Re: Jak zasilacie swoje bateryjniaki?
: śr, 9 stycznia 2013, 21:30
Względnie przetwornica dwumaszynowa.
oraz kilka wskazówek..------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1.
Posiadam turystyczne radio lampowo-tranzystorowe (z zakresem UKW oczywiście). Najpierw opis oryginału co do zasilania.
W radiu był montowany akumulator NiCd 6V 1,2Ah (malutko o tym nieco dalej...). Lampy miały żarzenie połączone szeregowo.
Jedna ciekawostka - na pierwszy rzut oka coś nie tak..., czyli różna ilość lamp w szeregu zależnie czy to AM czy FM:
AM: DK96, DF97, DF97 - czyli 3 lampy -> 3 * 1,2V = 3,6 V / 25 mA
FM: DF97, DF97, DF97, DF97 - czyli 4 lampy -> 4 * 1,2V = 4,8 V / 25 mA.
Co z tymi brakującymi 1.2V? Otóż "przed" lampą DK96 jest jeszcze dławik w.cz. nawinięty koszykowo licą w.cz. Jego rezystancja jest taka ze traci się na nim 1,2V.
Jest jeszcze rezystor szeregowy łączony z żarzeniem lamp przy okazji ułatwiający odsprzężenie katod lamp od zasilania wzmacniacza m.c.z i przetwornicy.Ma on wartość 56 omów. Nieco więcej niż wyliczenie 1,2V / 25 mA.... Ale po pierwsze akumulator NiCd ma nominalne napięcie 1,2 lecz przy pełnym naładowaniu napięcie ogniwa może dojść do 1,4V. Szybko spada do 1,27V, - potem spadek jest powolny do około 1,18V i gdy pozostaje już jakieś 5% - 10% pojemnosć zaczyna się szybki spadek napięcia. Za rozładowanie przyjmuje się 1,1V czasem 1,0V. Nie jest zalecane rozłądowywanie poniżej 0,9V na ogniwo w przypadku baterii ogniw - może m.in. dojść do przebiegunowania jednego z ogniw które najszybciec się rozładuje!).
Czyli mapy są lekko niedożarzone.
Ramo ma możliwość zasilania z sieci energetycznej prądu przemiennego albo z akumulatora samochodowego 6V lub 12V.
6V to niby OK proste, ale 12V? Zastosowano rezysto rredkucyjny. No w sumie fajnie ale przeciż stopień mocy wzmacniacza m.cz. pracuje w klasie B - czyli jest zmienny pobór prądu. Rozwiązali ten problem prostacko, przy zasilaniu z sieci czy z akumulatora załączona jest żarówka 7V 3W. W ten sposób zmniejszono wahania poboru prądu.
Przy zasilaniu z sieci po wyłączeniu radia jest możliwość uruchomienia ładowania akumulatora. Znowu pracuje żarówka, a zasilacz jest przeciążony i w ten sposób ogranicza się prąd ładowania akumulatora. W zasilaczu jest prostownik półokresowy.
Pobór prądu przez radio jest spory bowiem powyżej 120mA. Czyli tak na styk 10 godzin pracy. PRzy UKF'ie krócej bo wcześniej przestaje pracować lampa DF97 jako heterodyna w głowicy. Czyli jakieś 8h na UKF i 10h na AM.
