Nabíjačka mobilného telefónu. Ako previesť nabíjačku mobilného telefónu na iné napätie Schematický diagram čínskej telefónnej nabíjačky

Skrátka ma posrala moja natívna nabíjačka k telefónu Nokia s jeseňou, mrcha, s milipizdrickým konektorom:

Vždy odíde, vypadne. Sakra kratšie.

Našťastie má telefón micro-USB konektor, ktorý sa už stal štandardom. Teda aspoň ten môj. Áno, a nekopať za Nokiu, mám telefón na komunikáciu. Pre tablet na zábavu. (ako posratý). Takže cez tento konektor je telefón perfektne nabitý, ak sa nabíja.

A potom na druhý deň priniesli inú, zastaranú, v krátkom veku, „originálnu“ čínsku nabíjačku Nokia. Zamestnanci mi ich z času na čas dajú dole. Neviem, kurva, nikomu ich neopravujem, no, s výnimkou tohto prípadu, a potom preto, lebo pre seba Vidíte kvôli spájkovačke na stole a špeciálnej povesti v našej kancelárii. No to nie je pointa. Mala presne ten správny microUSB konektor:

Hneď poviem, že najjednoduchšie by bolo prispájkovať kábel k mojej natívnej nabíjačke, ale nehľadal som jednoduché spôsoby. Pretože získané skúsenosti, hoci malé, sú veľmi užitočné. Mimochodom, stále si môžete kúpiť novú nabíjačku, ale to sú náklady, čas cesty. Zabudnem, som lenivý.

Zdieľam svoje dojmy, skúsenosti, no, trocha humoru nezaškodí.

Dal som si kávu, aby som nezaspal pri rolovaní cez Google na typické situácie nabíjania, skúsené tipy, prípady opravy. Nedávalo to zmysel, pretože sú ich tisíce, ak nie miliardy, ako Číňania. Aj keď to poskytlo všeobecnú predstavu o nabíjacích obvodoch a porozumení namyslenosti, alebo to úplne posralo.

Prikryl som stôl prievanom, vybral som niekoľko vhodných mŕtvol, zapojil spájkovačku do zásuvky a odkrútil ju na riešenie problémov:

Nabíjanie správnou šnúrou obišlo svet pevne. Vyhorel takmer celý obsah polovodičov:

Druhý z košov, xs, z ktorého bez čipky vyzeral energicky, no nefungoval:

Pre každý prípad som mal stále funkčný napájací zdroj, xs z čoho, ale s celkom kompetentnými obvodmi vymeňte iba opuchnutý konder:

Ale zľutoval som sa nad ním a odložil som ho. V prípade nemožnosti opraviť to vlákno z prvých dvoch by som to bral.

Po ceste nízkeho odporu sa pri odstraňovaní porúch druhého náboja ukázala vypálená dióda a odpor, ktoré prefíkaní Číňania kvôli zlacneniu používajú ako poistky. Pijem:

Pohľad z druhej strany. Mimochodom, obvody sú na normálnej úrovni, rádovo lepšie ako prvé nabitie:

Bolo rozhodnuté použiť prvý ako darcu, dióda je normálna a rezistor už vyhorel:

V košoch som našiel analóg, ktorý zaplatil o niečo neskôr:

POZOR! AHTUNG! POZOR!

Spájkoval som diódu a odpor, strčil som ju do objímky a rozsvietená LED sa veselo rozsvietila na zeleno:

Je tam kontakt.

"Odpor je slabý," povedal náboj a smutný sivý dym potvrdil jej slová.

Dobre, povedal som a vliezol do košov, aby som hľadal analóg. Cestou hľadanie varistora a tlmivky, na ktorej šetrili prižmúrení ľudia. Opätovné spájkovanie:

Nový test, všetko ok (fotka nedopadla veľmi dobre).

Väčšina moderných sieťových nabíjačiek je zostavená podľa najjednoduchšieho impulzného obvodu, na jednom vysokonapäťovom tranzistore (obr. 1) podľa obvodu blokovacieho generátora.

