Jak wiemy sytuacja życiowa może nas mocno zaskoczyć uniemożliwiając dostęp do energii elektrycznej. Przykładem może być Ukraina gdzie duża część mieszkańców jest pozbawiona zasilania a przez to braku komunikacji ze względu na rozładowane urządzenia mobilne. Oczywiście, średnio rozgarnięty elektronik-amator sobie poradzi. Jednak chciałbym pokazać jak w takim szczególnym przypadku zupełny laik może sobie zapewnić źródło energii do naładowania np. smartfona, powerbanku czy też radiotelefonu. Oczywiście nie biorę pod uwagę fabrycznych rozwiązań typu ładowarki samochodowe czy też ładowarki solarne. Nie oczekujmy "demonów" mocy gdyż nie o to chodzi, taka prowizoryczna ładowarka ma udostępnić kilka-kilkanaście watów mocy potrzebnej do podładowania/naładowania baterii smartfona czy innego mobilnego urządzenia i nic więcej. Tu też zależnie od tego co trafi się do wykorzystania, można użyć akumulatora ze zniszczonego auta czy też leżącego na ulicy UPS'a a także zbitego panelu PV. Inwencja zależeć będzie od zdobytego źródła mocy/energii a także dostępu do komponentów.
Jednym z najprostszych do użycia przez laika będzie stabilizator napięcia LM7805, układ choć swe lata świetności ma już dawno za sobą to ze względu na prostotę aplikacji oraz cenę jest stosowany po dzień dzisiejszy. Jest łatwo dostępny w urządzeniach elektronicznych. LM'a można łatwo pozyskać ze złomu czy śmietnika. Poniżej znalezione dwie płyty od odbiorników TV CRT (kineskopowych);
Układ którego szukamy to LM7805 w charakterystycznej obudowie przystosowanej do przykręcenia radiatora czyli TO220, oznaczenie układu zależnie od producenta może się nieco różnić ale w niczym to nie przeszkadza, funkcjonalnie są to identyczne układy.
Podłączenie znalezionego LM'a jest bardzo proste;
I jest to konfiguracja zalecana przez producentów, koniecznie trzeba dodać niewielkie kondensatory na wejściu i wyjściu układu (o ile nie uda nam się wyciąć z płytki układu wraz z nimi). Jeśli znaleziony LM jest wyposażony w radiator (odprowadza ciepło wydzielające się podczas pracy) to starajmy się go zostawić.
Na powyżej pokazanych płytach znalazłem nieco więcej przydatnych układów, szukałem 7805 na radiatorze z dłuższymi końcówkami aby połączenia wykonać bez użycia lutownicy. Niestety nie udało się
.
Po dokładnym obejrzeniu płyt udało się pozyskać całe "stadko" różnych LM'ów do wykorzystania. Tu nie przejmujmy się zbytnio różnymi napięciami, w oznaczeniu układu jest zakodowane wyjściowe napięcie pracy (7805-5V, 7806-6V, 7808-8V etc.) więc używając różnych wersji możemy zasilać/ładować różne urządzenia
.
Nie popadajmy w panikę jeśli znajdzie się układ którego oznaczenie zaczyna się od 79, też da się go wykorzystać. Seria 79XX jest co prawda przewidziana do stabilizacji napięć ujemnych, jednak funkcjonalnie robi to samo co seria 78XX różniąc się jedynie połączeniem.
