Простой зарядник своими руками
Однажды мне срочно понадобилось, во что бы то ни стало продлить жизнь своему смартфону хотя бы на пару часов, а времени и денег на подготовку, как обычно, не было (каждый хотя бы раз оказывался в подобной ситуации). Недолго думая, я соорудил себе небольшой портативный зарядник из подручных средств, о чём я и хочу вам тут вкратце поведать. Никаких особо эксклюзивных деталей в получившимся уродце не содержится, так что каждый желающий в случае необходимости сможет собрать себе нечто подобное. Выбор комплектующих обоснован максимальной простотой и, разумеется, тем, что они у меня уже были. Вообще-то, у многих увлекающихся электроникой людей, наверняка всё необходимое будет.
Итак, начну с элементарных теоретических рассуждений. Так как нам надо сделать всё по-быстрому и по-простому, думать про КПД мы сейчас совершенно не собираемся. В качестве источника энергии будем использовать последовательно включенные четыре обычные пальчиковые батарейки, тесно собранные вместе уютным держателем для батарей, вот таким:
Очевидно, благодаря последовательному включению, запас энергии будет ограничен ёмкостью одной батарейки, зато в нашем распоряжении окажется баснословное напряжение аж в 6 вольт. Благодаря последовательному включению мы имеем также ещё один недостаток – в данном устройстве не получится применить распространённые аккумуляторы формата АА, так как они имеют напряжение 1.2 В, что в сумме даст нам всего лишь 4.8 В при полной зарядке, а для работы любых линейных преобразователей необходимо иметь входное напряжение выше выходного. Как вы уже поняли, мы будем использовать в схеме простейший линейный преобразователь на одной трёхвыводной микросхеме. Эту роль у нас будет исполнять микросхема линейного стабилизатора КР1158ЕН5В (либо LM1085-5.0). Это примерно то же, что и всем известная КР142ЕН5, однако в отличие от последней, 1158-ая имеет низкое падение напряжения, что позволит нам высосать из батарей несколько больше столь ценных ампер-часов. Кому интересна разница между этими микрухами, гуглить «линейный стабилизатор с низким падением напряжения».
Чтобы сделать зарядку более-менее универсальной, очень желательно использовать в качестве разъёма стандартное USB гнездо. Разумеется гнезда у меня не было. Зато был один из тех переходников, которые почти всегда идут в комплекте с новыми с USB мышками, и, после распаковки мыши, такой переходник чаще всего где-нибудь в глубине шкафов покрываются пылью за ненадобностью. А ещё у меня есть неплохой канцелярский нож. Полагаю, ход мыслей предельно ясен.
Как я и говорил, основной упор сделан на простоту, поэтому деталей минимум. Типовая схема включения микросхемы КР1158ЕН5В представлена ниже.
Так как под рукой у меня, конечно, не оказалось необходимых ёмкостей, в качестве обоих конденсаторов я без особенного сожаления использовал первые попавшиеся кондеры. Кстати, согласно даташиту на эту микросхему, в случае работы от батарей, без C1 вообще можно обойтись (служит фильтром от помех), а C2 может быть и больше 10 мкФ (зависит от тока нагрузки).
Чтобы обеспечить более стабильную работу стабилизатора, а также для ускорения разряда выходного конденсатора при отсутствии нагрузки, я добавил в схему высокоомный резистор R1, включенный параллельно выходу микросхемы. На гнезде USB необходимо закоротить средние выводы – обычно по ним передаются данные, а в нашем случае это сообщит заряжаемым устройствам что тут у нас зарядник, а не абы что. Почему так нужно делать, очень подробно расписано вот тут: olegart.ru
Вот что у меня получилось в итоге (мои кондеры не соответствуют заявленным, однако всё работает):
Поначалу я даже думал сварганить под это дело печатную плату (охохо, я сентементален, да), но, конечно, вовремя одумался и сделал всё старым добрым навесным монтажом.
После сбора я без особых изысков залил всю электронику клеем из клеевого пистолета, обрезал лишнее канцелярским ножом и получил в итоге весьма неприхотливое и надёжное устройство. Сначала я думал, что ещё придётся городить какую-нибудь крышечку, чтобы батарейки не выпадали, однако в данном держателе всё отлично держится и без всяких внешних примочек. В итоге выглядит всё это следующим образом:
Конечно, итоговый вариант нельзя считать сколько-нибудь полным использованием энергии батарей, я полагаю КПД, с учётом нашей чудо-микросхемы и преобразователей в телефоне, не превышает 70-75%, что даст нам около 1100-1200 mAh с одного комплекта хороших батареек, а это примерно половина зарядки среднестатистического смартфона. Расчёты, конечно, весьма наколеночные, просьба не относиться к ним слишком серьёзно. Однако даже из этого понятно, что в экстренной ситуации такая штука может неплохо выручить и держать её где-нибудь на дне сумки не такая уж и большая проблема. Надеюсь, кому-нибудь это будет полезно.
Если вас интересует более высокий КПД, вы не против немного повозиться с «рассыпухой» и любите изготовлять печатные платы, специально для вас я написал следующую часть статьи.