Как поднять напряжение батарейки

Повышающий преобразователь в батарейном отсеке AA

Потребность в создании этого устройства возникла у автора после нескольких полетов мини модели вертолета. Эта модель управляется ручным передатчиком с питанием от шести батареек AA, который также служит для заряда LiPo аккумулятора самого вертолета между его полетами. Из-за энергетической прожорливости вертолета, даже щелочные батарейки умирали очень быстро. Замена щелочных батареек NiMH аккумуляторами принесла новые проблемы: напряжение аккумулятора около 1.4 В, но только сразу после зарядки, и быстро снижается до 1.2 В. Суммарного напряжения аккумуляторов оказалось мало для подзарядки аккумулятора вертолета. Появилась идея сделать повышающий преобразователь по размеру в один элемент АА, установить его вместо одного аккумулятора и получить от пяти аккумуляторов напряжение, эквивалентное шести щелочным батарейкам. Более того, автор решил сделать этот модуль универсальным, чтобы он мог устанавливаться в любой батарейный отсек, независимо от числа элементов в нем. Батарейки (количеством n) в нем будут заменены на n-1 перезаряжаемых аккумуляторов (одну ячейку займет преобразователь). И такой батарейный отсек даст напряжение, равное n-му количеству батареек. Данное устройство можно использовать для модернизации батарейных отсеков с количеством ячеек от 4 до 10. При этом понадобится от 3 до 9 перезаряжаемых аккумуляторов. Если использовать электролитические конденсаторы на 35 В, можно повысить это количество до 20. В схеме может использоваться практически любая микросхема импульсного преобразователя. Выход по току используемой микросхемы LT1172 составляет около 500 мА, но заменой микросхемы на LT1170 он может быть увеличен до 2 А. На рисунке 1 показан батарейный отсек на четыре ячейки. В одной из ячеек установлена макетная печатная плата, на которой собрана схема устройства. Аккумуляторы должны быть установлены в ячейки, начиная от отрицательного выходного контакта, а на положительном контакте устанавливается плата преобразователя (см. рисунок 2).

Рисунок 1.

Рисунок 3. Принципиальная схема.

Преобразователь вырабатывает напряжение UBoost, которое суммируясь с входным UIN дает выходное напряжение UOUT. В таблице (см. ниже) показано, на сколько необходимо повысить напряжение в зависимости от числа элементов питания. Максимальное количество элементов ограничено номинальным напряжением электролитических конденсаторов. Микросхема LT1172 может функционировать до 36 В, но для экономии места установлены электролитические конденсаторы на 16 В, которые ограничивают выходное напряжение уровнем в 13.5 В (8 аккумуляторов взамен 9 щелочных батареек).

Формула для вычисления значения напряжения UBoost:

UBoost = 2.4 В + (0.3 В × (n – 3)),

где n = от 4 до 10 аккумуляторов.

UBoost = 2.4 В + (UIN – 3.6 В) × 0.3 / 1.2 В.

Выходное напряжение определяется по формуле:

Контроллер LT1172 работает в этой конструкции, как классический повышающий преобразователь. Но есть и отличия. В типовой схеме включения на выходе применяется резистивный делитель для регулирования напряжения UOUT через обратную связь на вход FB. Здесь же выходное напряжение зависит от UBoost (см. рисунок 2). Транзистор Т1 вместе с резистором R1 образуют генератор тока, пропорционального разности напряжений (UBoost – 0.7 В) / R1. Пока напряжение на эмиттере T1 ниже напряжения пробоя стабилитрона D3, весь ток будет течь через резистор R2 на землю. Падение напряжения на резисторе R2 сравнивается с напряжением 1.24 В внутреннего опорного источника микросхемы LT1172. Если R2 = 1.24 кОм, через R1, T1 и R2 будет течь ток 1 мА, и схема будет в равновесии.

На резисторе R1 этот ток создает падение напряжения 1.69 В, которое в сумме с напряжением 0.7 В перехода база-эмиттер транзистора дает UBoost, равное 2.4 В. Именно такое повышающее напряжение необходимо для замены четырех батареек тремя аккумуляторами (см. таблицу).

Количество
батареек
n

Количество
аккумуляторов
n-1

Напряжение на
батарейках

Напряжение на
аккумуляторах

Повышающее
напряжение
UBoost = UOUT – UIN

Источник

КАК ПОВЫСИТЬ НАПРЯЖЕНИЕ БАТАРЕЙКИ

Если нужно для какой-нибудь электронной игрушки или измерительного прибора получить напряжение в несколько вольт (5-9), а под рукой только обычная пальчиковая батарейка, можно спаять за пол-часа такой несложный инвертор.