Pewne różnice występują też w układzie wyprowadzeń;
Oczywiście, przy użyciu serii LM78/79 nie możemy liczyć na jakieś poważne moce, wynika to z konstrukcji stabilizatorów (liniowe) i ograniczeń wynikających z dopuszczalnych strat mocy oraz maksymalnego prądu wyjściowego który zależnie od wersji stabilizatora wynosi 1-1,5A. Mimo strat, powinniśmy jednak uzyskać te kilkaset mA pozwalających na co prawda długie ale jednak ładowanie
. Pozostaje jeszcze kwestia połączenia z urządzeniem mobilnym, tu jeśli dysponujemy oryginalnym "kabelkiem" do ładowarki to w zasadzie problem jest niewielki. Wystarczy do wyjścia LM'a dołączyć typowe gniazdo USB np. takie jak w komputerach;
Nieco inaczej będzie to wyglądać w przypadku gdy nie mamy oryginalnego "kabelka" a znajdziemy inny z urwanym złączem USB B z jednej strony. Tu też nie należy wpadać w panikę, producenci (a przynajmniej większość) stosują znormalizowaną kolorystykę przewodów w takich kablach. Więc gdy trafimy na kabelek z jednej strony zakończony wtykiem pasującym do naszego urządzenia (mini USB, micro USB, USB C czy podobne) a z drugiej strony gołymi przewodami to i tak możemy je wykorzystać
. Taka w miarę typowa kolorystyka oprzewodowania powinna spokojnie wystarczyć do ładowania urządzeń.
Nas oczywiście interesuje jedynie ładowanie urządzenia a nie transmisja danych, w związku z tym wszystkie przewody oprócz czarnego (-) i czerwonego (+) pomijamy. Tu jeszcze jedna kwestia, większość urządzeń wykorzystuje linie danych również do identyfikacji mocy ładowarki. Przy braku ich podłączenia ładowanie przebiega znacznie wolniej gdyż kontroler ładowania w urządzeniu jest wtedy w trybie wolnego ładowania nie wykorzystując pełnej mocy ładowarki. Do pierwszych testów użyję dwóch (zamiennie) paneli PV które już przeszły swoje; https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3716124.html#18840370 Oczywiście mając już taki lub podobny zestaw mamy wszystko gotowe. Do prób dwa panele, w tym jeden pobity, nietrzymający wcale parametrów;
W przypadkowo znalezionych panelach/ogniwach fotowoltaicznych dobrze jest sprawdzić ich parametry, w większości są one umieszczone na naklejce znajdującej sie na "plecach" panelu;
Nasze testowe "elektrownie" słoneczne są bardzo zbliżone parametrami;
Tu należy pamiętać iż zalecane napięcie wejściowe stabilizatorów LM7805/7905 nie powinno przekraczać około 25V. Do budowy awaryjnej ładowarki przydałoby się kilka narzędzi jak np. lutownica czy obcinaczki że o woltomierzu czy multimetrze nie wspominając, dla sprawnych rąk wystarczy nawet zwykły kuchenny nóż
. Ja ze względu na niepełnosprawność ułatwię sobie trochę używając taniej marketowej lutownicy gazowej. Po kilku minutach powstała połączona na skrętkę nasza "ładowarka", następnie poprawiłem lutownicą
.
Jako kondensatorów użyłem elektrolitycznych z moich zapasów ze względu na długie wyprowadzenia, są to 100µF/25v (od strony wyjścia) oraz 10µF/50V (od strony wejścia). Tu w zasadzie mamy dość dużą dowolność, należy jednak zbytnio nie przesadzać i nie stosować pojemności przekraczających kilkaset mikrofaradów. Należy również pamiętać o właściwej biegunowości przy stosowaniu kondensatorów elektrolitycznych, odwrócona biegunowość może spowodować "wystrzał" kondensatora oraz zwarcie.
Jako gniazda wyjściowego użyłem podwójnego gniazda USB pozyskanego ze starej płyty głównej komputera PC.
Po znalezieniu kilku kawałków dwużyłowego przewodu 2x 0,75mm² który z jednej strony miał już zarobione końcówki krokodylkowe, powstał taki układ "awaryjnej ładowarki";
Wstępne próby jakie przeprowadziłem przy dość dużym zachmurzeniu nie wypadły zachęcająco, jednak gdy słońce wyszło zza chmur to jego energia pozwoliła naładować telefon w kilka godzin. Dla uszkodzonego panelu uzyskałem ~250mA (7805) a dla sprawnego ~800mA(7805). Stabilizator robił się jednak dość gorący, co zresztą nie powinno dziwić. Przyjmując napięcie wejściowe 19V i prąd 800mA, daje to straty około (19-5) x 0,8 = 11,2W! (dla sprawnego panela) Nie jest to co prawda zbyt ekonomiczne, jednak w "warunkach polowych" zmuszeni będziemy do kompromisu. Oczywiście, lepszym rozwiązaniem byłoby użycie jakiejś przetwornicy impulsowej która zapewniłaby lepszą sprawność. Wymaga to jednak trochę większej wiedzy elektronicznej.
