Как устроено типовое зарядное устройство для телефона. Какие компоненты входят в его состав. Как работает схема преобразования напряжения. На что обратить внимание при самостоятельной сборке зарядного устройства.
Основные компоненты зарядного устройства для телефона
Типовая схема зарядного устройства для мобильного телефона включает следующие основные компоненты:
- Выпрямитель на диодах для преобразования переменного тока сети в постоянный
- Импульсный трансформатор для понижения напряжения
- Транзисторы, работающие в ключевом режиме
- Микросхема контроллера для управления работой схемы
- Фильтрующие конденсаторы
- Выходной стабилизатор напряжения
Рассмотрим подробнее назначение и принцип работы каждого из этих элементов.
Принцип работы импульсного преобразователя
Сердцем зарядного устройства является импульсный преобразователь напряжения. Как он работает?
- Сетевое напряжение выпрямляется и подается на первичную обмотку трансформатора
- Транзисторный ключ периодически замыкает и размыкает цепь первичной обмотки
- Во вторичной обмотке формируются импульсы пониженного напряжения
- Эти импульсы выпрямляются и сглаживаются конденсаторами
- Стабилизатор обеспечивает постоянное выходное напряжение
Такая схема позволяет получить стабильное низковольтное напряжение при высоком КПД.
Выпрямитель и фильтр входного напряжения
Первым каскадом зарядного устройства является выпрямитель. Какую функцию он выполняет?
- Преобразует переменное сетевое напряжение в пульсирующее постоянное
- Состоит из диодного моста или отдельных диодов
- Сглаживающий конденсатор уменьшает пульсации выпрямленного напряжения
- Типовая емкость фильтрующего конденсатора — 100-470 мкФ
Качественное выпрямление входного напряжения важно для стабильной работы всей схемы.
Импульсный трансформатор и его особенности
Ключевым элементом преобразователя является импульсный трансформатор. В чем его отличие от обычного?- Работает на высокой частоте (десятки-сотни кГц)
- Имеет малые габариты при той же мощности
- Обеспечивает гальваническую развязку входа и выхода
- Содержит несколько вторичных обмоток для разных напряжений
- Сердечник выполнен из феррита для работы на высоких частотах
Правильный расчет и изготовление трансформатора — залог эффективной работы зарядного устройства.
Транзисторные ключи и их управление
Транзисторы в схеме работают в ключевом режиме. Какие функции они выполняют?
- Коммутируют ток в первичной обмотке трансформатора
- Работают на частоте десятки-сотни кГц
- Управляются от специализированной микросхемы-контроллера
- Используются полевые или биполярные транзисторы
- Должны иметь малое сопротивление в открытом состоянии
От характеристик транзисторов зависит КПД и надежность всего устройства.
Микросхема управления и обратная связь
Работой всей схемы управляет специализированная микросхема. Какие задачи она решает?
- Генерирует управляющие импульсы для транзисторов
- Регулирует длительность импульсов для стабилизации выхода
- Обеспечивает защиту от перегрузки и короткого замыкания
- Содержит цепи обратной связи по выходному напряжению
- Может иметь функции мягкого старта и дежурного режима
Современные контроллеры позволяют создавать эффективные и надежные зарядные устройства.
Выходной каскад и стабилизация напряжения
Финальным этапом является стабилизация выходного напряжения. Как она обеспечивается?
- Выпрямление импульсов со вторичной обмотки диодом Шоттки
- Сглаживание пульсаций выходным конденсатором
- Использование линейного или импульсного стабилизатора
- Обеспечение требуемого уровня напряжения (5В для USB)
- Ограничение выходного тока для защиты устройства
Качественная стабилизация гарантирует безопасную зарядку мобильных устройств.
Рекомендации по самостоятельной сборке зарядного устройства
При желании собрать зарядное устройство своими руками следует учитывать ряд моментов:
- Использовать готовые модули преобразователей для простоты
- Обеспечить надежную изоляцию высоковольтной части
- Применять качественные компоненты от проверенных производителей
- Тщательно отводить тепло от силовых элементов
- Провести всестороннее тестирование перед использованием
Самостоятельная сборка требует определенных навыков, но позволяет создать уникальное устройство.
Ремонт и доработка зарядного устройства сотовых телефонов NOKIA
С увеличением парка мобильных телефонов пропорционально растет и количество зарядных устройств, идущих в комплекте с телефонами. Учитывая низкое качество наших электросетей, эти устройства нередко выходят из строя. Особенно это относится к моделям зарядных устройств неизвестных производителей, приобретаемым на радиорынках в связи с их невысокой стоимостью.
