Чем зарядка отличается от блока питания? Может блок питания заряжать аккумулятор? Выбираем сетевое зарядное устройство

Развитие технологий современного мира частично сняло с людей зависимость от постоянного наличия электрической энергии в виде доступа к всем привычным розеткам. Доступной и уже незаменимой альтернативой этого вида доступа к электричеству стали различные типы аккумуляторных батарей. Но эта альтернатива не смогла полностью превзойти стандартный тип электропитания, ведь аккумуляторы имеют свойство периодически разряжаться и нуждаются в зарядке.

Незаряженное техническое устройство порой становится большой преградой для осуществления задуманных планов. Ведь чего стоит разряженный мобильный телефон? Кусок металла без каких-либо функций. Поэтому, хочется нам этого или нет, мы время от времени нуждаемся в доступе к источнику электроэнергии, зарядных устройствах и в блоках питания, и, пожалуй, нет такого человека, у которого бы не имелся какой-либо гаджет, а в арсенале технических аксессуаров отсутствовали электрическая зарядка или блок питания. Но несмотря на то, что эти приспособления в чем-то сходны, все же они далеко не идентичны. Очень важно уметь отличить эти два устройства, чтобы не свершить ненужную покупку или же просто лучше освоиться в мире электротехники.

Зарядное устройство – что это?

Думаете, этот вопрос смешон, ведь ответ на него знает каждый? Может быть. Но для того, чтобы уметь отличить одно от другого, нужно знать конкретно, какое предназначение и какие принципы работы.

Зарядное устройство – это устройство, которое предназначено для передачи электроэнергии непосредственно от источника электропитания к аккумулирующему средству.

Зарядное устройство состоит с трансформатора или импульсного блока питания, выпрямителя электрического тока, который преобразует электрическую энергию под нужные параметры для аккумулятора, стабилизатора напряжения, который поддерживает исходное напряжение в нужных пределах, при этом существенно изменяя входное напряжение и выходной ток нагрузки.

Разновидности зарядных устройств:

• Встроенные – дают возможность одновременно работать с девайсом и заряжать аккумулятор.
• Внешние – зарядка аккумулятора после его вынимания из устройства.

Блок питания – что это?

Блок питания – вторичный генератор электроэнергии, который предназначен для оптимизации напряжения электротока под требуемое устройством, к которому он подключен. Работает он прежде всего в целях электробезопасности, стабилизации, регулировки, контроля напряжения.

Блок питания для компьютера

Что общего между блоком питания и зарядным устройством

1. Целью их эксплуатации является поддержка электропитания технических устройств, подключенных к электрической сети.
2. Они оба превращают входной ток под точные параметры, установлены в устройстве.

Чем отличается блок питания от зарядки

1. Самая очевидная разница – назначение устройств . Зарядка питает аккумуляторы электроэнергией, блок питания же предназначен для поддержания работоспособности конкретного устройства.
2. Блок питания может работать и без прямого подключения к электрической сети (например, ноутбук). Зарядка не всегда дает такую возможность (например, некоторые разряженные фотоаппараты способны зарядить батарею только с помощью отдельной зарядки в специальном блоке).
3. Зарядное устройство имеет ограничение тока, блок питания же принимает на себя разную нагрузку, которую регулирует.
4. Блок питания чаще всего встраивается в отдельное техническое средство, зарядка же в большинстве случаев существует отдельно.
5. По своему весу и величине блок питания превышает зарядное устройство.
6. Зарядные устройства бывают универсальными к многим техническим средства и стандартизованными под определенные модели, блоки питания должны соответствовать техническим характеристикам средства, к которому подключены, поэтому более «самостоятельные» в этом плане.
7. Блок питания является источником для устройства предварительно запрограммированного напряжения, а зарядное устройство является источником стандартизованного тока.
8. Блок питание привод устройство в работу, зарядка производит электрическое питание аккумулятора.

Итак, как вы заметили, эти два устройства имеют больше различий, чем сходств, как в построении, так и в эксплуатации.