A Wy, w jaki sposób poradzilibyście sobie z awaryjnym zasilaniem w razie wojny? Mając na względzie brak paliw płynnych oraz dostępu do np. agregatów prądotwórczych?
Na Autora najciekawszego pomysłu możliwego do zrealizowania przez laika czeka nagroda 2000 punktów.
Jednym z najprostszych do użycia przez laika będzie stabilizator napięcia LM7805, układ choć swe lata świetności ma już dawno za sobą to ze względu na prostotę aplikacji oraz cenę jest stosowany po dzień dzisiejszy. Jest łatwo dostępny w urządzeniach elektronicznych. LM'a można łatwo pozyskać ze złomu czy śmietnika. Poniżej znalezione dwie płyty od odbiorników TV CRT (kineskopowych);
Układ którego szukamy to LM7805 w charakterystycznej obudowie przystosowanej do przykręcenia radiatora czyli TO220, oznaczenie układu zależnie od producenta może się nieco różnić ale w niczym to nie przeszkadza, funkcjonalnie są to identyczne układy.
Znaleziony na jednej z płyt LM.
Podłączenie znalezionego LM'a jest bardzo proste;
I jest to konfiguracja zalecana przez producentów, koniecznie trzeba dodać niewielkie kondensatory na wejściu i wyjściu układu (o ile nie uda nam się wyciąć z płytki układu wraz z nimi). Jeśli znaleziony LM jest wyposażony w radiator (odprowadza ciepło wydzielające się podczas pracy) to starajmy się go zostawić.
Typowe połączenie LM7805.
Na powyżej pokazanych płytach znalazłem nieco więcej przydatnych układów, szukałem 7805 na radiatorze z dłuższymi końcówkami aby połączenia wykonać bez użycia lutownicy. Niestety nie udało się
LM7806 i LM78R08
Po dokładnym obejrzeniu płyt udało się pozyskać całe "stadko" różnych LM'ów do wykorzystania. Tu nie przejmujmy się zbytnio różnymi napięciami, w oznaczeniu układu jest zakodowane wyjściowe napięcie pracy (7805-5V, 7806-6V, 7808-8V etc.) więc używając różnych wersji możemy zasilać/ładować różne urządzenia
Kolekcja LM'ów
Nie popadajmy w panikę jeśli znajdzie się układ którego oznaczenie zaczyna się od 79, też da się go wykorzystać. Seria 79XX jest co prawda przewidziana do stabilizacji napięć ujemnych, jednak funkcjonalnie robi to samo co seria 78XX różniąc się jedynie połączeniem.
