Трансивера и другой аппаратуры в походе на основе ПЗУ-5М
Здесь будет рассмотрено построение автономной системы заряжания и электропитания электронных устройств в полевых условиях, дне долгое время нет внешних источников электроэнергии, или их вообще нет и не ожидается, на базе переносного зарядного устройства «ПЗУ-5М».
Данный вариант работоспособен практически в любых условиях, пока сама цаппа работоспособна. Нужно отметить, что качество изготовления ПЗУ-5М достаточно высокое, устройство простое, легко ремонтабельно, хотя сломать его не просто. Единственное, что нужно для получения электричества из него – это крутить ручку.
Однако, чтобы заряжать разнообразные устройства, использующие аккумуляторы, или питать их напрямую, одной цаппы недостаточно. Дело в том, что на выходе этого ручного генератора электричество вовсе не в том виде, которое нужно для заряжания привычных нам устройств, в т.ч. радиостанций. Необходимо, как уже сказано, 12-13,8V постоянного тока, желательно стабилизированного. А ПЗУ-5М производит от 3 до 40V однополупериодного пилообразного напряжения с частотой от 400 до 1400Гц, в зависимости от частоты вращения. Такой вид электрической энергии идеально подходит для заряжания армейских никель-кадмиевых аккумуляторов о армейских же радиостанций, но прочие устройства и аккумуляторы может просто пожечь или вывести из строя. Поэтому цаппу придётся несколько модернизировать и добавить преобразование в нужный вид.
Начнём с самой цаппы. Сняв крышку устройства со стороны выходного разъёма, мы там обнаружим схему из 3-х диодов, сопротивления для амперметра и вольтметра. Но самое главное – там есть ещё место, чтобы разместить достаточно ёмкий конденсатор, чтобы сгладить «пилу» однополупериуда на выходе устройства. Замечат
ельно влезает конденсатор 50v/4700mkF, и припаивается к выходному разъёму – красный провод это (+) и синий это – (-) – тут вроде всё понятно, проблема пилы решена.
Хотя при желании пожечь можно ещё и просто начав слишком интенсивно крутить цаппу. Интенсивно – это более паспортных 1-го оборота ручки в секунду. Внутри цаппы ограничения нет, и подняв вольтаж до 50-60 вольт крутя 3-4 об/сек. мы можем спалить всё что угодно. Так что излишние усердие тоже неприветствуется. Устройство собираем назад, и приступаем к стабилизации скачущего напряжения. Поскольку у нас есть уже постоянный ток, и нам всего лишь нужно преобразовать его в нормальное напряжение, например 13,8V необходимых как для работы зарядных устройств раций или, что лучше, буферного аккумулятора, от которых мы уже будем всё питать и заряжать. Тут есть одна сложность – если взять простой стабилизатор, например LM7812, то он конечно даст на выходе 12V, но при этом вся прочая энергия при более высоком напряжении на входе будет преобразована не в полезный ток на выходе, а в нагревание этого самого стабилизатора. В полевых условиях мы такую роскошь себе позволить не можем, поэтому всё усложняется до задействования DC-DC преобразователей. Такие преобразователи как делаются самомтоятельно, но проще и дешевле купить готовый. Выбор нужно ориентировать по следующим признакам:
Входное напряжение: 3-40V
Напряжение выхода: 12,0-13,8V или регулируемое способное настроится на это напряжение
Выходной ток: 1,5-3A
Случилось так, что создание стабилизатора-преобразователя строилось на базе модуля XW026FR4, «заточенного» для контроля заряда Li-Ion-аккумуляторов различной тяжести.
Резистором SW1 настраиваем на нужное выходное напряжение, а резистор SW3 (выходной ток) выкручиваем по часовой стрелке более чем на половину, обеспечив 2A выходного тока. Средний резистор отвечает за то, когда светодиод загорится и покажет «заряжено» на плате, что в целом нам безразлично. Чтобы контролировать, что у нас происходит на выходе преобразователя (что на входе нам покажет цаппа – там и вольтметр, и амперметр, если нажать кнопку) – в выходным контактам подключаем цифровой вольтметр SVH0001UB-100, причём через кнопку или тумблер выключения, чтобы он если в нём нет необходимости лишнюю энергию не ел. Получается вот такое устройство.
Подключаем к ПЗУ-5М, крутим, и видим примерно такую картину, если всё сделано правильно:
Теперь нужно проверить, способно ли это хозяйство зарядить, например, рацию (для чего всё и затевалось):
Зарядка рации напрямую ПЗУ-5М без буферизации
Итак, заряд пошёл. Однако тут следует отметить, что в отношении преобразователя XW026FR4 следует учитывать его особенность – если потребляемый с него ток больше 1,5A, то микросборка, на основе которой он собран LM2596S-adj начинает сильно нагреваться, и необходимо к ней приспособить радиатор, или термически соиденить с корпусом, если тот из металла. Или вариант - настроить резистором SW3 ограничение до 1,5A, но лишить себя возможности заряжать что-то током больше 1,5A. Следующий этап – буферный аккумулятор. В нашем случае, для заряда радиостанций, его ёмкость должна гарантировано перекрывать необходимую для полного цикла заряда одного аккумулятора радиостанции. Если таковым считать ёмкость 2400mAh, то буферный аккумулятор необходим не менее 5А ёмкости. Перестраховавшись, можно взять в оборот аккумулятор 12v/9800mAh (Li-Ion) с собственным контроллером заряда.
Теперь схема автономного заряжания раций собрана полностью, и готова к работе. Но прежде чем идти в пампасы с ощущением своей полной электронезависимости, нужно провести ещё пару испытаний, которые позволят точно рассчитывать свои силы с цаппой. Это испытания на то, сколько требуется времени на то чтобы зарядить:
Аккумулятор рации;
Буферный аккумулятор.
Рацию от буферного аккумулятора (и количество раций).
Осталось только привести это всё в походный вид. Тут есть тоже свои особенности. Цаппа – штук достаточно увесистая, и довольно прочная. При этом она не боится воды (не погружения, но влаги, брызг). Исходя из области применения, её стоит носить-держать в отдельном чехле-подсумке экипировки, что бы можно было её при необходимости прицепить хоть снаружи, хоть вовсе не взять, если нужды в ней не предвидится. А вот схему с преобразователем и буфером имеет смысл таскать чаще, поскольку источником для них может быть не только цаппа, а от влаги уже они не так хорошо защищены. Поэтому для «буфера», выполняющего роль «power bank» и преобразователя-стабилизатора, который кроме прочего ещё и устройство контроля – вольтметр, следует сделать отдельный подсумок в категории «сухого груза», например вместе с другими элементами питания (батарейками и аккумуляторами резерва). На этом формирование зарядного комплекта на основе цаппы ПЗУ-5М можно считать законченным.