Источник питания - из зарядного устройства для сотового телефона
И. НЕЧАЕВ, г. Курск

Малогабаритная носимая аппаратура (радиоприемники, кассетные и дисковые плейеры) обычно рассчитаны на питание от двух-четырех гальванических элементов. Однако служат они недолго, и их приходится довольно часто заменять новыми, поэтому в домашних условиях такую аппаратуру целесообразно питать от сетевого блока. Такой источник (в просторечии его называют адаптером) нетрудно приобрести или изготовить самому, благо в радиолюбительской литературе их описано немало. Но можно поступить и иначе. Практически у трех из каждых четырех жителей нашей страны сегодня есть сотовый телефон (по данным исследовательской компании AC&M-Consulting, на конец октября 2005 г. число абонентов сотовой связи в РФ перевалило за 115 млн). Его зарядное устройство используется по прямому назначению (для зарядки аккумуляторной батареи телефона) всего лишь несколько часов в неделю, а остальное время бездействует. О том, как приспособить его для питания малогабаритной аппаратуры, рассказывается в статье.

Чтобы не тратиться на гальванические элементы, владельцы носимых радиоприемников, плейеров и т. п. аппаратуры используют аккумуляторы, а в стационарных условиях питают эти устройства от сети переменного тока. Если нет готового блока питания с нужным выходным напряжением, не обязательно покупать или собирать самому такой блок, можно использовать для этой цели зарядное устройство от сотового телефона, которое сегодня есть у многих.

Однако напрямую подключать его к радиоприемнику или плейеру нельзя. Дело в том, что большинство зарядных устройств, входящих в комплект сотового телефона, представляют собой неста-билизированный выпрямитель, выходное напряжение которого (4.5...7 В при токе нагрузки 0,1...О,ЗА) превышает требуемое для питания малогабаритного аппарата. Проблема решается просто. Чтобы использовать зарядное устройство в качестве блока питания, необходимо между ним и аппаратом включить переходник-стабилизатор напряжения.
Как говорит само название, основой такого устройства должен быть стабилизатор напряжения. Его удобнее всего собрать на специализированной микросхеме. Большая номенклатура и доступность интегральных стабилизаторов позволяют изготовить самые различные варианты переходников.
Принципиальная схема переходника-стабилизатора напряжения изображена на рис. 1. Микросхему DA1 выбирают

в зависимости от требуемого выходного напряжения и потребляемого нагрузкой тока. Емкость конденсаторов С1 и С2 может находиться в пределах 0,1...10мкФ (номинальное напряжение- 10 В).
Если нагрузка потребляет до 400 мА и такой ток способно отдать зарядное устройство, в качестве DA1 можно применить микросхемы КР142ЕН5А (выходное напряжение - 5 В), КР1158ЕНЗВ, КР1158ЕНЗГ (3,3 В), КР1158ЕН5В, КР1158ЕН5Г (5 В), а также пятивольтные импортные 7805, 78М05 . Подойдут также микросхемы серий LD1117ххх , REG 1117-хх . Их выходной ток - до 800 мА, выходное напряжение - из ряда 2,85; 3,3 и 5 В (у LD1117ххх - еще и 1,2; 1,8 и 2,5 В). Седьмой элемент (буква) в обозначении LD1117ххх указывает на тип корпуса (S - SOT-223, D - S0-8, V - ТО-220), а следующее за ним двузначное число - на номинальное значение выходного напряжения в десятых долях вольта (12 - 1,2 В, 18 - 1,8 В и т. д.). Присоединенное через дефис число в обозначении микросхем REG1117-хх также указывает на напряжение стабилизации. Цоколевка этих микросхем в корпусе SOT-223 показана на рис. 2,а.

Допустимо использование и микросхем стабилизаторов с регулируемым выходным напряжением, например, КР142ЕН12А, LM317T. В этом случае можно получить любое значение выходного напряжения от 1,2 до 5...6 В.
При питании аппаратуры, потребляющей небольшой ток (30. .100 мА), например, малогабаритных УКВ ЧМ радиоприемников, в переходнике можно применить микросхемы КР1157ЕН5А, КР1157ЕН5Б, КР1157ЕН501А, КР1157ЕН501Б, КР1157ЕН502А, КР1157ЕН502Б, КР1158ЕН5А, КР1158ЕН5Б (все с номинальным выходным напряжением 5 В), КР1158ЕНЗА, КР1158ЕНЗБ (3,3 В). Чертеж возможного варианта печатной платы переходника с ис-
пользованием микросхем последней серии показан на рис. 3. Конденсаторы С1 и С2 - малогабаритные оксидные любого типа емкостью 10 мкФ.

