Универсальный велосипедный блок питания и USB зарядное устройство на TPS55165

Несмотря на свое громкое название, устройство представляет собой преобразователь 5В / 500 мА с широким диапазоном входного напряжения. Для питания преобразователя предусмотрено два источника. Один — генератор переменного тока (генератор велосипеда), другой источник – солнечная панель.

Принципиальная схема предлагаемого решения показана на следующем рисунке. В качестве контроллера инвертора выбрана одна из более новых микросхем компании Texas Instruments — TPS55165 (DD1). Это универсальный контроллер понижающего и повышающего (Step-Up and Step-Down) преобразователя напряжения, работающий в широком диапазоне входного напряжения (2…36 В).

Универсальный велосипедный блок питания

Так как TPS55165 содержит в своей структуре драйвер и ключевые транзисторы, то вся схема насчитывает всего несколько дополнительных компонентов.

Входное напряжение от генератора через клеммы «AC» поступает на выпрямительный мост, состоящий из диодов Шоттки, и фильтруется конденсаторами C1, C2. Велосипедный генератор вырабатывает напряжение в довольно широком диапазоне в зависимости от скорости и нагрузки. Это напряжение преобразуется U1 в стабильное выходное напряжение 5 В.

Дополнительная солнечная панель мощностью 5…20 Вт подключается к клеммам «PV». Применение солнечных элементов позволяет заряжать смартфон в случае более длительной остановки или после фиксации, например, на руле или багажнике во время движения в солнечный день.

Диод VD1 (SS34A) защищает DD1 от неправильной полярности подключения фотоэлектрической панели. Варистор VR1 (S07K25) защищает DD1 от превышения допустимого входного напряжения во время работы от генератора, а стабилитрон VD6 (SM6T33A) в случае превышения напряжения от солнечной панели.

Другими элементами являются фильтрующие и разделительные конденсаторы. Они должны обладать по возможности малым ESR.

Мощность инвертора составляет около 2 Вт в режиме повышения и около 5 Вт в режиме понижения напряжения, что достаточно для зарядки Power bank или аккумулятора большинства смартфонов.

Система собрана на небольшой двусторонней печатной плате. Печатная плата адаптирована для монтажа в корпус Hammond 1551HFLBK.

universalnyj-velosipednyj-blok-pitaniya-i-usb-min

Перед монтажом преобразователя на велосипед стоит проверить его работу. Для этого подключите источник питания постоянного тока 3-20 В к входу «PV» или трансформатор с несколькими напряжениями, например, 4,5…15 В, к входу «AC» и проверьте стабильность выходного напряжения 5 В.

Скачать рисунок печатной платы (28,3 Kb, скачано: 176)

Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*