A teraz moje przeróbki i zmiana koncepcji zasilania. Pierwsza przeróbka to wstawienie oczka magicznego DM70. Czyli podniosłem z musu zasilanie całości o 1,4V. Efekt końcowy - większe napięcie anodowe, większa moc audio i niestety wzrost poboru prądu. O tym później. Kolejne przeróbki to zamiana DF97 na DC96 w głowicy UKF - skutek możliwość pokrycia całego zakresu UKF czyli 87,5 MHz - 108,5 MHz (oryginalnie było 87 MHz - 100,5 MHz). Kolejna zmiana to wzmacniacz w.c.z UKF na germanowym AF106 - cel zmniejszenie wrażliwości heterodyny na dotknięcie do anten teleskopowoych (są dwie bowiem stanowią dipol). Drobnostka to modyfikacja USZ we wzmacniaczu .m.cz. poprawiłem ronowagę bas - średnie/sopran. (Są dwa głośniki w radiu jeden niskotonowy eliptyczny Z = 150 omów i wysokotonowy okrągły Z = 120 omów). OD razu wyszła niewydolnośc zasilacza sieciowego. Wymieniłem tarfo na takie jakie było w Jowicie - czyli prostownik pełnookresowy. Problem to spore wahania napięcia. Czyli pierwszy krok stabilizator na LM317. Niestety za duża strata napięcia. Wersja droższa o mniejszym spadku czyli LT1084 - również porażka - LT1084 nie mizna nazywać LDO czyli low drop-out taka moja opinia... czyli drogi shit).
Szukałem innych i znalazłem naprawdę LDO stabilizator na dodatek tani (3 - 4 krotnie tańszy od LT....) -> LM2941. Przy 200mA spadek napięcia przynajmniej pięciokrotnie niższy niż dla LT.... No to już mama punkt wyjścia. Spadek na stabilizatorze wystarczył do stabilnego zasilania z sieci przy pełnej mocy i z żarówką podświetlenia skali ale już małej mocy bo 6,3V / 50 mA. Radio przestaje odbierać na UKF gdy napięcie zasilania spada poniżej 7,6V. Pzyjąłem nominalnie około 8,0 V. Co z graniem baterii, akumulatory NiMH mimo wszystko a to z racji mniejszej zmiany napięcia podczas pracy niż w przypadku Li-Ion. Szkoda zbyt dużo tracić w liniowym stabilizatorze a impulsowej przetwornicy nie chciałem.. Ile ogniw? A zapomniałem przed stabilizatorem są dwie diody Schottky'ego (każde 100mV na wagę złota) robiące za automatykę przełączenie sieć - akumulator (dioda powoduje wykrycie skąd przychodzi zasilanie o większym napięciu a resztę załatwia przekaźnik). Czyli powinienem mieć na progu rozładowania około 7,6 + 0,2 + 0,4 V = 8,2V ( w praktyce 8,0V wyszło). Czyli 8V razy osiem ogniw daje mi 1 V na ogniwo - czyli zgodnie z zaleceniami producenta akumulatorów. Napięcie maksymalne naładowanego ogniwa przekracza 1,52V. Pojemność 2600mAh max. Pobór prądu - 140 - 220 mA zależnie od mocy wyjściowej. 14 godzina grania mniej więcej Zrezygnowałem z opcji zasilania a akumulatora samochodowego oraz z ładowania akumulatorów - szybciej na odpowiedniej ładowarce. Wolny przełącznik ładowania (fajny potencjometr - podwójny z dwoma wyłącznikami - barwa, głośność lewe skrajne wyłącza zasilania, wyciągnięcie pokrętła głośności załączało ładowanie) teraz pełni funkcją załączania podświetleni skali przy pracy bateryjnej. Na pewno dostanę "joby" za ingerencje w układ radia ale funkcjonalność użytkowa górą.
Stabilizator zamontowałem na dwurzędowej listwie montażowej z tekstolitu z oczkami lutowniczymi (produkcja współczesna) na tylnej stronie blachy Alu stanowiącej wspornik oprawek/gniazd akumulatorków. Zaleta dodatkowa - nie przeżarzanie lamp!.
2.