Существенно уменьшить габариты переходника можно, применив миниатюрные микросхемы серии LM3480-xx (последние две цифры обозначают выходное напряжение). Они выпускаются в корпусе SOT-23 (см. рис. 2,6). Чертеж печатной платы для этого случая изображен на рис. 4. Конденсаторы С1 и С2 - малогабаритные керамические К10-17 или аналогичные импортные емкостью не менее 0,1 мкФ. Внешний вид переходников, смонтированных на платах, изготовленных в соответствии с рис. 3 и 4, показан на рис. 5.

Следует отметить, что фольга на плате может выполнять функцию тепло-отвода. Поэтому площадь проводника под вывод микросхемы (общий или выход), через который осуществляется отвод тепла, желательно сделать как можно большей.
Собранное устройство помещают в пластмассовую коробку подходящих размеров или в батарейный отсек питаемого аппарата. Для стыковки с зарядным устройством переходник необходимо снабдить соответствующей розеткой (аналогичной той, что установлена в сотовом телефоне). Ее можно разместить на печатной плате со стабилизатором либо закрепить на одной из стенок коробки.
Налаживания переходник не требует, необходимо только проверить его в работе с соединительными проводами, которые будут использоваться для подключения к зарядному устройству и питаемому аппарату. Самовозбуждение устраняют увеличением емкости конденсаторов С1 и С2.

ЛИТЕРАТУРА
1. Бирюков С. Микросхемные стабилизаторы напряжения широкого применения. - Радио, 1999, № 2, с. 69-71.
2. LD1117 Series. Low Drop Fixed and Adjustable Positive Voltage Regulators. - .
3. REG1117, REG1117A. 800mA and 1A Low Dropout (LDO) Positive Regulator 1,8V, 2,5V, 2,85V, 3,3V, 5V and Adjustable. - .
4. LM3480. 100 mA, SOT-23, Quasi Low-Dropout Linear Voltage Regulator. - .

В наше время мы всё чаще и чаще используем устройства с питанием от различных аккумуляторов. Не редко применяются и герметичные гелиевые аккумуляторы (6 и 12В), в источниках бесперебойного питания, портативных переносных приёмниках с лампочками дневного света. При отдельном использовании таких батарей в других устройствах появляется потребность в их зарядке.
Столкнувшись с проблемой заряда таких элементов, я просмотрел поиск в интернете, отыскал простенькую схему, при небольшой корректировке которой внедрен ещё и регулируемый блок питания.

Схема продублирована на множестве сайтов, первоисточник не найти уже наверное, но ни на одном сайте не найти печатную плату. Потратив немного времени, нарисовал печатную плату, в виде модульного блока, в программе Sprint-Layout 5.0 (6.0).

Предложенное комбинированное зарядное устройство обладает следующими характеристиками:
– зарядка аккумуляторов напряжением 6В;
– зарядка аккумуляторов напряжением 12В;
– установка зарядного тока, пяти фиксированных номиналов: 0,15; 0,35; 0,45; 0,75; 1,5А;
– регулируемый блок питания, напряжением от 1,2 до 28В, с максимальным током нагрузки 1,5А.

Схема простая, но при монтаже легко запутаться в распайке переменных резисторов и тумблеров. Учтя этот момент, нарисована была и монтажная схема.

На монтажной схеме переменные резисторы и тумблеры расположены лицом к вам.

В качестве корпуса был использован корпус от компьютерного блока питания форм фактора АТ (урезанного), с небольшой переделкой, а именно вырезка части корпуса и установка вместо неё стеклотекстолитовой вставки.

На панельке установлены: переменные резисторы R7 – R9, тумблеры SA2, SA4, галетный пятипозиционный переключатель режима тока, выходные разъёмы.

Дополнительно в схему включен куллер охлаждения с диодным мостом, подключенный на одно из плеч трансформатора.
К сожалению фото собранного модуля, нет, потому как он уже смонтирован вовнутрь корпуса. Привожу скриншот рисунка печатной платы:

Детали.
Используемый в моём варианте трансформатор питания ТП-160-2 можно заменить на любой с аналогичными параметрами, двумя вторичными обмотками по 12в и нагрузочной способностью не менее 1,5А.