Na rozdiel od jednoduchších obvodov na báze znižovacieho transformátora 50 Hz je transformátor pre impulzné meniče rovnakého výkonu rozmerovo oveľa menší, čo znamená, že rozmery, hmotnosť a cena celého meniča sú menšie. Pulzné meniče sú navyše bezpečnejšie - ak sa v klasickom meniči pri výpadku výkonových prvkov dostane do záťaže vysoké nestabilizované (a niekedy aj striedavé) napätie zo sekundárneho vinutia transformátora, tak v prípade pri akejkoľvek poruche „impulzu“ (okrem zlyhania spätných spojov optočlena - ten je však zvyčajne veľmi dobre chránený) nebude na výstupe vôbec žiadne napätie.

Ryža. 1
Jednoduchý obvod pulzného blokovacieho oscilátora

Podrobný popis princípu činnosti (s obrázkami) a výpočet obvodových prvkov vysokonapäťového impulzného meniča (transformátor, kondenzátory atď.) nájdete napríklad v "TEA152x Efficient Low Power Voltage supply" na adrese http://www. nxp.com/acrobat/applicationnotes/AN00055.pdf (v angličtine).

Striedavé sieťové napätie je usmernené diódou VD1 (hoci niekedy veľkorysí Číňania vkladajú do mostíkového obvodu až štyri diódy), prúdový impulz pri zapnutí je obmedzený odporom R1. Tu je žiaduce umiestniť odpor s výkonom 0,25 W - potom, keď je preťažený, vyhorí a bude vykonávať funkciu poistky.

Prevodník je zostavený na tranzistore VT1 podľa klasického flyback obvodu. Rezistor R2 je potrebný na spustenie generovania pri napájaní, v tomto obvode je voliteľný, ale menič s ním pracuje o niečo stabilnejšie. Generovanie je podporované kondenzátorom C1, zahrnutým v obvode PIC na vinutí, frekvencia generovania závisí od jeho kapacity a parametrov transformátora. Pri odblokovanom tranzistore je napätie na spodných svorkách vinutia / a II záporné, na horných kladné, kladná polvlna cez kondenzátor C1 otvára tranzistor ešte silnejšie, amplitúda napätia v vinutia sa zvyšuje ... To znamená, že tranzistor sa otvára ako lavína. Po určitom čase, keď sa kondenzátor C1 nabíja, prúd bázy začne klesať, tranzistor sa začne zatvárať, napätie na hornom výstupe vinutia II podľa obvodu začne klesať, cez kondenzátor C1 sa prúd bázy zníži dokonca viac a tranzistor sa zatvorí ako lavína. Rezistor R3 je potrebný na obmedzenie základného prúdu počas preťaženia obvodu a prepätia v sieti striedavého prúdu.

Súčasne amplitúda samoindukčného EMF cez diódu VD4 dobíja kondenzátor C3 - preto sa prevodník nazýva flyback. Ak vymeníte svorky vinutia III a dobijete kondenzátor C3 počas dopredného zdvihu, zaťaženie tranzistora sa prudko zvýši počas dopredného zdvihu (môže dokonca vyhorieť v dôsledku príliš veľkého prúdu) a počas spätného zdvihu , samoindukčný EMF bude nevyužitý a bude pridelený kolektorovému prechodu tranzistora - to znamená, že sa môže spáliť z prepätia. Preto je pri výrobe zariadenia potrebné prísne dodržiavať fázovanie všetkých vinutí (ak si pomýlite svorky vinutia II, generátor sa jednoducho nespustí, pretože kondenzátor C1 naopak naruší generovanie a stabilizovať okruh).

Výstupné napätie zariadenia závisí od počtu závitov vinutia II a III a od stabilizačného napätia Zenerovej diódy VD3. Výstupné napätie sa rovná stabilizačnému napätiu iba vtedy, ak je počet závitov vo vinutí II a III rovnaký, inak bude iný. Počas spätného zdvihu sa kondenzátor C2 dobíja cez diódu VD2, akonáhle sa nabije na približne -5 V, zenerova dióda začne prechádzať prúdom, záporné napätie na báze tranzistora VT1 mierne zníži amplitúda impulzov na kolektore a výstupné napätie sa ustáli na určitej úrovni. Presnosť stabilizácie tohto obvodu nie je príliš vysoká - výstupné napätie sa pohybuje v rozmedzí 15 ... 25%, v závislosti od zaťažovacieho prúdu a kvality zenerovej diódy VD3.
Schéma lepšieho (a zložitejšieho) prevodníka je znázornená v ryža. 2

