Преобразование электроники с батарейным питанием для работы от сети переменного тока: 4 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Мы используем батареи для питания большей части нашей электроники. Но есть некоторые устройства с батарейным питанием, которые не обязательно должны быть постоянно переносными. Один из примеров - качели моего сына с батарейным питанием. Его можно перемещать, но обычно он остается в том же месте. В таких случаях было бы неплохо подключить эти устройства к адаптеру переменного тока и сэкономить батареи. Итак, в этом проекте я собираюсь показать вам, как вы можете использовать старый адаптер питания для питания вашей электроники вместо батарей. Я поделюсь, как модифицировать адаптер и двумя способами подключить его к вашим электронным устройствам.

Шаг 1. Используйте схему регулятора напряжения, чтобы установить на выходе источника питания соответствующее напряжение

Очень редко можно найти источник питания, который идеально подходит для электрического прибора, если они не продаются вместе в паре. Поэтому нам придется изменить наш адаптер питания, чтобы он соответствовал схеме, которую мы хотим запитать. Самый простой способ сделать это - использовать регулятор переменного напряжения, такой как LM317. Типичная конфигурация такой схемы показана на рисунке выше. Этот регулятор использует два резистора для настройки выхода по формуле: Vout = 1,25 * (1 + R2 / R1). Для большинства приложений эту схему можно немного упростить. Конденсаторы необходимы только в том случае, если ваша цепь нагрузки чувствительна к небольшим колебаниям мощности. Так что во многих случаях их можно устранить. Переменный резистор R2 полезен, если вы хотите запитать несколько разных устройств. Но если вы собираетесь использовать блок питания исключительно на одном устройстве, вы можете заменить его резистором фиксированного значения. Подключите схему, как показано, с Vin, подключенным к источнику питания, и Vout, подключенным к цепи, которую вы хотите запитать. Регулятор снизит выходную мощность источника питания до установленного вами значения. В зависимости от номинальной мощности вашей схемы вам может потребоваться добавить радиатор. Пример: качели моего сына обычно работают от четырех батареек размера C. Итак, я нашел старый блок питания с выходом 9V 1000mA. Я подумал, что этого будет достаточно для замены аккумуляторной батареи. Затем я спаял между собой схему регулятора LM317 с резистором 220 Ом для R1 и резистором 820 Ом для R2. Эти значения резистора дают выходное напряжение 5,9 В. (Было бы идеально использовать 240 Ом для R1 и 910 Ом для R2, но у меня не было этих значений под рукой) Этот выход все еще находится в пределах рабочего диапазона для четырехэлементной аккумуляторной батареи. Обычно подойдет значение от 1,25 В до 1,5 В на батарею. Поскольку электроника на качелях состоит только из двигателя и регулятора скорости, я решил, что фильтрующие конденсаторы не нужны, и оставил их. См. Следующие шаги, чтобы узнать, как лучше всего соединить все вместе.

Шаг 2: Подключите источник питания с помощью разъема питания со встроенным переключателем

Первый способ подключить адаптер питания к вашему электрическому устройству - использовать разъем питания постоянного тока со встроенным переключателем. На этом разъеме контакт 1 обычно соединяется с контактом 2. Но когда штекер вставляется в гнездо, это соединение разрывается, и контакт 1 вместо этого подключается к стене штекера. Этот тип разъема может использоваться для переключения устройства с работы от аккумуляторной батареи на работу от источника питания всякий раз, когда оно подключено. Чтобы подключить этот разъем к остальной цепи, перережьте провод, идущий от положительной клеммы аккумуляторной батареи пополам. Подключите провод, идущий от положительной клеммы аккумуляторной батареи к контакту 2 разъема питания. Затем подключите другую часть отрезанного провода, идущего к цепи, к контакту 1 разъема питания. Наконец, подключите отрицательный провод от аккумуляторной батареи и цепи к контакту 3 на разъеме питания. Это создаст общую линию заземления. Чтобы использовать этот разъем в этом проекте, вам необходимо подключить цепь регулятора между источником питания и вилкой. Вы не можете поместить схему регулятора внутрь корпуса, потому что у разъема есть одна выходная клемма, и вам придется регулировать мощность, поступающую от аккумуляторной батареи, а также от адаптера. Это приведет к потере значительного количества электроэнергии и экономии батарей - суть этого проекта.

Шаг 3: Подключите источник питания с помощью фиктивной батареи

Другой вариант подключения блока питания к электрическому устройству - использовать заменяющий или имитационный аккумулятор. Это все, что принимает форму батареи и помещается в батарейный отсек, но используется для подключения источника питания к клеммам разъемов батареи на устройстве. Вот один быстрый пример того, как сделать фиктивную батарею. Возьмите деревянный дюбель и разрежьте его на части, которые немного короче батареи. Затем выберите несколько винтов, которые будут соединять каждый конец. Используя сверло, которое немного меньше стержня шурупов, просверлите отверстие в центре каждого конца отрезанных деталей. Это поможет предотвратить раскалывание древесины. Вкрутите винты в каждое отверстие, оставив немного места для намотки проводов на винты. Отрежьте несколько кусков провода и снимите изоляцию с каждого конца. Затем оберните оголенный провод вокруг винтов и затяните винты сверху проводов, чтобы удерживать их на месте. В одной из деревянных частей вырезан дополнительный кусок дерева, чтобы освободить место для цепи регулятора. Положительный выход регулятора подключен к одному винту, а отрицательный выход схемы регулятора подключен к другому винту. Обязательно отметьте, какой конец положительный, а какой - отрицательный, чтобы избежать путаницы при установке пустых батарей в батарейный блок. Существует множество других конструкций, которые также могут работать для соединения в корпусе аккумуляторной батареи. Вы можете использовать стержень, шайбы, трубу, четвертины и т. Д. Вы также можете пропустить фиктивные батареи и просто подключить выходные провода схемы регулятора непосредственно к концевым клеммам аккумуляторной батареи. Выбор остается за вами. Наконец, этот метод требует, чтобы вы прорезали небольшую щель в стенке батарейного отсека или крышки для размещения проводов источника питания.

Шаг 4. Преобразование батареи в адаптер переменного тока

Теперь просто подключите адаптер питания, и вы готовы опробовать его. Этот мод дает вам возможность выбрать способ питания вашей электроники. Вы можете получить удобство и портативность батарей, или вы можете сэкономить батареи и деньги, используя питание переменного тока.