Как правило, для сохранения рентабельности такие производители применяют в своих устройствах более дешевые комплектующие, что неизбежно влечет за собой снижение их надежности.
После того как, не проработав и недели, вышло из строя купленное на радиорынке подобное зарядное устройство для телефона NOKIA, было принято решение выяснить причину возникшей неисправности и внести необходимые изменения в схему для повышения надежности устройства в целом.
Нужно отметить, что, сравнивая два зарядных устройства — сертифицированное и «серое» разницу найти не просто (рис.
1). Корпус устройства неизвестного производителя (сверху на рис. 1) отличается менее глубоким тиснением надписей логотипа NOKIA и технических характеристик устройства, а также отсутствием нанесенного шелкографией значка, регламентирующего способ утилизации устройства по окончании срока его эксплуатации. На рис. 2 показана монтажная плата устройства.
Рис. 1
Рис. 2
Принципиальная схема устройства была восстановлена по монтажной плате. Она представляет собой классический импульсный преобразователь обратного хода (рис. 3).
Рис. 3
Подобные простые схемы широко применяются в импульсных блоках питания и зарядных устройствах (мощностью до 25 Вт).
Заявленные характеристики устройства — выходное напряжение 5,7 В и ток нагрузки 800 мA.
А теперь коротко рассмотрим принцип работы блока питания на принципиальной схеме (рис. 3).
Напряжение сети подается через токоограничивающий резистор R1 на вход выпрямителя на диодах D1-D4.
На транзисторе Q1 выполнен автогенератор, частота которого в основном определяется характеристиками применяемого здесь импульсного трансформатора TF1. Резистор R3 задает режим работы транзистора Q1. Стабилизация выходного напряжения происходит за счет использования обмотки обратной связи импульсного трансформатора TF1 и цепи D7 C4 ZD1. Транзистор Q2 и резистор R2 служат для ограничения тока транзистора Q1 в момент запуска автогенератора, а также в случае перегрузки или короткого замыкания на выходе устройства. Схема содержит однополупериодный выпрямитель выходного напряжения на диоде D8 и конденсаторе C5. Резистор R6 служит для разрядки конденсатора C5 после выключения устройства.
В результате проверки описанного выше зарядного устройства был найден неисправный транзистор Q1 с маркировкой 1003 и сгоревший резистор R3. Обгоревшее покрытие резистора не позволило определить его сопротивление. С целью повышения надежности схемы в качестве транзистора Q1 был использован более мощный и широко распространенный отечественный транзистор КТ 940А (рис.
4). Следует учесть, что в связи с большим разбросом характеристик транзисторов КТ 940А в некоторых случаях, возможно, потребуется изменить указанное на схеме значение сопротивления R3.
Рис. 4
Необходимо заметить, что на плате, в предусмотренном для этого месте, отсутствует оксидный конденсатор С, который должен быть подключен на выходе диодного выпрямителя D1-D4. В этом случае автогенератор устройства фактически работает в режиме модуляции выпрямленным сетевым напряжением. По этой причине во многих случаях подобные устройства могут не обеспечивать заявленный выходной ток, необходимый для зарядки аккумулятора мобильного телефона. Следствием этого может быть, например,увеличение общего времени зарядки. При необходимости можно установить этот отсутствующий конденсатор — его емкость может составлять не более 10 мкФ на рабочее напряжение не менее 450 В. Рекомендуется сразу с установкой конденсатора припаять параллельно его ножкам со стороны монтажа резистор сопротивлением около 300 кОм (для разрядки этого конденсатора после отключения устройства от сети).
Кроме того, для надежности, желательно использовать резистор R1 с большей рассеивающей мощностью, так как он ограничивает ток зарядки указанного выше конденсатора в момент включения устройства в сеть. На плате предусмотрено место для светодиода, предназначенного для индикации работы устройства и, в случае необходимости, его можно установить на плату через токоограничивающий резистор сопротивлением 680 Ом.
После ремонта данное зарядное устройство надежно работает уже больше года без замечаний. Учитывая, что используемая схема преобразователя широко применяется во многих зарядных устройствах, описанный способ ремонта и повышения надежности может быть рекомендован и для других подобных устройств.
Автор: Сергей Дякевич (г. Одесса, Украина)
Источник: Ремонт и сервис
Зарядное устройство своими руками. | Образовательная социальная сеть
МБОУ «Сылгы-Ытарская средняя общеобразовательная школа им. А.Н. Явловского»
Зарядное устройство для телефона своими руками.