Ryža. 2
Elektrický obvod je zložitejší
prevodník

Na usmernenie vstupného napätia sa používa diódový mostík VD1 a kondenzátor, odpor musí mať výkon najmenej 0,5 W, inak môže v momente zapnutia pri nabíjaní kondenzátora C1 vyhorieť. Kapacita kondenzátora C1 v mikrofaradoch by sa mala rovnať výkonu zariadenia vo wattoch.

Samotný prevodník je zostavený podľa už známej schémy na tranzistore VT1. Emitorový obvod obsahuje snímač prúdu na rezistore R4 - akonáhle sa prúd pretekajúci cez tranzistor stane taký veľký, že pokles napätia na rezistore presiahne 1,5 V (s odporom uvedeným na diagrame - 75 mA), tranzistor VT2 sa mierne otvára cez diódu VD3 a obmedzuje základný prúd tranzistora VT1 tak, aby jeho kolektorový prúd nepresiahol vyššie uvedených 75 mA. Napriek svojej jednoduchosti je takáto schéma ochrany dosť účinná a prevodník sa ukazuje ako takmer večný aj pri skratoch v záťaži.

Na ochranu tranzistora VT1 pred samoindukčnými emisiami EMF sa do obvodu pridáva vyhladzovací obvod VD4-C5-R6. Dióda VD4 musí byť vysokofrekvenčná - ideálne BYV26C, trochu horšia - UF4004-UF4007 alebo 1 N4936, 1 N4937. Ak takéto diódy nie sú, je lepšie reťaz vôbec neinštalovať!

Kondenzátor C5 môže byť akýkoľvek, musí však vydržať napätie 250 ... 350 V. Takýto reťazec môže byť inštalovaný vo všetkých podobných obvodoch (ak tam nie je), vrátane obvodu podľa ryža. 1- výrazne zníži zahrievanie tela kľúčového tranzistora a výrazne "predĺži životnosť" celého meniča.

Stabilizácia výstupného napätia sa vykonáva pomocou Zenerovej diódy DA1, stojacej na výstupe zariadenia, galvanické oddelenie zabezpečuje optočlen V01. Čip TL431 môže byť nahradený akoukoľvek nízkoenergetickou zenerovou diódou, výstupné napätie sa rovná jej stabilizačnému napätiu plus 1,5 V (úbytok napätia na LED optočlenu V01) ', na ochranu LED pred preťažením je pridaný malý odporový rezistor R8 . Akonáhle bude výstupné napätie mierne vyššie ako nastavená hodnota, cez zenerovu diódu pretečie prúd, LED optočlena začne svietiť, jej fototranzistor sa mierne otvorí, kladné napätie z kondenzátora C4 mierne otvorí tranzistor VT2 , čo zníži amplitúdu kolektorového prúdu tranzistora VT1. Nestabilita výstupného napätia tohto obvodu je menšia ako nestabilita predchádzajúceho a nepresahuje 10 ... 20%, tiež vďaka kondenzátoru C1 nie je na výstupe prakticky žiadne pozadie 50 Hz. prevodník.

V týchto obvodoch je lepšie použiť priemyselný transformátor z akéhokoľvek podobného zariadenia. Môžete si ho však navinúť sami - pri výstupnom výkone 5 W (1 A, 5 V) by primárne vinutie malo obsahovať približne 300 závitov drôtu s priemerom 0,15 mm, vinutie II - 30 závitov toho istého drôtu, vinutie III - 20 závitov drôtu s priemerom 0,65 mm. Vinutie III musí byť veľmi dobre izolované od prvých dvoch, je vhodné ho navinúť do samostatnej časti (ak existuje). Jadro je štandardné pre takéto transformátory s dielektrickou medzerou 0,1 mm. V extrémnych prípadoch môžete použiť krúžok s vonkajším priemerom približne 20 mm.