Połączenie LM79XX
Pewne różnice występują też w układzie wyprowadzeń;
Oczywiście, przy użyciu serii LM78/79 nie możemy liczyć na jakieś poważne moce, wynika to z konstrukcji stabilizatorów (liniowe) i ograniczeń wynikających z dopuszczalnych strat mocy oraz maksymalnego prądu wyjściowego który zależnie od wersji stabilizatora wynosi 1-1,5A. Mimo strat, powinniśmy jednak uzyskać te kilkaset mA pozwalających na co prawda długie ale jednak ładowanie
Gniazdo USB A z zaznaczonym zasilaniem
Nieco inaczej będzie to wyglądać w przypadku gdy nie mamy oryginalnego "kabelka" a znajdziemy inny z urwanym złączem USB B z jednej strony. Tu też nie należy wpadać w panikę, producenci (a przynajmniej większość) stosują znormalizowaną kolorystykę przewodów w takich kablach. Więc gdy trafimy na kabelek z jednej strony zakończony wtykiem pasującym do naszego urządzenia (mini USB, micro USB, USB C czy podobne) a z drugiej strony gołymi przewodami to i tak możemy je wykorzystać
Typowe funkcje przewodów w kablu USB
Nas oczywiście interesuje jedynie ładowanie urządzenia a nie transmisja danych, w związku z tym wszystkie przewody oprócz czarnego (-) i czerwonego (+) pomijamy. Tu jeszcze jedna kwestia, większość urządzeń wykorzystuje linie danych również do identyfikacji mocy ładowarki. Przy braku ich podłączenia ładowanie przebiega znacznie wolniej gdyż kontroler ładowania w urządzeniu jest wtedy w trybie wolnego ładowania nie wykorzystując pełnej mocy ładowarki. Do pierwszych testów użyję dwóch (zamiennie) paneli PV które już przeszły swoje; https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3716124.html#18840370 Oczywiście mając już taki lub podobny zestaw mamy wszystko gotowe. Do prób dwa panele, w tym jeden pobity, nietrzymający wcale parametrów;
W przypadkowo znalezionych panelach/ogniwach fotowoltaicznych dobrze jest sprawdzić ich parametry, w większości są one umieszczone na naklejce znajdującej sie na "plecach" panelu;
Nasze testowe "elektrownie" słoneczne są bardzo zbliżone parametrami;
Sprawny
Uszkodzony
Tu należy pamiętać iż zalecane napięcie wejściowe stabilizatorów LM7805/7905 nie powinno przekraczać około 25V. Do budowy awaryjnej ładowarki przydałoby się kilka narzędzi jak np. lutownica czy obcinaczki że o woltomierzu czy multimetrze nie wspominając, dla sprawnych rąk wystarczy nawet zwykły kuchenny nóż
Jako kondensatorów użyłem elektrolitycznych z moich zapasów ze względu na długie wyprowadzenia, są to 100µF/25v (od strony wyjścia) oraz 10µF/50V (od strony wejścia). Tu w zasadzie mamy dość dużą dowolność, należy jednak zbytnio nie przesadzać i nie stosować pojemności przekraczających kilkaset mikrofaradów. Należy również pamiętać o właściwej biegunowości przy stosowaniu kondensatorów elektrolitycznych, odwrócona biegunowość może spowodować "wystrzał" kondensatora oraz zwarcie.
Jako gniazda wyjściowego użyłem podwójnego gniazda USB pozyskanego ze starej płyty głównej komputera PC.
Po znalezieniu kilku kawałków dwużyłowego przewodu 2x 0,75mm² który z jednej strony miał już zarobione końcówki krokodylkowe, powstał taki układ "awaryjnej ładowarki";
Wstępne próby jakie przeprowadziłem przy dość dużym zachmurzeniu nie wypadły zachęcająco, jednak gdy słońce wyszło zza chmur to jego energia pozwoliła naładować telefon w kilka godzin. Dla uszkodzonego panelu uzyskałem ~250mA (7805) a dla sprawnego ~800mA(7805). Stabilizator robił się jednak dość gorący, co zresztą nie powinno dziwić. Przyjmując napięcie wejściowe 19V i prąd 800mA, daje to straty około (19-5) x 0,8 = 11,2W! (dla sprawnego panela) Nie jest to co prawda zbyt ekonomiczne, jednak w "warunkach polowych" zmuszeni będziemy do kompromisu. Oczywiście, lepszym rozwiązaniem byłoby użycie jakiejś przetwornicy impulsowej która zapewniłaby lepszą sprawność. Wymaga to jednak trochę większej wiedzy elektronicznej.
A Wy, w jaki sposób poradzilibyście sobie z awaryjnym zasilaniem w razie wojny? Mając na względzie brak paliw płynnych oraz dostępu do np. agregatów prądotwórczych?
Na Autora najciekawszego pomysłu możliwego do zrealizowania przez laika czeka nagroda 2000 punktów.
Fajne? Ranking DIY