Выполнил: ученик 3 класса, Кычкин Уйгун.
Руководители: Кычкина А.К. – учитель биологии и химии.
Слепцов В.В. – технический специалист.
2020, с. Сылгы-Ытар.
Оглавление.
Введение…………………………………………………………………………3
Почему я выбрал эту тему? ………………………………………………………………………4
Разнообразие зарядных устройств………………………………………..…….5
Изготовления зарядного устройства для телефона своими руками………….6
Результат и польза для человека.……………………………………………….7
Мои планы…………………………………………………………………..…….8
Вывод……………………………………………………………………………..9
Использованная литература…………………………………………………….10
Приложение………………………………………………………………………11
Введение.
Цель работы:
Создать зарядное устройство своими руками, без электрического питания.
- Актуальность: С появлением мобильных телефонов жизнь человека улучшилось, с помощью их мы решаем жизненно важные вопросы. Но телефоны вечно не работают их нужно подзарядить.
- Новизна: Создать зарядное устройство своими руками без электрического питания, чтобы взять с собой на природу.
- Задачи:
Изучить разнообразие зарядных устройств для мобильных телефонов.
Изучить схему создание зарядного устройства для мобильного телефона.
Почему я выбрал эту тему.
Я ученик 21 века очень интересуюсь современными технологиями. Хочу узнать, как устроены компьютер, планшеты, мобильные телефоны и т.д. и создать что-то новое.
В последнее время стали очень популярны портативные зарядные устройства для мобильных телефонов или по другому их называют Power Bank. Они продаются во многих магазинах и стоят очень дорого. Думаю многим интереснее сделать самому портативное зарядное устройство для своего мобильного телефона. В данной работе будет показана простая схема зарядного устройства работающего от аккумулятора.
Разнообразие зарядных устройств:
Зарядное устройство от электрического питания
Портативное зарядное устройство
USB зарядник
Беспроводное зарядное устройство
Изготовления зарядного устройства для телефона своими руками.
Если предстоит дальняя поездка, то все задумываются о выживании батареи своего телефона.
Мы нашли ответ эту проблему, изготовили зарядное устройство для телефона своими руками.
Для изготовления зарядного устройство своими руками нам понадобится:
- Аккумулятор 12 Вольт
- USB зарядник.
- Выключатель.
- Провода.
- Зарядтка холбуур провод.
- Мобильный телефон.
Итак, во первых: берем аккумулятор и соединяем к клеммам провода, не замыкаем между собой.
- Для включения и выключения системы используем кнопку выключателя.
- Через кнопку ведем “плюс” в разрыв. Соединяем провода от кнопки к штекеру: “плюс” на центральный контакт, “минус” на боковые скобы.
Все это изолируем изолентой. - Подключаем телефон, нажимаем кнопку Вкл\Выкл.
- Зарядное устройство прекрасно работает.
Все это изолируем изолентой.Результат и польза для человека:
В конце мы создали зарядное устройство для телефона своими руками которое очень необходим для работы телефона.
После изобретения я пришел к выводу, что можно подзарядит телефон без электрического питания, это очень актуально при наших условиях проживания, например, можно взять с собой на природу.
Мои планы:
- Изобрести ручной прибор зарядного устройства для телефона.
- Изобрести зарядное устройство для телефона, на занятиях по робототехнике с помощью Lego Wedo 2.0
Вывод.
Быть учеником 21 века в первую очередь означает умение владеть теми возможностями, которые открываются благодаря развитию информационных технологий. Речь идет об использовании современных компьютерных и сетевых средств, прежде всего Интернета, мобильных телефонов с поддержкой приложений, электронных гаджетов.
Чтобы телефон работал, в режиме нон-стоп необходимо его подзарядит.
После изобретения я пришел к выводу, что можно подзарядит телефон без электрического питания, это очень актуально при наших условиях проживания, например, можно взять с собой на природу.
Использованная литература.
- https://school-essay.ru/ya-uchenik-21-veka.html
- https://pikabu.ru/story/delaem_avtonomnoe_zaryadnoe_ustroystvo_dlya_telefona_svoimi_rukami_2036917
- Собственные изобретения
Приложение.