Toto zariadenie bolo koncipované na dlhú dobu a bolo opakovane testované, všetko, čo je uvedené nižšie, je vývoj autora. Napriek veľmi jednoduchému obvodu zariadenie funguje veľmi stabilne. Samotné zariadenie je nabíjačkou pre mobilný telefón bez použitia drôtov.

Ako to všetko funguje?
Na tejto stránke bolo zverejnené toto zariadenie. Prvá verzia nebola veľmi účinná, potom boli vynájdené ďalšie verzie. Táto možnosť sa ukázala ako najekonomickejšia. Zariadenie umožňuje nabíjať telefón, ak je tento vo vzdialenosti nie viac ako 3 - 4 cm od prijímača.Základom prvého zariadenia je vysoko účinný PWM regulátor, ktorý dokáže generovať obdĺžnikové impulzy s frekvenciou až 1 MHz, no pre veľké straty sa nápad ukázal ako nie veľmi dobrý, hoci toto zariadenie umožňovalo nabíjanie mobilných zariadení na vzdialenosť až 50 cm od prijímača.
Po niekoľkých neúspešných pokusoch o vytvorenie takéhoto zariadenia prišiel na záchranu zjednodušený blokovací generátor, ktorý som úspešne použil v zariadeniach na elektrošoky.

Hlavné výhody zariadenia:
1) Nízka spotreba
2) Vysoká účinnosť (v porovnaní s náprotivkami)
3) Pomerne veľký nabíjací prúd
4) Schopnosť pracovať z redukovaného zdroja (prvá verzia pracovala s napätím 9-16 voltov)
5) Jednoduchosť a kompaktnosť

Vysielacia časť zariadenia pozostáva z dvoch hlavných obvodov. Každý z nich má priemer 10 cm, navinutý drôtom 0,8 mm. Prvý okruh (L1) pozostáva z 20 závitov, druhý z 35 závitov toho istého drôtu. Obrysy sú naskladané na seba a ozdobené lepiacou páskou alebo izolačnou páskou.

Vopred musíte očíslovať vodiče cievok, pretože musia byť fázované. Fázujú sa takto - začiatok prvej cievky je spojený s koncom druhej alebo naopak, hlavnou vecou je získať jednu cievku s kohútikom.

Ďalej vyberieme odpor (ak plánujete spustiť zariadenie zo zníženého zdroja, potom je možné odpor odstrániť).
Odporúča sa použiť orezávací odpor 0 ... 470 Ohm, výkon odporu nie je veľmi dôležitý (0,25-2 wattov).

Ako nastaviť? Len! zhromažďujeme pre začiatok obvod prijímača. Pripojíme napájací zdroj (akýkoľvek stabilizovaný zdroj jednosmerného napätia 4,5-9 voltov). Rezistor nastavíme tak, aby kľudový prúd obvodu nepresiahol 150mA.
Maximálny odber prúdu obvodu nie je väčší ako 600 mA, trochu súhlasíte.
Po výbere optimálneho odporu môžete premennú nahradiť konštantným odporom (0,25-1W). Odpor základného obmedzovača priamo závisí od menovitého vstupného napätia.

V mojej verzii sa tranzistor neprehrieval, ale pre každý prípad ho nainštalujte na malý chladič.
Zariadenie začne pracovať od napätia 1 volt - ďalšia vlastnosť tohto dizajnu, ale z takého napätia nebude nabíjať mobilný telefón, namiesto toho ho možno použiť ako konvertor na napájanie zariadení s nízkou spotrebou.

Tranzistor – možno použiť doslova akýkoľvek nízkofrekvenčný tranzistor bez ohľadu na štruktúru. Obvod používa tranzistor KT818, možno ho úspešne nahradiť 837, 816, 814 alebo 819, 805, 817, 815, len pri použití tranzistorov s reverzným vedením by ste mali zmeniť polaritu napájacieho zdroja.

Prijímač

Konštrukcia prijímača je nehorázne jednoduchá - obvod, usmerňovač, zenerova dióda a akumulačný kondenzátor. Dióda potrebuje impulz, najlepšie vo verzii SMD, keďže celý obvod bude umiestnený v mobilnom telefóne. V mojom prípade bola použitá pomerne výkonná a bežná dióda SS14 Schottky. Takáto dióda je schopná pracovať pri frekvenciách do 1 MHz, prúd je do 1A!

