Miniaturowy zasilacz USB

Miniaturowy zasilacz USB
Pobierz PDF Download icon
Gniazdo USB, ładowarka lub powerbank, bez problemu znajdą się w zasięgu ręki, dlatego łatwo użyć ich do zasilania układów prototypowych, uwalniając się od "dużego" zasilacza laboratoryjnego.

Opisany w artykule mini zasilacz USB, którego schemat ideowy zamieszczono na rysunku 2, dostarcza 4 typowych napięć: 5 V/500 mA, 3,3 V/250 mA oraz ±15 V/125 mA, przydatnych do zasilania układów cyfrowych i analogowych wymagających napięcia symetrycznego. Sumaryczną moc ograniczono do 10 W, co umożliwia zasilanie z typowej ładowarki lub powerbanku o obciążalności 2 A.

Napięcie USB 5V doprowadzono przez typowe gniazdo micro USB do układu zarządzania zasilaniem U1 (TPS2064). Zawiera on dwa niezależne klucze zasilania z wbudowanym pomiarem prądu i zabezpieczeniem przeciążeniowym. Układ jest aktywowany przełącznikiem PWR poprzez podanie poziomu wysokiego na wejścia EN. Dwa niezależne kanały są używane do podziału zasilania na grupę „analogową” (VA) służącą do generowania ±15 V oraz grupę „cyfrową” (VD) dla zasilaczy 5 V i 3,3 V. LED OVC sygnalizuje zadziałanie zabezpieczenia przeciążeniowego. Opcjonalny rezystor R2 (ok. 2,2 kV) umożliwia sygnalizację poziomem świecenia OVL, także poprawnego zasilania z USB – w modelu nie jest używany.

Do budowy stabilizatora +5 V użyto układu U4 typu TPS63061 zawierającego przetwornicę podwyższająco –obniżającą z układami zabezpieczeń. Dodatkowa komplikacja podyktowana jest chęcią uniezależnienia się od jakości napięcia pochodzącego z zewnętrznego zasilacza. Szczególnie przy zasilaniu z powerbanku lub niskiej jakości ładowarki USB stabilność napięcia +5 V pozostawiała sporo do życzenia. Dioda LED LD1 sygnalizuje obecność +5 V.

Stabilizator +3,3 V oparto o typowe, liniowe układy LDO typu LM1117-3.3 (U2). Dioda D3 ogranicza straty w U2. Dioda LED LD2 sygnalizuje obecność napięcia +3,3 V. Napięcia +5 V i +3,3V doprowadzono do złącza OUTD.

Do budowy zasilacza symetrycznego ±15 V zastosowano sterownik przetwornicy symetrycznej typu ADP5071 (U3). Napięcie wyjściowe ustalono na typowe dla zasilania wzmacniaczy operacyjnych. Wartość napięcia ustalają dzielniki R5/R7 i R6/R8, korygując ich wartości można stabilizować napięcie np. ±12 V lub o różnych wartościach. Napięcie symetryczne doprowadzono do złącza OUTA. Jego obecność sygnalizują LED LD3 i LD4.

Układ zmontowano na niewielkiej, dwustronnej płytce drukowanej, której schemat montażowy pokazano na rysunku 1. Montaż nie wymaga opisu, należy tylko poprawnie przylutować pady termiczne i wyczyścić płytkę z topnika. Gotowy zasilacz nie wymaga uruchamiania. Warto jednak sprawdzić napięcia wyjściowe przed zasileniem zewnętrznego urządzenia.

Adam Tatuś, EP


Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
czerwiec 2017
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik wrzesień 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio październik 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

Automatyka Podzespoły Aplikacje wrzesień 2020

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna wrzesień 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich wrzesień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów