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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Adattatore CA per fotocamera digitale. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori Le batterie delle moderne fotocamere digitali si scaricano rapidamente. Ad esempio, la fotocamera Canon A530 in modalità visualizzazione foto consuma una corrente non superiore a 0,2 A. Ma la modalità fotografia senza flash richiede una corrente di almeno 0,4 A dalla fonte di alimentazione e con un flash - almeno 0,7 R. In questa fotocamera vengono utilizzate due batterie galvaniche di formato AA, che possono essere rapidamente sostituite. La maggior parte delle altre fotocamere sono alimentate solo da batterie. Questo è un altro problema serio con la maggior parte dei dispositivi moderni. Lo scaricamento della batteria standard rende impossibile continuare a utilizzare la fotocamera. È qui che torna utile la sostituzione rapida della batteria. Avere due celle galvaniche fresche di riserva in tasca risolve facilmente il problema di superare la scarica improvvisa della batteria. Quando si utilizza un flash, non è più possibile fare scorta di celle galvaniche: si scaricano rapidamente. Gli elementi di alta qualità durano più a lungo, ma recentemente i loro prezzi sono aumentati notevolmente. Ben presto divenne chiaro che far funzionare una telecamera utilizzando celle galvaniche era molto dispendioso. Naturalmente aiutano le batterie di piccole dimensioni ad alta intensità energetica disponibili con una capacità di 2650 mAh. Ma si esauriscono anche rapidamente. La cosa principale è che accade inaspettatamente. C'è un altro grave inconveniente quando si utilizza una fotocamera con batterie da 1,2 volt. Molto prima che la batteria sia completamente scarica a 1 V, la fotocamera smette di funzionare. Semplicemente “richiede” la sostituzione delle batterie con la scritta corrispondente sul display e poi si spegne automaticamente. Le batterie grippate hanno una tensione di 1,1...1,15 V con una corrente di carico di 0,5 A, cioè le batterie sono sottoutilizzate. E molto solido. Non sappiamo come caricare queste batterie perché non sappiamo quale carica dovrebbero ricevere. E poi non resta altro da fare che scaricare con forza le batterie sottoutilizzate a una tensione di 0,9...1 V prima di caricarle, il che richiede diverse ore. Come vediamo, è impossibile massimizzare l'uso dell'energia sia delle batterie che delle celle galvaniche. Pertanto, in condizioni di funzionamento stazionario, è consigliabile alimentare la telecamera da rete tramite apposita unità. Il requisito principale è l'affidabilità. In nessun caso dovrebbe danneggiare una fotocamera costosa.
Tenendo conto di questo requisito, è stato sviluppato un dispositivo, il cui schema è mostrato in figura. Si tratta di uno stabilizzatore di tensione a compensazione lineare con limitazione della corrente di uscita e un'unità di protezione contro l'aumento di emergenza della tensione di uscita. Il trasformatore di rete T1, il ponte a diodi VD1 -VD4 e il condensatore di livellamento C1 vengono utilizzati da un alimentatore industriale BP 12/10 (12 V, 10 W). Il dispositivo utilizza un chip stabilizzatore parallelo TL431 (DA1). Il suo ingresso di controllo riceve tensione dal divisore R6R4, i cui resistori sono selezionati in modo tale che alla tensione di uscita nominale sul resistore R4 ci siano 2,5 V. Se per qualche motivo la tensione di uscita supera quella nominale, la corrente attraverso il chip DA1 aumenterà bruscamente, il che porterà a ridurre la tensione basata sul transistor di regolazione VT1 e, di conseguenza, a ripristinare la tensione di uscita nominale dello stabilizzatore. Per garantire l'affidabilità, il transistor VT1 viene selezionato con un ampio margine di tensione, corrente e potenza. L'unità di limitazione della corrente di uscita è assemblata utilizzando il transistor VT2 e i resistori R3, R5. Il resistore R5 è un sensore di corrente di carico. Nel momento in cui la caduta di tensione ai suoi capi supera 0,6 V, il transistor VT2 si apre e limita la crescita della corrente di base del transistor VT1, per cui la corrente di uscita è limitata a 3 A. Anche il transistor VT2 è stato scelto come potente per motivi di affidabilità. Si sono verificati casi di guasto di transistor a bassa potenza (delle serie KT315 e KT503) in unità di protezione simili. Ma non ci sono stati danni ai potenti transistor. I vantaggi dello stabilizzatore di tensione proposto sono l'inclusione di un sensore di corrente nello spazio del cavo di alimentazione positivo e non negativo (comune), nonché l'assenza di un "diminuzione" della tensione di uscita quando la corrente di carico si avvicina il limite limite. Sebbene il regolatore di tensione sia altamente affidabile, se dovesse guastarsi, la fotocamera potrebbe essere danneggiata dall'aumento della tensione di alimentazione. Per evitare ciò, viene utilizzata un'unità di protezione sul transistor VT3, sul diodo zener VD5 e sul resistore R7. In caso di un aumento di emergenza della tensione di uscita, il diodo zener VD5 e il transistor VT3 si aprono, la cui corrente di collettore fa bruciare il fusibile FU2. Tali apparecchi sono stati ben sperimentati dall'autore per proteggere i filamenti dei tubi catodici dei televisori quando sono alimentati in corrente continua. Poiché il dispositivo proposto è destinato all'uso domestico, non è stato impostato il compito di minimizzarne i parametri di peso e dimensioni. Pertanto è alloggiato in un alloggiamento del già citato alimentatore 12/10, che oggigiorno può essere acquistato a buon mercato senza troppe difficoltà. L'avvolgimento secondario del trasformatore di rete è stato riavvolto: il numero delle sue spire è stato ridotto di circa il 30%, mentre la tensione dell'avvolgimento è scesa a 7,7 V. È possibile utilizzare anche qualsiasi trasformatore di rete con potenza 5...10 W con avvolgimento da 6...6,3 V , incluso filamento per tecnologia a lampada. È anche accettabile l'uso di moderni trasformatori di piccole dimensioni. Ma molti di loro hanno caratteristiche dichiarate che non corrispondono a quelle reali. È adatto solo un trasformatore il cui avvolgimento è in grado di fornire una corrente di uscita di 2 A con una tensione di almeno 6 V. Anche un trasformatore con un avvolgimento di soli 5 V è adatto se nel raddrizzatore vengono utilizzati diodi con una caduta di tensione inferiore ponte VD1 - VD4, ad esempio, diodi al germanio della serie D302 -D305 o diodi Schottky 1N5822, KD2998A-KD2998G. I condensatori all'ossido possono essere di qualsiasi tipo; la capacità del condensatore C1 deve essere almeno di 1000 µF. Sensore di corrente - resistore R5 - S5-16MV-5. Se necessario, può essere fatto in casa con filo di nicromo. I restanti resistori sono MLT-0,25. L'alimentatore è montato su breadboard. I diodi a ponte raddrizzatore KD202V (VD1-VD4) possono essere sostituiti con altri con una corrente diretta massima di almeno 3 A, ad esempio delle serie KD213, D242, D243, oppure utilizzare ponti già pronti BR305 o BR605. Il transistor di regolazione KT829B (VT1) è posto su un dissipatore alettato con una superficie di raffreddamento di circa 150 cm2. Questo transistor è composito. Può essere una qualsiasi delle serie KT829 o KT827, nonché il BDX53C straniero. Transistor VT2. qualsiasi delle serie KT815, KT817. Transistor VT3 - qualsiasi potente struttura npn in silicio a bassa frequenza con una corrente di collettore costante massima di almeno 5 A, ad esempio delle serie KT803, KT808, KT819, BD911. Questo transistor è installato senza dissipatore di calore, poiché non ha il tempo di riscaldarsi durante il tempo in cui si brucia il fusibile FU2. Ne consegue che in questo progetto non è possibile utilizzare fusibili sostitutivi. LED HL1: qualsiasi colore. Il diodo zener KS133A (VD5) può essere sostituito con KS139A o BZX55C3V3, BZX55C3V6, BZX55C3V9 stranieri. Configurare un alimentatore assemblato con parti riparabili non è difficile. Ma dato che ad esso è collegato un carico costoso, questo processo dovrebbe essere trattato in modo molto responsabile. Innanzitutto, l'unità protettiva sul transistor VT3 viene controllata separatamente. Durante l'installazione, questo transistor viene installato su un dissipatore di calore con una superficie di raffreddamento di 200 cm2. L'unità è collegata ad un alimentatore da laboratorio con una tensione di uscita regolabile in continuo di 0...15 V e limitando la corrente di uscita a ZA. In assenza di alimentazione da laboratorio, è possibile utilizzare uno stabilizzatore di tensione personalizzabile, per il quale il resistore costante R4 viene temporaneamente sostituito con uno variabile collegato come reostato. È necessario assicurarsi che il transistor VT3 apra e chiuda in modo affidabile l'uscita dell'alimentatore con una tensione non superiore a 4,5 V. Quindi controllare la protezione della corrente di uscita. Il livello richiesto di limitazione di corrente viene impostato selezionando la resistenza del sensore di corrente - resistore R5. Successivamente, se necessario, selezionare la resistenza del resistore R4 per impostare la tensione di uscita entro 3...3,2 V. Infine, collegando e scollegando un carico con una resistenza di 4 Ohm all'uscita, verificare la stabilità della tensione di uscita . Non dovrebbe cambiare di più di 10 mV. La tensione è stata misurata con un dispositivo V7-38 direttamente sulla scheda. Il dispositivo proposto può alimentare contemporaneamente due telecamere. Durante il suo funzionamento (circa due anni), non ci sono stati commenti riguardo al suo funzionamento. Per una maggiore affidabilità nella protezione della fotocamera da un aumento di emergenza della tensione di uscita, è meglio collegare il collettore del transistor VT3 non all'uscita dello stabilizzatore di tensione, ma al suo ingresso - il punto di connessione dei terminali superiori dei resistori R1 , R2, il collettore del transistor VT1 e il terminale destro del fusibile FU2. Autore: A. Zyzyuk
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