Kondenzátor nie je kritický, má kapacitu 47 až 220 mikrofaradov (viac je samozrejme lepšie, ale nemusí tam byť dostatok miesta). Napätie kondenzátora od 10 do 25 voltov.
Zenerova dióda - akákoľvek pre napätie 5-6 voltov (často sa vyskytuje s napätím 5,6 voltov, napríklad - BZX84C5V6).

Obvod prijímača (L3) obsahuje 15 závitov drôtu 0,3-0,7 mm, špirálovito navinutých na vonkajšej alebo vnútornej strane zadného krytu telefónu.

Obvod je možné zostaviť na kompaktnú dosku alebo umiestniť na vhodné miesto pomocou povrchovej montáže, je však vhodné vyplniť montáž gumovým lepidlom alebo silikónom.

Sony Ericsson K750 bol používaný ako experimentálny telefón, je plne funkčný a bol kúpený špeciálne na tieto experimenty (kúpené na náhradné diely za 5 $), potom už bola prerobená šikovná Nokia N95.
Zariadenie dokáže dostatočne rýchlo nabiť mobilný telefón, všetko závisí od celkového výkonu, v tomto prípade je 1000mA batéria plne nabitá za 3 hodiny.

Prúd sa prenáša do druhého okruhu metódou elektromagnetickej indukcie, v tomto prípade je to úplne bezpečné, pretože frekvencia je znížená, nemá žiadne škodlivé účinky na človeka.

Za účelom inštalácie prijímacieho obvodu sa mobilný telefón rozoberie. Do nabíjacej zásuvky je pripojená priemyselná nabíjačka a polarita je uvedená na kontaktoch zásuvky. Ďalej sú výstupy prijímača pripojené k zodpovedajúcim výstupom zásuvky.

Obrys je možné pripevniť na zadný kryt telefónu pomocou epoxidu, silikónu (veľmi nežiaduce), super lepidla (použite iba vtedy, keď sa plánuje pripevnenie obrysu na vonkajšiu stranu krytu).

Zoznam rádiových prvkov

Označenie	Typ	Denominácia	Množstvo	Poznámka	Obchod	Môj poznámkový blok
VT1	bipolárny tranzistor	KT818A	1	KT837, KT816, KT814		Do poznámkového bloku
VD1	zenerova dióda	BZX84C5V6	1	5-6 voltov		Do poznámkového bloku
VD2	Schottkyho dióda	SS14	1			Do poznámkového bloku
C1	elektrolytický kondenzátor	10 uF	1

Teraz sa všetci výrobcovia mobilov dohodli a všetko, čo je v obchodoch, sa nabíja cez USB konektor. To je veľmi dobré, pretože nabíjačky sa stali univerzálnymi. Nabíjačka na mobil v zásade nie je.

Ide len o pulzný zdroj jednosmerného napätia 5V a samotná nabíjačka, teda obvod, ktorý monitoruje nabitie batérie a zabezpečuje jej nabitie, sa nachádza v samotnom mobilnom telefóne. Nejde však o to, ale o to, že tieto „nabíjačky“ sa teraz predávajú všade a sú už také lacné, že problém s opravou akosi sám zmizne.

Napríklad v obchode stojí „nabíjanie“ od 200 rubľov a na známom Aliexpress sú ponuky od 60 rubľov (vrátane doručenia).

schému zapojenia

Schéma typického čínskeho náboja, skopírovaná z dosky, je znázornená na obr. 1. Môže existovať aj variant s preskupením diód VD1, VD3 a zenerovej diódy VD4 do záporného obvodu - obr.

A "pokročilejšie" možnosti môžu mať na vstupe a výstupe usmerňovacie mostíky. V číslach dielov môžu byť rozdiely. Mimochodom, číslovanie na diagramoch je uvedené ľubovoľne. To ale nemení podstatu veci.

Ryža. 1. Typická schéma čínskej sieťovej nabíjačky pre mobilný telefón.

