В статье предложены несколько вариантов установки солнечных батарей в различных радиоэлектронных приборах с целью подзарядки аккумуляторных батарей.
Для питания различных радиоэлектронных приборов широко применяются батареи гальванических элементов или аккумуляторов типоразмера 6F22 ("Крона", "Корунд"). Например, такая батарея применяется в малогабаритных радиоприёмниках или распространённых мультиметрах серии ХХ-830х. Ёмкость такой батареи обычно невелика, поэтому при интенсивном использовании мультиметра приходится часто проводить замену гальванической батареи или зарядку аккумуляторной. Её извлечение неудобно, поскольку для этого требуется выкрутить два винта. Постепенно резьба в пластмассовых стойках стирается и перестаёт выполнять свою функцию. Чтобы повысить удобство пользования мультиметром, питать его можно от аккумуляторной батареи, а для её подзарядки установить на корпусе несколько солнечных батарей. Подойдут батареи от аккумуляторных светодиодных газонных светильников. В зависимости от типа светильника размеры солнечной батареи разные.
Если применить солнечные батареи размерами 25x25 мм, на задней стенке упомянутого выше мультиметра можно разместить четыре штуки. При их последовательном соединении (рис. 1) суммарное максимальное напряжение - 9,6...10 В, поэтому перезарядка аккумуляторной батареи исключена. При ярком освещении выходной ток собранной батареи - 10...14 мА, и его вполне достаточно для зарядки аккумуляторной батареи 6F22. Диод VD1 не даёт ей разряжаться через солнечную батарею.
Рис. 1. Схема соединений мультиметра и солнечных батарей
Солнечные батареи крепят на крышке корпуса с помощью клея (рис. 2), для выводов делают отверстия. Чтобы не порезаться об острые грани батарей (основание у них стеклянное), по их краю сделан валик из термоклея. Соединения между батареями GB1-GB4 делают с внутренней стороны крышки, там же закрепляют диод VD1. Тонкими гибкими изолированными проводами минусовый вывод батареи GB4 и катод диода VD1 соединяют с контактами на плате мультиметра, к которым подключена аккумуляторная батарея GB . Для зарядки аккумуляторной батареи достаточно разместить мультиметр на освещённом месте, чтобы свет падал на солнечные батареи.
Рис. 2. Монтаж солнечных батарей
Снабдить солнечными батареями можно и другие приборы, например радиоприёмники, разместив их на крышке или на верхней части корпуса. При этом не обязательно крепить солнечные батареи "навсегда". Их можно разместить на пластмассовом основании требуемого размера и временно закрепить на корпусе устройства с помощью клипсы или двухсторонней липкой ленты, а для подключения установить любое малогабаритное гнездо.
Если штатное напряжение питания прибора 4,5 В, для питания можно применить три Ni-Cd или Ni-Mh аккумулятора, а для их зарядки - две последовательно соединённые солнечные батареи, а если позволяет место, то и четыре (две по две). Развязывающий диод VD1 должен быть маломощным кремниевым. Но если на приборе удаётся разместить только две или три солнечные батареи, а его напряжение питания 9 В, потребуется повышающий преобразователь напряжения, который можно собрать по схеме, показанной на рис. 3. В этом случае солнечные батареи включают параллельно, а требуемое выходное напряжение 10 В обеспечит преобразователь, собранный на микросхеме DA1. Эта микросхема рассчитана для построения преобразователя с выходным напряжением 5 В. За счёт того что накопительный дроссель выполнен с отводом посередине, напряжение, поступающее на аккумуляторную батарею, увеличено в два раза. Конденсатор С1 сглаживает пульсации питающего напряжения, а конденсаторы С2 и С3 - выпрямленно-го. Дроссели L2 и L3 дополнительно фильтруют выходное напряжение. Преобразователь будет включаться автоматически, когда выходных напряжения и тока солнечных батарей будет достаточно для его работы независимо от того, включён сам прибор или нет.
Рис. 3. Схема повышающего преобразователя напряжения
Элементы преобразователя размещены на односторонней печатной плате из стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 4. Применены резисторы и конденсаторы для поверхностного монтажа типоразмера 1206. Дроссель L1 намотан вдвое сложенным проводом ПЭВ-2 0,3 (6 витков) на кольцевом ферритовом магнитопрово-де диаметром 8...9 мм от дросселя КЛЛ. Начало одной обмотки соединяют с концом другой - так получается отвод. Дроссели L2 и L3 - выводные ЕС24, индуктивностью 330...1000 мкГн.
Рис. 4. Чертёж печатной платы
Следует учесть, что если преобразователь встроить в радиоприёмник, он может создавать помехи радиоприёму в диапазонах ДВ, СВ и КВ. В диапазоне УКВ такие помехи маловероятны.
Автор: И. Нечаев, г. Москва