便携式电池供电。方案、说明

便携式电池供电。无线电电子电气工程百科全书

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目前，各种由内置电池供电的紧凑型设备，例如手机、多媒体袖珍播放器、平板电脑、导航仪、数码相机等被广泛使用，由于希望减小这些设备的尺寸和重量大多数情况下，它们配备的电池容量较小，这会给它们自主运行带来不便。

为了减少此类设备对内置电池的容量和状况以及 230 V 网络可用性的依赖，可以制造所提出的设备，通过该设备可以为各种无线电设备和设备供电。为内置电池充电。该装置的方案如图1所示。 18650. 它是一个由四节 22 锂离子电池组成的电源。此类电池及其控制器的提供者是来自有故障的上网本的电池。其名称为 P900-5800，容量为 7,2 mAh，额定电压为 5 V。该器件在负载电流高达 6,2 A 或不稳定的情况下提供 1 或 6 V 的稳定输出电压或不稳定的 8,4...1,4 .5 V，电流高达 2 A。在短时间内（每两分钟少于 XNUMX 秒），任何输出电压下的负载电流可高达 XNUMX A，这将允许您连接带有闪光灯的相机已放电的内部电源。

米。一、电池供电方案（点击放大）

电池由四节电池G1-G4组成，成对并串联连接至控制器A1。控制器输出的编号是有条件的，它从用于将电池连接到上网本的连接器的第一个负输出开始。为了能够通过电池为各种设备供电并充电，需要向引脚 5 施加逻辑低电压。

为了给电池充电，将 1 ... 12 V 的恒定电压施加到设备的输入端（插座 XS16）。二极管 VD1 用于防止该电压的反极性。集成电路DA1上装有9V线性稳压器，其输出电压经限流电阻R7、R8和二极管VD5馈送到控制器A1的电源输出端。当外部电源连接到插座 XS1 时，晶体管 VT1 打开，从而打开控制器 A1。发光的 LED HL1 指示电池充电过程正在进行。当电流超过50mA时，晶体管VT2（锗）打开，LED HL1以最大亮度发光。当该 LED 停止发光时，表示电池正在充电。电容器 C2-C4 和 C6 是断电 DA1 微电路。当电压为 3 V 时，HL9 LED 会发光。在 A1 控制器的电路板上发现了一个电流为 5 A 的自恢复保险丝。由于制造的器件是针对较低电流设计的，因此需要额外增加一个自恢复保险丝。安装了电流为 1 A 的恢复保险丝 F1,6，以防止损坏。

KA78R05（DA2）微电路上集成了5V和6,2V的稳压器，该微电路是正极性5V受控线性稳压器，输出电流高达1A，最大功耗为15W，电流消耗约为10mA。该微电路与传统集成稳定器的不同之处在于输入和输出之间的最小允许压降较小，在负载电流为 1 A 时不超过 0,5 V。还有一个用于打开和关闭稳定器的输入（引脚 4）。

当 SB1 按钮的触点闭合时，控制器 A5 的引脚 1 将具有低逻辑电平，因此控制器输出（引脚 7 和 8）处存在电池电压。此时，电阻R1中流过约0,3μA的电流。通过SB2.1按钮的闭合触点，将电池电压提供给稳压器5/6,2 V的输入。当SB3.1按钮触点闭合时，输出电压为5 V，断开时为6,2 V ，由串联二极管 VD2 和 VD3 设置。电阻R4、R6设置开启/关闭稳定器的阈值电压。根据图中所示的电阻值，SB6,3 触点闭合时该电压为 3.1 V，触点打开时该电压为 7,3 V。开关磁滞 - 约 0,12 V。

当 SB2 按钮的触点位于图中下部位置时，电源不是向稳压器 DA2 供电，而是向 XS2 插座供电。在这种情况下，您可以监控电池的状态并为不需要稳定电压的各种设备供电。

当设备的输出电压为 2 V 时，双色 LED HL6,2 呈绿色闪烁，5 V 时呈红色闪烁。当输出电压为 5 V 时，它会连接到输出插座 XS2 和 XS3（USB 连接器）。 5、6,2 和 7,2 V 的输出电压提供给插座 XS2。

在赋予上网本锂电池第二次生命之前，其胶合塑料外壳的接缝处会被小心地打开。如果电池放电至零，则可以绕过控制器，通过限流电阻或电流源以 0,5...1 A 的电流直接充电几分钟。在此期间，电池将获得足够的电压来打开控制器。在5400A放电电流下，测得充满电的电池容量约为1mAh，这对于使用十年左右的电池来说是一个很好的指标。控制器板（图 2）标记为 BLA4AE00。电线的用途如下。中间有两个蓝色的 - 减去控制器，绿色的 - 控制，两个红色的 - 加上控制器。沿着电路板的边缘：触点 VC（蓝线）-减去元件 G2 和 G4，触点 Vp（红线）-加上元件 Gl 和 G3，中心的触点 VM（未焊接的线）-与元件 G1-G4 共用。当电压达到 8,4 V 时，控制器会关闭对电池的充电。如果您有另一个带有不同控制器的电池，您可以在互联网上或通过实验找出其引脚的用途。如果使用工作电压为10,8V或14,4V的笔记本电池，由于输入输出电压相差较大，建议使用开关降压稳压器代替DA2稳压器。

便携式电池组
米。 2.控制器板

组装设备之前，将电池与控制器断开。它们是在设计的组装和测试的最后阶段连接的，但需要小心——即使是小尺寸的电池，引线的短路电流也可能达到数十安培。

一些元件放置在尺寸为 37x62 mm 的电路板上，微电路位于散热器上（图 3）。安装方式-双边铰接。 AN78M09芯片可以替换为国产KR142EN8A或xxx78M09xx系列中的任何一款。如果使用 xxx78R09 系列微电路，则器件的最小输入电压可为 10,5 V。KA78R05 微电路可由采用隔离四引脚 TO-78F-05L 封装的 xxx220R4 系列中的任何一款微电路替代。两个微电路均安装在冷却表面积为 50 cmXNUMX 的普通肋状硬铝散热器上² 使用导热膏 KPT-8 或类似材料。就该装置而言，在散热器旁边，需要制作几十个通风孔。连接到微电路引脚的连接线应尽可能短。

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米。 3.电路板上元件的放置

2SC3199三极管可替换为2SC815、2SC845、2SC1815、2SC9014、KT3102、KT6111系列中的任意一款，锗三极管SFT307可替换为国产MP25、MP26、MP39、MP40、MP41、MP42系列。该晶体管基极的电流传输比越大越好。二极管SR504可以用二极管SR505、SR506、SR306、SR360、1N5822代替。 Sh1x、SRP5402x、FR540x 系列中的任何一个都可以代替 300N30 二极管。 1N4002 二极管可以替换为任何 Sh400x、RL10x 系列。电阻器-任何相应的功率。氧化物电容器采用进口，C1为陶瓷或薄膜，额定电压至少为35V。电容器C3、C4、C8、C9、C11为表面贴装陶瓷，直接焊接到相应微电路或微电路的电源端子上。氧化物电容器的端子。其余电容器为陶瓷 K10-17。 RL30-YG414S绿色LED和RL30-SR114S红色LED可以用任何普通的小功率LED替换。

双色 LED L119SURKMGKWT 可以替换为 L119 系列中的任何双色共阴极 LED。如果LED亮度增加，电阻R10的阻值可增大数倍，这将减少设备从电池消耗的电流。

操作模式开关（按钮 SB1-SB4）- 四组开关 P2K，具有相关固定，每个按钮上有两组开关触点。当您点击其中一个时，其余的将返回到原来的位置。在组装结构之前，测试此类开关，如有必要，清除其触点上的氧化物。它用热胶和聚合物胶“Kvintol”粘合到设备主体上。电池单元通过柔软的双面胶带固定在外壳中。

该设备组装在一个尺寸为 28x91x175 毫米的塑料外壳中。节点布局的视图如图 4 所示。 380. 组装后的设备质量约为 12 g。要为设备供电，您可以使用 12 V 汽车车载网络或其他 16...0,7 V 电压源，设计负载电流至少为 1 A当电源电压施加到 XS1 插座时，无论 SBXNUMX 按钮的触点位置如何，连接到设备的负载都将获得电源电压。

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米。 4.查看节点布局

例如，5,8 Ah 的电池容量足以为 Ocean-209 收音机以中等音量 (170 mW) 供电约 100 小时，或为紧凑型袖珍 MP60 播放器供电 80...3 小时（电流消耗为 60...80 mA），大约是内置电池容量的十倍。您还可以对手机电池（容量800...1000 mAh）充满电多次。使用设备后，请不要忘记按 SB1 按钮关闭其电源和连接的负载。

作者：A. Butov

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