Napriek jednoduchosti ide stále o dobrý spínaný zdroj a dokonca aj stabilizovaný, ktorý sa celkom hodí na napájanie niečoho iného ako nabíjačky mobilu.

Ryža. 2. Schéma sieťovej nabíjačky pre mobilný telefón so zmenenou polohou diódy a zenerovej diódy.

Základom obvodu je vysokonapäťový blokovací oscilátor, ktorého šírka generovaného impulzu je riadená optočlenom, ktorého LED dióda prijíma napätie zo sekundárneho usmerňovača. Optočlen znižuje predpätie na základe kľúčového tranzistora VT1, ktorý je nastavený odpormi R1 a R2.

Zaťaženie tranzistora VT1 je primárne vinutie transformátora T1. Sekundárne, spúšťacie, je vinutie 2, z ktorého je odstránené výstupné napätie. K dispozícii je tiež vinutie 3, slúži tiež na vytvorenie pozitívnej spätnej väzby pre generovanie a ako zdroj záporného napätia, ktoré sa vyrába na dióde VD2 a kondenzátore C3.

Tento zdroj záporného napätia je potrebný na zníženie napätia na báze tranzistora VT1, keď sa otvorí optočlen U1. Stabilizačným prvkom, ktorý určuje výstupné napätie, je Zenerova dióda VD4.

Jeho stabilizačné napätie je také, že v kombinácii s jednosmerným napätím IR LED optočlena U1 dáva presne potrebných 5V, ktoré sú potrebné. Akonáhle napätie na C4 presiahne 5V, otvorí sa zenerova dióda VD4 a prúd cez ňu preteká do LED optočlena.

Prevádzka zariadenia teda nevyvoláva žiadne otázky. Ale čo ak potrebujem nie 5V, ale napríklad 9V alebo dokonca 12V? Táto otázka vznikla spolu s túžbou zorganizovať sieťové napájanie multimetra. Ako viete, multimetre populárne v amatérskych rádiových kruhoch sú napájané kompaktnou 9V batériou Krona.

A v "poľných" podmienkach je to celkom pohodlné, ale doma alebo v laboratóriu by som chcel byť napájaný zo siete. Podľa schémy je „nabíjanie“ z mobilného telefónu v zásade vhodné, má transformátor a sekundárny obvod neprichádza do kontaktu so sieťou. Problém je len v napájacom napätí - "nabíjanie" dáva 5V a multimeter potrebuje 9V.

V skutočnosti je problém so zvýšením výstupného napätia vyriešený veľmi jednoducho. Je potrebné iba vymeniť zenerovu diódu VD4. Ak chcete získať napätie vhodné na napájanie multimetra, musíte dať zenerovú diódu na štandardné napätie 7,5 V alebo 8,2 V. V tomto prípade bude výstupné napätie v prvom prípade asi 8,6 V av druhom prípade asi 9,3 V, čo je v oboch prípadoch celkom vhodné pre multimeter. Zenerova dióda, napríklad 1N4737 (to je 7,5 V) alebo 1N4738 (to je 8,2 V).

Je však možná aj iná nízkovýkonová zenerova dióda pre toto napätie.

Testy ukázali, že multimeter funguje dobre, keď je napájaný týmto zdrojom. Okrem toho bolo vyskúšané aj staré vreckové rádio napájané Kronou, fungovalo, len mierne rušilo rušenie od napájania. Napätie v 9V nie je vôbec obmedzené.

Ryža. 3. Jednotka nastavenia napätia na prepracovanie čínskej nabíjačky.

Chcete 12V? - Žiaden problém! Zenerovu diódu sme umiestnili na 11V, napríklad 1N4741. Stačí vymeniť kondenzátor C4 za vyšší, aspoň 16V. Môžete dostať ešte väčší stres. Ak zenerovu diódu vôbec odstránite, bude tam konštantné napätie cca 20V, ale nebude stabilizované.

Je dokonca možné vytvoriť regulované napájanie nahradením zenerovej diódy regulovanou zenerovou diódou, ako je TL431 (obrázok 3). Výstupné napätie môže byť v tomto prípade upravené premenlivým odporom R4.

Karavkin V. RK-2017-05.