Wzmacniacz audio zasilany bateryjnie. Akumulator - pakiet Li-Ion 11,1V 1100mAh. Wsio z jednego aku. Potrzebowałem napięcia anodowego 130V o wydajności rzędu 15 - 17 mA, napięcia żarzenia 1,3V o wydajności 225mA oraz ujemnego do polaryzacji siatek. Anodowe - no cóż nieśmiertelny MC34063A - czemu - BO TANI (3 zeta to nie wydatek....). Niestety dodatkowy tranzystor - czyli MOSFET. Nie wybrałem najszczęśliwiej bo jednak ze sporą pojemnością wejściową - IRF740 - polecam raczej IRF530 zamiast użytego.... Żarzenie - sprawa prosta LM2574. A ujemne poszedłem na lenia i zastosowałam ICL7660. Wszystkie przetwornice bez separacja galwanicznej. Czyli dwa małe dławik - oprócz tych w fitlrze. Okazało się że trzeba dobrze wyfiltrować napięcie żarzenia
Filtr LC wskazany - bo z filtracją anodowego no-problem. Oszacowałem sprawność- anodowe lepiej niż 70% (wiem mało a to niestety ten MOSFET......), żarzenia 78%. Zamiast ICL7660 dla ujemnego napięcia można nawinąć kilka zwojów na dławik w przetwornicy step-up dla anodowego i uzyskane impulsy wyprostować - kierunek prądu OIDP przeciwny niż płynący przy "ładowaniu" dławika - ale to można doświadczalnie sprawdzić.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
LM2941 - rewelacyjny stabilizator. Wady dwie: tylko 1A to jedna a druga to że pomimo podobieństrwa do LM317 ma połączenie z masą czyli nie zastosujemy go jak LM317 do filtracji napięcia anodowego. Kolejna uwaga - CZYTAĆ NOTĘ APLIKACYJNĄ!!!!. NIE WOLNO BLOKOWAĆ DZIELNIKA NAPIĘCIA PRZY KOŃCÓWCE VREF!!!!! Nie wolno bo się wzbudzi. Wymagany jest kondesator 22uF O NISKIM ESR!!! (aluminium nie tantal!!!!, foliowy odpada). Stosując się do tych dwóch zaleceń odpalenie jest bezproblemowe. Zaletą niski spadek napięcia. Istnieją wykonania z ustalonym napięciem -LM2940 np. 5V -> LM2940-5,0, ale LM2941 jest uniwersalny kosztem dodatkowych dwóch rezystorów.
MC34063A. Uniwersalna przetwornica: step-up, step-down, positive-to-negative. Najważniejsza zaleta - NISKA CENA. Wbudowany klucz teoretycznie pracuje do 40V. Ale wszystkie jakie kupowałem dawały radę wydusić z siebie na wyjściu 62 - 65V. Jest dostępny kalkulatorek wartość w internecie. Ważnym jest dobór dławika - niestety podawany prąd często przez sprzedawce jest zawyżony - radzę stosować dwa równolegle łączone - nagle wyniki pokrywają się z wyliczeniami.
Można sterować zewnętrzny klucz. MOSFET niestety obniża sprawność energetyczną przy zasilaniu przetwornicy z niskiego napięcia. Wada brak separacji we-wy czyli w radiach mających rezystor automatycznego minusa trzeba go usunąć i dodać zasilacz ujemnego napięcia.
LM2574 - doskonały do stabilizacji napięcie żarzenia lamp bateryjnych. Pracuje tylko jako step-down. Względnie tani i prosty w aplikacji. Dobór elementów to skorzystanie z nomogramów w nocie aplikacyjnej.
ICL7660 - wygoda ale jest drogi w porównaniu z powyżej opisanymi. Zaleta - prostota. Ba można łączyć je w łańcuchy i uzyskać nawet napięcie anodowe lamp bateryjny bowiem w łańcuchu widać tylko różnicę napięć we-wy tak samo jak w LM317. Wada to wysoka cena powyżej 11PLN w detalu za dobrej jakości scalak anie chiński shit.
Ja preferuję stosowanie jednej baterii. Czemu? Irytującym jest różny czas pracy baterii dla żarzenia i dla anodowego. Przetwornice jak opisane powyżej wymagają ingerencji w układ polaryzacji siatki. Zaletą prostota wykonania i b. dobre efekty końcowe. Uwaga przetwornice pracują z częstotliwością rzędu 40 - 80kHz.
pewnie kilka lat to potrwa wiec bedziesz miał czas na zebranie stosownej sumy 