Схема и детали преобразователя

Схема и детали преобразователя батарейки

Все моточные данные и возможность замены радиоэлементов на другие — написано на схеме. Я использовал самый распространённый КТ315 транзистор, с другими типами возможно будет работать ещё лучше и КПД-шнее.

Вся схема залита уже термоклеем, но детальки можно разглядеть.

Общий провод припаян к корпусу, (жёлтый проводок). Плюсовой выход с преобразователя припаян к плюсовой клемме. Плюс питания на преобразователь подаётся на минусовую клемму. Схема работает от одной пальчиковой батарейки.

Ну и готовое устройство, для наглядности рядом сфотографирована пальчиковая батарейка. Как видим, ну ни чем не отличается от обычной батарейки АА.

На выходе получаем примерно 5 В без нагрузки. Как нагрузку подключал светодиод от фонарика, при подключений светодиода напряжение просело до 3 В (это не удивительно — он работает как стабилитрон). Ток примерно от 5. 10 мА. Яркость в пределах нормы. Для небольшого фонарика с питанием от двух пальчиковых батареек будет вполне нормально, если одну батарейку заменить этим устройством. Да и мультиметру цифровому, где ток пару миллиампер, можно попробовать это задействовать. Сборка и испытание схемы — Cosmogor.

Источник

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ БАТАРЕЙКИ

Недавно заметил, что трачу немало денег на всякие батарейки которые используются в аппаратуре. Особенно часто заменялись батарейки типа «крона» в цифровом мультиметре. Они конечно стоят не так уж и дорого, но все таки лишние деньги. И вот наконец пришла идея запитать мультиметр от пальчиковой батарейки с напряжением 1,2-1,5 вольта, но если использовать обыкновенные батарейки которые не заряжаются — это все равно что использовать крону и возится с преобразователем попросту нет смысла. Было решено создать DC-DC преобразователь, который повышает напряжение алкалаиновой батарейки 1,2 вольта до напряжения питания мультиметра (8-9 вольт).

 Преобразователь для замены 9-ти вольтовой батарейки - схема

Ток такого преобразователя должен быть в пределах 200 миллиампер (ток стандартной кроны), но мультиметр прекрасно работает и от 100 миллиампер и даже ниже. Для удобства решено было изготовить такой преобразователь в корпусе от кроны. Конструкция очень проста, транзисторы применены малой мощности, при желании могут быть заменены на отечественные соответствующей структуры. Лучший вариант из отечественного ассортимента — это пара кт816/кт817. Это достаточно мощные транзисторы и даже не нужно к ним ставить радиаторы. Дроссель мотаем на кольце феррита, такое кольцо можно достать от ламп дневного освещения, можно также применить ферритовый Ш-образный трансформатор, и в крайнем случае возможно использование ферритового стержня, но не желательно, кпд преобразователя будет примерно в 2,5 раза меньше, чем на кольце. Резистор 10 ом лучше ставить с мощностью 0,5-1 ватт.

Вернемся к дросселю — провод намотки дросселя 0,2-0,3 миллиметра, содержит он 150 витков, а мотаем его так: сначала наматываем 50 витков, затем делаем отвод и мотаем еще 100 витков — вот дроссель и готов. Стабилитрон лучше применить импортный, так как у него размеры поменьше. Выxодной конденсатор на 47 микрофарад можно увеличить до 100, но не стоит изменять напряжение конденсатора. Диод может быть заменен практически любым который есть под рукой, но лучше всего применить диод Шоттки, поскольку у него наименьший спад напряжение на переxоде.

 Преобразователь для замены батарейки

Готовый преобразователь с одной батарейкой отлично помещается в корпусе от кроны (такой корпус можно изготовить из пластмассы). Желательно применение никель-металл-гидридныx батареек, типа ААА. Такой преобразователь можно также собрать на smd компонентаx, тогда размеры схемы уменьшаться прблизительно в 5 раз. А вообще это незаменимая вещь для радиолюбителя — думаю в этом со мной согласится каждый электронщик, которому уже надоело менять батарейки на 9В. Желательно сделать крону с передвижной задней панелью, чтобы можно было вынуть батарейку и зарядить.

самодельный преобраз в мультиметр

И еще — для работы преобразователя нужно чтобы его включили, оставить его включенным все время приведет к быстрому разряду батарейки и следовательно нужен выключатель который можно совместить с контактом включения мультиметра или же снабжать устройство автономным выключателем.

 Преобразователь своими руками для кроны

Для этого всего лишь нужно сделать небольшое отверстие в корпусе мультиметра и при помощи силикона приклеить выключатель, который последовательно соединен с плюсом батарейки (при включении ток подается на преобразователь и устройство начинает работать). Я применяю такое устройство уже 2 месяца, работает отлично, сам мультиметр работает так, как работал и от кроны. С вами был АКА.

Источник

Поделиться с друзьями
Электрика и электроника
Adblock
detector