Печатная плата изготовлена из 1,5мм толщины фольгированного стеклотекстолита. Переменные резисторы линейной характеристики. Аналог микросхемы кр142ен22 – LT1083. Остальные элементы и их характеристики приведены на схеме.
Фото законченного устройства.

Немного об эксплуатации.
В результате первого пуска ожидания оправдались, всё заработало. При использовании в режиме заряда 6В аккумулятора необходимо выставить напряжение заряда 7,34В (регулировка от 1,2 до примерно 8В), 12в аккумулятора выставляем напряжение заряда 14,7В (регулировка от 1,2В до примерно 18В). Зарядный ток выставляется в зависимости от ёмкости аккумулятора, по нормальному не боле 10% от неё.

Прилагаемая к статье принципиальная и монтажная схема выполнены в программе SPlan 7.0, в файле две вкладки.

Файлы:

Технологический процесс не стоит на месте, а современные производители телефонов выпускают все более навороченные модели с множеством новейших функций. Активное совершенствование программного и аппаратного функционала приводит к тому, что время автономной работы устройства сокращается. Большая оперативная память, мощные процессы, многодюймовые сенсорные экраны и сильные камеры – все это способствует тому, что аккумуляторы достаточно быстро разряжаются. Именно поэтому важно иметь надежное ЗУ. Отлично, если оригинальная зарядка сохранилась, но что делать, если она утеряна или сломана? Тогда покупка новой встает вопрос не только сохранности работоспособности телефона, но и собственного комфорта.

Каждый сталкивался с разрядкой смартфона в самый неподходящий момент. Это особенно страшно, когда времени на подзарядку катастрофически не хватает. В такие минуты хватается первое попавшееся под руку зарядное устройство, подключается и начинается отсчет времени. Иногда процесс происходит быстро, а зачастую предательски долго. Итог печален – через некоторое время вновь связи нет. Сегодня разберемся, чем отличаются ЗУ и как сделать правильный выбор.

Тип зарядного устройства

Перед покупкой многие задаются вопросом, какое ЗУ лучше выбрать: оригинальное, аналог или универсальное? Многие покупают оригинал, а значит, они не беспокоятся о совместимости устройства с гаджетами, скорости и особенностях зарядки, а также различных рисках (дешевые зарядки, которые продаются в палатках на рынках, вполне могут привести к сильному нагреву аккумулятора). Но не всегда есть возможность купить оригинальное устройство, тогда оптимальным вариантом станет качественный аналог. На нем указывается список совместимых моделей устройств, а также технические характеристики, которые идентичны данным оригинала.

Разъем питания

ЗУ могут иметь разные разъемы:
USB . Такие приборы являются универсальными и подходят для большинства современных гаджетов, поддерживающих стандарт USB.
USB x2 . Это оптимальный вариант, когда существует проблемы к доступу сетевой розетки. Используя такую зарядку можно одновременно заряжать планшет и смартфон. Единственным минусом считается небольшая скорость заряда аккумуляторной батареи.
Micro USB и Mini USB . Они подходят для большинства смартфонов, включая Windows Phone, Android, а также планшеты на Android. Micro USB был введен в ЕС в качестве единого стандарта с 2011 года.
Lightning 8-pin MFI . Он подходит для подзарядки устройств пятого поколения от компании Apple: iPod Touch и iPhone 5.
Lightning 8-pin . Он совместим с большинством моделей Apple iPad, iPhone и iPod.
DC jack 3.5 mm . Он подходит для зарядки мобильных устройств Nokia 1100, 3300, 5100, 6310, 6670, 6822, 7200, 7210, 7250, 7710, 8800, 9210, 9300, 9500, E60 и E70.
USB/Lightning . Такие зарядные устройства подходят для Apple iPhone 5 и 6.
Fast Port . Он совместим с телефонами Sony Ericsson K750 и W800.
18-pin . Такой разъем предназначен для зарядки телефонов LG.
jack 3.5 mm , DC jack 2.5 mm и DC jack 2.0 mm . Он подходят для зарядки различной мобильной техники: телефонов, гарнитур, планшетов, плееров. Используя переходники можно подключить и технику Apple.
M20pin . Такой разъем подходит для подзарядки Samsung C170, D800, E250, E900 и U600.
30 pin . Он подходит для питания техники под торговой маркой Samsung.

