliwość kluczowania, dla zapewnienia odpowiedniej filtracji i stabilności układu, zostały zastosowane dwa kondensatory tantalowe o małym ESR. Dioda LD1 sygnalizuje załączenie napięcia wyjściowego +5 V.

TPS6103x mają wbudowane dodatkowe obwody monitorowania zbyt niskiej wartości napięcia zasilania układu (LBI) oraz obwód zdalnego wyłączenia (EN), które w modelu nie są wykorzystane.

Układ zmontowano na niewielkiej, jednostronnej płytce drukowanej, której schemat montażowy pokazano na rysunku 2. Montaż nie wymaga opisu. Po włożeniu baterii i załączeniu przetwornicy należy tylko skontrolować napięcie wyjściowe.

W zależności od jakości baterii jest możliwe uzyskanie napięcia wyjściowego +5 V i prądu z zakresu 600...1500 mA już przy napięciu baterii rzędu 2...3 V. Uwaga: bank energii jest przystosowany do zasilania jedynie z baterii AA. Niedopuszczalne jest używanie do zasilania akumulatorów Ni-Cd, Ni-MH i innych ze względu na brak zabezpieczenia przed ich nadmiernym rozładowaniem.

Adam Tatuś, EP

Artykuł ukazał się w
Sierpień 2015
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Materiały dodatkowe
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik marzec 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio kwiecień 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje marzec 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna marzec 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich kwiecień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów