Практически каждый человек сегодня постоянно пользуется таким устройством, как адаптер питания. А что же это такое и для чего он нужен? Статья описывает Мы рассмотрим назначение этих устройств, их характеристики и типы.
Адаптер питания и его назначение
Попробуем дать определение этому прибору. Адаптер, или блок питания, - это электронное устройство, предназначенное для формирования выходного напряжения заданной величины и мощности. Бытовые адаптеры преобразуют сети в постоянный, необходимый для аппаратуры различного типа. В странах СНГ принят стандарт электросетей: 220 В с частотой 50 Гц, однако в других странах эти параметры могут быть иными. Соответственно, и адаптер питания, выпущенный для такой страны, будет отличаться по рабочему входному напряжению. А для чего нужны такие блоки? Практически вся электронная аппаратура имеет рабочее напряжение в пределах 3-36 вольт (иногда могут быть и исключения). Ведь рабочий диапазон большинства полупроводниковых компонентов задан исключительно в низковольтном напряжении. Это обусловлено тем, что такие элементы отличаются небольшими выделяют при работе малое количество тепла и имеют незначительный расход энергии.
Адаптер питания нужен для обеспечения подобной техники рабочим напряжением. Гораздо экономичнее получается для аппаратуры изготовить блок питания, чем разрабатывать приспособление, питающееся непосредственно от сети 220 В. Для таких устройств понадобятся мощные, с большими габаритными размерами радиаторы. В результате существенно вырастут размеры и цена таких изделий.
Классификация адаптеров
В первую очередь, блоки питания можно разделить на две основные группы: внешние и встраиваемые. Из названия легко понять, что последние находятся в едином корпусе с основным устройством. Хорошим примером такого адаптера может послужить блок питания персонального компьютера, в котором упомянутый прибор хоть и выделен в отдельный узел, однако находится в общем корпусе. Внешний блок питания является конструктивным самостоятельным узлом. Например, зарядное устройство для мобильного телефона, ноутбука и прочее. Еще одной из характеристик, по которым различают адаптеры, является технология изготовления. С этой точки зрения бывают трансформаторные и электронные Первые характеризуются большими размерами и весом, простотой, надежностью, низкой стоимостью и легким ремонтом. Импульсные устройства, наоборот, имеют малые габаритные параметры и незначительный вес, но при этом они долговечны и стабильны в работе.
Виды блоков питания
Существует множество частных решений исполнения блоков питания. Они будут отличаться по выдаваемому выходному и т. д. Выпускается также адаптер питания (универсальный), который способен выдавать несколько разных по значению напряжений. Такими устройствами можно запитывать различную аппаратуру. Универсальные блоки имеют на корпусе механизм переключения номинального выходного напряжения, а также могут иметь различные по типу сменные штекера. В последнее время большой популярностью пользуется адаптер питания USB. К такому блоку можно подключать разнообразные устройства, которые способны заряжаться через USB-кабель.
Заключение
Благодаря качественному адаптеру аппаратура получает требуемое напряжение питания, а от этого зависит стабильность и продолжительность ее работы.
На первый взгляд, блок питания ни чем не отличается от зарядного устройства. Особенно если у первого наличествует выпрямительная схема, позволяющая преобразовать переменное напряжение в постоянное.
Именно по этому, некоторые, не вдаваясь в детали, пытаются использовать блоки питания для заряжания аккумуляторов а зарядные устройства для постоянного питания устройств. Любое оборудование должно использоваться по назначению, и тогда результат его работы будет соответствовать характеристикам заявленным производителем.
Что же принципиально отличает зарядное от блока питания.
- Для того что бы устройству называться блоком питания, ему достаточно иметь простой трансформатор, который имеет одну первичную и одну вторичную обмотку. Все - это уже блок питания. Такой трансформатор выдаст на вторичной обмотке то напряжение которое необходимо для питания устройства. Оно будет так же переменным, но вольтаж будет ниже. Большинство электронных устройств имеют питание постоянного напряжения. Для этого понижающий трансформатор укомплектовывается схемой выпрямления (часто просто диодным мостом) И в принципе этого достаточно для Блока питания.
- Зарядное устройство несколько сложнее. Его принципиальная схема более сложная и её функция в основном заключается в генерировании импульсного напряжения которым и заряжаются аккумуляторы. Так как оптимальным для зарядки является именно импульсный, а не постоянный ток. Блок питания это стабилизированное по пульсации напряжение.
- По своему принципу блок питания не приемлет коротких замыканий. Для зарядного устройства короткое замыкание является, можно сказать, его "работой"
- Основными данными "снимаемыми" с этих устройств есть, для блока питания это постоянное напряжение не меняющееся от увеличения нагрузки, а для зарядного устройства напряжение может и плавать, однако ток зарядки должен строго соответствовать емкости заряжаемого устройства, иначе можно испортить аккумуляторы. Обычно ток зарядки должен быть равен 1/10 от емкости аккумулятора.
Учитывая это, понимаем что далеко не каждый блок питания будет "заботится" о токе нужном для аккумулятора, что может привести к порче последнего. А это значит для зарядки, блоки питания лучше не использовать.
Если подытожить русским языком то, блок питания это источник напряжения, а зарядное это больше источник тока.
Перед тем как экспериментировать с заменой зарядного устройства блоком питания и наоборот, необходимо знать все характеристики этих устройств. После чего принимать решение о возможности взаимозамены.
Как правильно подобрать блок питания для ноутбука, планшета, камеры, принтера, сканера, роутера, маршрутизатора, монитора, DVD плеера, игровой консоли, и... любого другого устройства.
Три простых шага, которые приведут Вас к правильному выбору:
- 1. Определите напряжение (V, вольт), которое необходимо для Вашего устройства
Эту информацию можно посмотреть на самом устройстве (на этикетке с нижней стороны) - это входное напряжение, например INPUT: 20V
Также, такая информация должна быть изображена на старом блоке питания - это выходное напряжение, например OUTPUT: 20V
Что делать если на Вашем устройстве указано напряжение (V, вольт), которое не соответствует напряжению блоков питания, находящихся в продаже?
В этом случае можно подобрать блок питания с близким к требуемому значению напряжения, с учетом допустимой погрешности в ±0,5V.
- 2. Определите силу тока (A, ампер), которая необходима для Вашего устройства
Эту информацию также можно посмотреть либо на самом устройстве, либо на старом блоке питания, соответственно INPUT: 2A или OUTPUT: 2A
Примечание: Следует отметить, что новый блок питания можно купить и с большим количеством ампер
, чем необходимо устройству. В нашем примере это может быть 2 и более ампер (2,5A или 3A и т.д.). При этом устройство возмет столько энергии, сколько необходимо для работы, а блок питания, имея дополнительный запас по мощности, будет меньше греться и дольше прослужит.
- 3. Определите коннектор (разъем), который подходит к Вашему устройству
Существуют различные типы коннекторов, при этом их легко можно идентифицировать по названию или размеру. Возмите линейку и измерьте размеры штекера, либо гнездо на самом устройстве (куда вставляется коннектор). В подавляющем большинстве, достаточно определить внешний и внутренний диаметр коннектора. Например, изображенный на рисунке коннектор имеет 5,5 мм. во внешнем диаметре и 2,5 мм. во внутреннем диаметре, что соответствует типу коннектора: 5.5 x 2.5 мм .
 |
Что делать если Ваше устройство имеет гнездо, к которому не подходят разъемы от блоков питания, находящихся в продаже?
В этом случае можно приобрести блок питания, подходящий по напряжению (V) и силе тока (A), а кабель с разъемом установить от старого блока питания. Эту операцию можно произвести самостоятельно или в любом ремонтном центре.
Примечание: Как правило, для большинства устройств требуется постоянное напряжение с полярностью питания коннектора: плюс ("+") на внутреннем контакте и минус ("-") на наружном контакте.
Руководствуясь этими правилами, давайте для примера подберем блок питания для устройства, имеющего напряжение и силу тока: 20V-2A
, с коннектором 5.5 x 2.5 мм
.
Вариант 1: Блок питания PA3743U-1ACA (20V-2A), ссылка на страницу товара:
Вариант 2: Блок питания 76G01B651-5A (20V-3,25A), ссылка на страницу товара:
Вариант 3: Блок питания PA-12 (19,5V-3,34A) при замене кабеля с коннектором от старого блока питания, ссылка:
Вот и все! Теперь Вы с легкостью можете подобрать блок питания к любому Вашему устройству!
А еще... найти подходящий блок питания для Вашего устройства, можно набрав поисковый запрос в области поиска вверху любой страницы нашего сайта и нажать на кнопку поиска или на клавишу Enter. Критерием поиска может служить модель устройства или блока питания. Например, модель "IdeaPad S10 " или "41R4441 ".
Помните, что список совместимых моделей может быть не полным, потому что производители устройств постоянно выпускают новые модели, к которым подходят существующие адаптеры питания. Мы стараемся добавлять новые модели устройств в списки совместимости, но если у вас возникли трудности с подбором блока питания для вашего устройства, напишите нам сообщение в форме «Задать вопрос » (расположена ниже). Наши опытные продавцы помогут Вам сделать выбор.
Многие радиолюбители пытаются переделывать старые компьютерные блоки питания собранные на микросхемах TL494 и KA7500 в зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов. К сожалению старые запасы блоков питания подходят к концу. С каждым днем все труднее, а порой совсем невозможно найти подходящий для переделки компьютерный блок питания. Зато универсальных импульсных блоков питания предназначенных для питания светодиодных лент, видеокамер и прочих низковольтных девайсов, огромное количество находится на полках растущих, как грибы магазинов «Электротовары».
И вот мне в голову пришла хорошая идея, переделать импульсный блок питания в зарядное устройство. В качестве подопытного я выбрал китайский, с выходным напряжением 12В 10А мощностью 120 ватт блок питания с маркировкой «S-120-12», приобретенный мною за 13$ в известном интернет магазине китайских товаров, не буду его рекламировать, о нем и так, уже все знают.
Все импульсные блоки такого формата рассчитаны на питание от сети 110/220В, с завода оснащены защитой от короткого замыкания и перегрузки по току, во всех блоках питания на передней панели имеется маленький подстроечный резистор, позволяющий регулировать напряжение в диапазоне 12±1В.
Конечно для полноценной зарядки аккумулятора такого напряжения не достаточно. Поэтому надо расширить диапазон регулировки напряжения в более широких пределах, ну например, от 9 до 20В. Как, это сделать сейчас я вам расскажу…
И, так для переделки в зарядное устройство подойдет любой 12В 10А импульсный блок питания с установленным с завода подстроечным резистором на плате.
Переделка заключается в замене двух резисторов обозначенных на картинке Р1 и R1. Подстроечный резистор Р1 с сопротивлением 1K надо заменить на переменный резистор 5K. Далее надо найти и заменить постоянный резистор R1 сопротивлением 5K на резистор с сопротивлением 2.7K или поставить подстроечный резистор на 5К. Тем самым изменится диапазон регулировки напряжения от 9 до 20В. Если при выкручивании ручки переменного резистора Р1 в крайнее положение напряжение будет более или менее 20В, тогда надо подобрать сопротивление постоянного резистора R1. Минимально допустимое напряжение 7В, максимальное напряжение которое можно выжать из блока питания 23В, далее блок уходит в защиту.
После переделки должно получиться примерно так.
Не спешите выжимать из БП максималку… Поскольку напряжение на выходе из блока питания можно регулировать от 9 до 20В, во избежание большого взрыва надо заменить выходные конденсаторы 1000 мкф 16В на более мощные 1000 мкф 25В. В моем блоке их оказалось пять штук. Новые конденсаторы оказались такого же размера и поэтому идеально стали на свои места. Чтобы контролировать процесс зарядки аккумулятора я установил китайский универсальный вольтметр амперметр, приобретенный за 3$ во всем известном китайском интернет магазине, не буду его рекламировать. Провода я решил проложить аккуратно припаяв к плате снизу и вывел на верх через имеющиеся под импульсным трансформатором технологические отверстия. Получилось довольно компактно и ничего не торчит.
На этой картинке изображена схема подключения китайского вольтметра амперметра к выходу блока питания. Возможно кому то она пригодиться.
Собранное устройство будет выглядеть примерно так. На верхней крышке блока питания, чуть выше импульсного трансформатора приклеил термопистолетом китайский вольтметр амперметр. На передней стенке я установил два разъема «Banana», к ним легко подключать провода. На правой стенке установлен выключатель питания и переменный резистор Р1.
Как заряжать аккумулятор?
Включаем зарядное устройство в сеть и нажимаем выключатель расположенный на боковой стенке устройства. Как только китайский вольтметр амперметр заработает, поворачиваем пластиковую ручку переменного резистора влево до упора на приборе будет 9В. Далее подключаем аккумулятор к выходу зарядного устройства и плавно поднимаем напряжение для полностью разряженного аккумулятора не более 13.5В, а для наполовину разряженного не более 14.5В. Внимательно смотрите за показаниями амперметра, начальный ток заряда должен быть не более 10% от емкости аккумулятора. То есть, для АКБ емкостью 60А/ч начальный ток заряда будет составлять не более 6А. Далее по мере заряда сопротивление аккумулятора понемногу снизится и сила тока упадет, как только это произойдет доведите напряжение до 14.5В. Постепенно по окончанию процесса зарядки аккумулятора сила тока снизится до 0.1А, а плотность электролита в каждой банке поднимется до 1.27 г/см³. Запрещается заряжать аккумулятор напряжением более 14.5В потому, что напряжение в бортовой сети автомобиля находится в пределах 13.5 — 14.5 вольт.
Вообщем процесс заряда аккумулятора, как у старой доброй советской трансформаторной зарядки, сила тока увеличивается за счет повышения напряжения. Друзья, не парьтесь с защитой по току, в этом зарядном устройстве и так, все отлично работает.
Как работает защита от короткого замыкания?
Если случайно или специально закоротить выход блока питания, ничего страшного не произойдет, мгновенно сработает защита от короткого замыкания, блок питания выключится и будет находиться в таком состоянии до устранения причины короткого замыкания. После устранения КЗ блок снова перейдет в рабочее состояние. Также имеется защита от перегрузки по току, порог срабатывания не более 10А. Спалить сей девайс практически не возможно, при подключении нагрузки более 10А блок снова уйдет в защиту. Чтобы наглядно показать вам мощь устройства я подключил к блоку питания галогеновую лампу на 55 Ватт и выставил напряжение 14.5В. Амперметр показал 6А и это еще не предел…
Стоимость всех компонентов для изготовления зарядного устройства.
- Блок питания 13$ или 800 руб.
- Китайский вольметр амперметр 3$ или 180 руб.
- Конденсаторы 1000 мкф 25В по 15 руб. в количестве 5шт. 75 руб.
- Крокодилы 2 шт. 60 руб.
- Переменный резистор 50 руб.
- Разъемы «Banana» 2 шт. 30 руб. можно было не ставить
- Провода соединительные выдрал из компьютерного БП бесплатно
- Комплект прямых рук для сборки (использовал свои) тоже бесплатно
Итого: 1195 рублей.
И, так всего за 1195 деревянных рублей возможно собрать компактное и довольно мощное бюджетное зарядное устройство. Напряжение питания 110/220В, выходное напряжение от 9 до 20 вольт, сила тока 10А и мощность 120 ватт. Да, еще большой плюс, встроенная защита от короткого замыкания и защита по току до 10А.
Какое зарядное устройство можно купить в магазине за 1195 рублей?
Если честно я сомневаюсь, что за эти деньги можно купить, что то адекватно работающее, хоть как то заряжающее аккумуляторную батарею. Был у меня случай, лет 10 назад купил я в автомагазине зарядное устройство «Striver PW 265» за 1500 рублей с защитой по току, от перегрева, от КЗ, 200 ватт 6А. Ну, купил да и ладно. Решил зарядить аккумулятор, накинул клеймы, включил в розетку, вроде бы все по инструкции. День заряжаю, два заряжаю… На третий день не выдержал, измерил выходное напряжение ровно 12В. Господа производители, почему оно не заряжает? Отнес в магазин, поменяли. Прямо в магазине на новом заряднике измерил напряжение снова 12В. Короче было у продавца семь зарядных устройств и все одинаковые, больше 12В не выдают. Вернули деньги. И это не первый случай. На днях друг принес новенькое зарядное устройство, которое не заряжает.