Выходной ток

ЗУ с максимальным выходным током подходят для обслуживания любых гаджетов. При этом потребляемый ток редко превышает показатель в 2100 мА . Такие зарядки являются наиболее универсальным решением. Для того, чтобы не прогадать с покупкой обратите внимание на параметры оригинального ЗУ к устройству. Для этого достаточно взглянуть на его корпус и цифры рядом с «выход» или «output». Если оригинального ЗУ нет, то возможно, эти данные упоминаются в инструкции с планшету или смартфону.

Максимальный ток заряда определяется контроллером заряжаемого устройства, поэтому не бойтесь подключать ЗУ с бОльшим током, чем требует гаджет. Он просто-напросто возьмет столько, сколько нужно - ничего не сгорит и не сломается.

А вот наоборот, если ЗУ выдает меньше ампер, чем требует того заряжаемый гаджет, то зарядка будет проходить намного медленней.

Если вы не знаете, и нет возможности выяснить, какой ток потребляет ваш гаджет, то при выборе универсальных ЗУ, покупайте зарядку с максимально высоким выходным током.

Существует небольшая хитрость – для того, чтобы ускорить зарядку смартфон рекомендуется перевести его в «режим самолета»/«режим полета»/автономный режим. При этом отключаются все лишние модули и приложения, а телефона зарядится примерно на 15% быстрее.

Количество стандартных USB разъемов

Ряд ЗУ имеют или 2 стандартных USB разъемов . Устройства второго типа достаточно удобны – можно подключать к одной розетке для зарядки сразу несколько гаджетов. Такие устройства отлично подходят для поездок и путешествий. Это уменьшит число вещей в багаже, а также вам не придется искать несколько розеток в отеле.

Кабель в комплекте

В зависимости от модели ЗУ кабель может быть:
съемным;
несъемным;
отсутствовать.
Самым «слабым» звеном в зарядном устройстве является кабель. Если он несъемный, то при его поломке восстановить работоспособность устройства практически невозможно. Если он съемный – то сам адаптер, который включается в сеть, можно использовать и далее, просто докупив провод.

При выборе зарядного устройства лучше отдавать предпочтение проверенным маркам. У сомнительных устройств кабель может снижать эффективность зарядки до 75%. А это не только потери электроэнергии, но и вашего времени. Кроме этого такие кабели могут ломаться, отрываться от разъема, который в итоге остается в устройстве. Это приводит к короткому замыканию и выходу устройства из строя.

Быстрая зарядка

Некоторые модели ЗУ имеют быструю зарядку. Она может быть:
Quick Charge 2.0 ;
Quick Charge 3.0 ;
Pump Express+ 2.0 .
Со слов разработчиков технологии Quick Charge зарядка аккумулятора может быть ускорена вплоть до 75%. За первые несколько минут смартфоны, которые совместимы с Quick Charge, заряжаются на несколько часов работы. Это действительно удобно в современном ритме жизни – забежал в кафе, подключил гаджет к розетке, выпил чашку кофе и уходишь с телефоном с приличным зарядом батареи.

Ключевым отличием технологии Quick Charge 3.0 от 2.0 является наличии функции INOV или умного определения оптимального напряжения. В зависимости от хода заряда батареи происходит постепенное снижение требуемой силы тока. Это позволяет минимизировать бесполезные затраты энергии во время подзарядки.

Используя специальный адаптер с функцией Pump Express+ 2.0 можно достичь полного заряда батареи смартфона в 1,5 раза быстрее, по сравнению с штатным ЗУ.

Ценовой вопрос

Сегодня зарядные устройства представлены в широком ценовом диапазоне. Итак, потратив:
от 65 до 300 рублей можно купить фирменные ЗУ для устройств различных брендов (Sony Ericsson, Samsung, LG, Apple или Nokia). Они могут быть без провода, а также со съемным или несъемным проводом.
от 300 до 1000 рублей можно приобрести универсальные ЗУ в прочном корпусе с двумя USB-разъемами. Они станут незаменимым спутником в путешествиях и в повседневной жизни.
более 1000 рублей вы получите надежные и практичные зарядные устройства ведущих брендов. Ряд моделей имеет функцию быстрого заряда Quick Charge 2.0 или Quick Charge 3.0, при которой мощность заряда увеличивается за счет напряжения, а не тока. Что абсолютно безопасно для гаджета, т.к. не происходит его перегрев.