Для изготовления зарядного устройство своими руками нам понадобится:
Аккумулятор
USB зарядник
Выключатель
Провода
Соединительный провод из зарядника
Мобильный телефон
Изобретения зарядного устройства своими руками:
Схема мобильного зарядного устройства на 3 ампера с использованием LM2576
Перейти к содержимомуby Farwah Nawazi
4569 просмотровВведение
Это эра компьютеров и мобильных телефонов, и можно сказать, что люди в этом мире настолько зависимы от этих устройств, что жизнь без них кажется невозможной. И исследования уже показали, что подавляющее большинство населения в этом мире первым делом проверяет свои телефоны после пробуждения. Таким образом, мы все знаем, насколько важны для нас эти телефоны. Но эти телефоны бесполезны без зарядных устройств. Следовательно, зарядные устройства для мобильных телефонов также играют решающую роль в нашей жизни. Итак, для этого урока мы сделали схему мобильного зарядного устройства на 3 ампера.
Купить у Amazon
Аппаратные компоненты
Следующие компоненты требуются для создания цепи мобильного зарядного устройства
| S. № | Components | Value | QTY | 9003. 100313131313133313331333313313313313313313313313313313313313313313313331010101010 31.203133.10031313131313131331101010103333313333331133133133133133310 гг. IC | LM2576 | 1 |
|---|---|---|---|
| 2. | Электролитический конденсатор | 470UF | 2 |
| 3. | SCHOTTK0034 | 1N5408 | 1 |
| 4. | Toroid | 50uH | 1 |
| 5. | Supply | 12V | 1 |
| 6. | USB Connector | 1 |
Распиновка LM2576
Для подробного описания распиновки, размеров и технических характеристик загрузите техническое описание LM2576
Схема мобильного зарядного устройства 3A
Полезные шаги
- Разместите на плате такие компоненты, как микросхема, диод, конденсаторы и тор.
- Установите разъем USB для подключения устройства вывода.
- Установите разъем для входного питания. Здесь мы также заменили конденсатор. Используйте конденсаторы, указанные на принципиальной схеме.
- Припаяйте компоненты. Следуйте электрической схеме
- Кроме того, используйте радиатор, чтобы защитить ваш проект от любой опасности.
- Подключите входной источник питания и устройство, чтобы проверить, работает ли цепь.
Описание работы
В схеме мобильного зарядного устройства на 3 ампера используется микросхема регулятора напряжения LM2576. Эта микросхема принимает напряжение батареи и регулирует его до 5 вольт. Регулятор работает против колебаний напряжения, которые могут возникнуть из-за батареи, подключенной к цепи. Затем он подает напряжение 5 В на USB-порт, к которому уже подключен мобильный телефон. Следовательно, зарядка начинается. Перед подключением устройства проверьте с помощью мультиметра, что цепь обеспечивает 5В.
Applications
Эта схема специально предназначена для зарядки мобильных телефонов, но вы также можете использовать ее в других электронных гаджетах.
Похожие сообщения:
Трансформатор. Соответствует ли эта схема зарядного устройства для телефона номинальному току USB-порта 1 А?
\$\начало группы\$
Vp = 170 В; Vrms= 120 В.
Я использую понижающий трансформатор 9-0-9 1 А, двухполупериодный мостовой выпрямитель, конденсатор емкостью 1000 мкФ и сопротивление 800 Ом для преобразования входного напряжения примерно в 7,4 В. .
LM7805 имеет падение напряжения 2 В, чтобы регулировать 5 В на своем выходе, и я использую конденсатор 0,01 мкФ, чтобы уменьшить колебания напряжения (по крайней мере, мне так сказали). Дифференциальное напряжение ввода-вывода должно находиться в пределах 2-3 В, при этом 2,5 В является оптимальным значением.
VBUS получает 5 В, D+ получает 3 В, а D- получает 2 В.
Я хочу построить эту схему для длительного использования, поэтому я также спроектирую печатную плату и позже изготовлю ее. Но перед этим я должен быть уверен, что случайно не перегрею порт USB из-за недостаточного тока. Кроме того, нет, я не придумал это сам, я использую чью-то диаграмму в качестве эталона.
- трансформатор
- зарядное устройство
- выход
- понижающий
- USB-хост
\$\конечная группа\$
4
\$\начало группы\$
Нет, это уничтожит любое подключенное к нему устройство, потому что вывод данных D+ подключен к источнику питания 5 В.
Если на входе 7В, а на выходе 5В, то при токе 1А регулятор должен рассеивать 2Вт, из-за чего сильно нагревается, примерно на 50 градусов выше температуры окружающей среды.
Таким образом, хотя теоретически эта схема может быть зарядным устройством на 1 А, она не очень практична.