Друзья, выбор за вами, покупать готовый зарядник в магазине или делать своими руками из импульсного блока питания. Я всего лишь написал о простом способе переделки импульсного блока питания в достойное вашего внимания, бюджетное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. В ходе многочисленных тестов и испытаний проводившихся лично мною в течении трех месяцев, зарядное устройство ни разу меня не подвело. Если у вас есть вопросы, смело задавайте их в комментариях.
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Для радиолюбительских самоделок часто требуются источники питания с различными выходными характеристиками. Например, для сборки простой схемы автоматики освещения мне потребовался маломощный блок питания на 12 В . Покупать его оказалось накладно, стоимость готового источника превысила стоимость схемы автоматики. Самому сделать такой источник можно, и значительно дешевле имеющихся в продаже, но это уже при многократном повторении вносит рутину в творческий процесс. Поэтому, я нашёл относительно простой и достаточно дешёвый способ создать такой источник, это переделка готового зарядного устройства для смартфона .
Однажды у одного китайского продавца мне довелось приобрести десяток зарядных устройств для смартфонов с выходными характеристиками 5 В 1 А, что вполне удовлетворило мои потребности. Причём, эти ЗУ имеют стабилизацию выходного напряжения и в режиме холостого хода потребляют мало энергии, что не маловажно для создания устройств автоматики освещения и т.п. Всё, что мне осталось, поднять выходное напряжение до необходимого мне уровня, о чём и расскажу дальше.
Само ЗУ выглядит так:
Мне десяток таких малышек обошёлся по доллару за штучку.
Интересующие нас внутренности устройства можно посмотреть после аккуратного вскрытия:
Для Вас специально, и для личного архива, снял схему ЗУ, хотя для переделки в её подробности я даже не вникал.
Переделка поэтапно заключается в следующем:
- Аккуратно тонким эмалированным проводником делаем виток обмотки (можно несколько) и при включенном ЗУ под нагрузкой (подключаем заряжаемый гаджет) смотрим осциллографом амплитуду импульсов. Таким образом, определяем напряжение, создаваемое одним витком обмотки.
- Выпаиваем USB разъём.
- Снимаем тестовый виток и доматываем эмалированным проводником (подобным по толщине проводнику вторичной низковольтной обмотки) столько витков, сколько не хватает для получения требуемого выходного напряжения. Припаиваем намотанную обмотку последовательно вторичной заводской. Место спайки выбираем точку контакта с импульсным диодом Z1. Разрезаем дорожку между вторичкой и Z1. Припаиваем к контакту анода Z1 свободный конец домотанной вторички.
- Выпаиваем стабилитрон VD2, и вместо него впаиваем такой же, но на нужное напряжение, которое у нас и будет подаваться на выход.
- Выпаиваем конденсатор C4 и впаиваем аналогичную ёмкость на большее напряжение (на порядок выше выходного), например, для 12 В я выбрал конденсатор 100 мкФ 25 В.
В общем всё. Схема должна заработать без бубнов с танцами, если при переделке ничего не поломали.
У меня на трёх витках тестовой обмотки получился импульс, приближенный к прямоугольнику размахом 6 вольт, что даёт 2 вольта на виток. До 12 В мне не хватает 7 В или 3,5 витка. Мотаю 4 витка и далее по пунктам выше.
Конструкция получилась достаточно компактной, так что уместилась в родной корпус с небольшими переделками.
По факту у меня на выходе вышло 13,2 В. Возможно попался стабилитрон с такой характеристикой, а возможно я чего-то ещё не знаю про подобного рода переделки. В любом случае можно скорректировать напряжение другим стабилитроном, с меньшим напряжением стабилизации. Если такового не найдётся, не забывайте, что нужный стабилитрон можно получить при последовательном включении двух и более идентичных по току с разными напряжениями. Общее напряжение стабилизации будет суммой всех, входящих в цепочку.
И самое главное - О БЕЗОПАСНОСТИ! При работе с данной схемой во время теста с открытой платой нужно быть особо внимательным! На плате часть проводников находится под высоким сетевым напряжением, опасным для жизни! Не прикасайтесь к схеме ни чем ни к каким местам. Тестовая обмотка должна быть подключена к осциллографу до включения устройства в сеть!