Наверняка, у каждого автолюбителя есть зарядное устройство к аккумулятору. И не в любом устройстве есть встроенный хороший стабилизатор с фильтром на выхое, что проявляется в падении напряжения при больших токах. Я вам предлагаю собрать простую схемку, состоящую из батареи конденсаторов, самого стабилизатора на КРЕН и 2-ух транзисторов. Такой преобразователь даст вам на выходе до 6 Ампер тока. Вообще эту схему можно использовать для блока питания в качестве фильтра и стабилизатора напряжения. Стабилизатор напряжения защитит при больших временных нагрузках от падения напряжения и будет стараться поддерживать определенное значение, а фильтр уберет лишние пульсации, что улучшит характеристики блока питания. Короче, сами смотрите как использовать данную схему, потому что можно и в блок питания поставить дополнительно для улучшения характеристик и в зарядное. Ниже вы видите схему такого устройства, как приставка – стабилизатор к ЗУ авто:

Давайте начнем рассматривать схему по порядку. В самом начале мы видим четыре конденсатора С1, С2, С3, С4, которые большую функцию выполняют по фильтрации пульсаций, а в меньшей степени по стабилизации тока. На самом деле, если поставить конденсатор очень большой емкости, то собирать стабилизатор вовсе не надо – у нас и так получится готовый стабилизатор. Большую емкость конденсаторов можно сравнить с обычным аккумулятором, ведь у аккумулятора уже стабилизированное питание. А в конденсаторах залит электролит, электролит заряжается, а значит они подобны аккумуляторам. То есть например, мы подключили усилитель низких частот и на басах (когда ток достигает пикового значения) басы проседают, становятся хриплыми и не четкими, а если мы подключим батарею конденсаторов, то когда ток увеличится на басе, то конденсатор просто отдаст часть энергии и бас будет четким.

В общем выбирайте сами какой делать стабилизатор. Рассчитать энергию конденсатора для нужного тока можно по формулам, которые можно поискать в интернете. Такой стабилизатор + фильтр получится около 100-150 тыс мкф и это дорого. По данной схеме сумма четырех сглаживающих конденсаторов должна составить 20 тыс микрофарад. Дальше по схеме мы видим стабилизатор напряжения собранный на КРЕНке. Стабилизируемый ток будет зависеть от марки КРЕНки, а марку можно выбрать по таблице. Транзисторы образуют мощный эмиттерный повторитель, в результате чего данная схема способна стабилизировать напряжение до 5-6 Ампер.

Если хотите схему сделать более мощной, то можно добавить еще 2 транзистора, тогда такой стабилизатор сможет стабилизировать ток до 10-11 Ампер. То есть, подключаем еще два транзистора базами паралельно к КРЕН второй ноге, два коллектора к плюсу подводимого напряжения и эмиттерами на выход. Далее ставится конденсатор в качестве фильтра большей емкости (6000мкф) и потом два конденсатора малой емкости керамические на 0,1 которые будут подавлять высокочастотные помехи. Транзисторы обязательно нужно установить на теплоотвод – радиатор. При зарядке аккумулятора постоянно следите за тем, как нагревается радиатор. Если он сильно греется, то можете установить кулер на радиатор, который будет охлаждать его. На теплоотвод устанавливают все транзисторы! Теплоотвод, как правило, из алюминия. Для более лучшей теплопроводности покупаем теплопроводную пасту, мажем тонким слоем радиатор и транзистор, ждем 5 минут и плотно прижимаем, закручивая гайкой.

Стабилизатор подключается к выпрямителю зарядного устройства. Выход стабилизатора подключаем к заряжаемому аккумулятору. Рекомендуется на выходе поставить предохранитель на 5-6 Ампер, для защиты цепи от короткого замыкания. Так же, если вы хотите установить сигнализатор подачи напряжения, т.е. при включении видеть что устройство работает, то паралельно через резистор установите светодиод. При включении устройств в сеть светодиод будет загораться. Изменяя сопротивление резистора сделайте оптимальную яркость светодиода. Все, схема готова и готова к использованию.