Для доработки я выбрал телевизор Trony TCRT2102, собранный в Калининграде 8 2006 г. Схему шасси РАЕХ 200159В этого телевизора можно найти в Интернете. Точно такие же телевизоры выпускали в то время и под другими торговыми марками.
Принципиальная схема источникастабилизатора напряжения +5,2 В для встраивания в этот телевизор представлена на рис. 1. Входным для него служит напряжение с обмотки, дополнительно намотанной на катушку трансформатора Т501 импульсного блока питания телевизора.
Импульсное напряжение с этой обмотки поступает на однополупериодный выпрямитель, собранный на быстродействующих диодах VD1, VD2. Параллельное включение двух диодов немного уменьшает падение напряжения на них и уменьшает их нагрев.
Самовосстанавливающийся предохранитель FU1 защищает блок питания телевизора и стабилизатор напряжения от перегрузки. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживают конденсаторы С1—С3.
Узел компенсационного стабилизатора напряжения собран на транзисторах VT2—VT4, резисторах R4—R9, конденсаторе С5, стабилитронах VD4 и VD5. Когда по какимлибо причинам выходное напряжение стабилизатора стремится увеличиться, транзистор VT4 открывается сильнее, вместе с ним больше открывается и транзистор VT3.
Это приводит к уменьшению напряжения на затворе транзистора VT2, его канал сток—исток увеличивает своё сопротивление, выходное напряжение возвращается к прежнему значению, которое зависит от напряжения стабилизации стабилитрона VD5 и отношения сопротивлений резисторов R8 и R9. Стабилитрон VD4 защищает изоляцию затвора полевого транзистора от пробоя. Конденсатор С5 устраняет самовозбуждение стабилизатора.
При питании мобильного устройства от внешнего источника не всегда понятно, работает ли оно от этого источника или от встроенной аккумуляторной батареи. Чтобы облегчить эту задачу, применён узел на германиевом транзисторе VT1.
Светодиод HL1 заметно светится при токе подключённой к разъёму XS1 нагрузки более 40 мА. Диод VD3 ограничивает рост напряжения между базой и эмиттером транзистора VT1, вызванный увеличением тока нагрузки.
На транзисторе VT5, стабилитроне VD6 и резисторе R12 собран параллельный ограничитель напряжения на нагрузке, подключённой к разъёму XS1, который сможет предотвратить его чрезмерное повышение при неисправности основного стабилизатора напряжения.
Фильтр С11L1C12 уменьшает интенсивность помех, проникающих на выход напряжения 5,2 В от блока питания телевизора, а также снижает вероятность неработоспособности ёмкостных сенсоров на экранах некоторых мобильных устройств, подключённых к XS1.
Резисторы R7, R10 предотвращают накопление статических зарядов между выходом стабилизатора и общим проводом телевизора. Непосредственно соединять общий провод телевизора и вывод 4 XS1 нельзя, это зачастую приводит к появлению сильных звуковых и видео помех, а иногда и к неработоспособности подключённого к разьёму XS1 устройства.
Все детали устройства, кроме светодиода HL1, разъёма XS1, конденсатора С12 и резистора R13, установлены на монтажной плате размерами 85×64 мм, как показано на рис. 2, монтаж — двухсторонний навесной. Поскольку внутри стационарных телевизоров обычно нет недостатка в свободном месте, детали расположены на плате довольно свободно.
Светодиод HL1 и разъём XS1 установлены на передней панели телевизора, рядом с кнопками управления под декоративной откидной крышкой. На рис. 3 показан импульсный трансформатор Т501 на промежуточном этапе доработки.
С него снят экран из медной фольги. На катушку трансформатора намотан слой ПВХ изоляционной ленты. Поверх него намотаны три витка литцендрата 7×0,15 мм, предпочтительнее в общей тканевой изоляции.
Начало и конец обмотки не должны перехлёстываться. Витки обмотки скрепляют клеем и пропитывают изоляционным лаком. После сушки поверх обмотки намотаны два слоя липкой ленты, не допуская воздушных зазоров между ними.
Затем на трансформатор надет снятый ранее медный экран, который дополнительно зафиксирован лаком ХВ784. Если при этом окажется, что катушка трансформатора не приклеена к ферритовому магнитопроводу, этот недостаток следует устранить, поскольку он может стать причиной неприятною свиста.
Чтобы определить правильность подключения обмотки Д, выход стабилизатора нагружают током около 0,5 А. При этом телевизор должен работать в дежурном режиме. Правильным будет то подключение выводов обмотки, при котором напряжение на конденсаторе С3 будет меньше.
Неправильное подключение может привести к перегреву блока питания. Если в дежурном режиме телевизора выходные напряжения его блока питания понижаются в несколько раз, описанную процедуру придётся выполнить в рабочем режиме телевизора при статичном изображении на экране.
Идущие от дополнительной обмотки трансформатора к стабилизатору провода должны быть свиты вместе. Изготовленный узел стабилизатора напряжения при работе с телевизором указанной модели обеспечивает максимальный ток нагрузки 0,7 А в дежурном режиме телевизора и более 1 А в рабочем. При токе нагрузки 1 А напряжение на выводах С3 находится в пределах 7,5…9 В, напряжение пульсаций на выходе — менее 5 мВ эфф.
Стабилизированное выходное напряжение 5,2 В при токе нагрузки 1 А обеспечивается при напряжении на конденсаторе не менее 6,3 В. С увеличением тока нагрузки от 0 до 2 А выходное напряжение понижается на 70 мВ.
Если выход 5,2 В стабилизатора не нагружен, телевизор в дежурном режиме потребляет от сети ~230 В мощность 7 Вт. При токе нагрузки 0,7 А мощность, потребляемая телевизором, возрастает до 13 Вт.
Смена сюжетов на экране и изменение яркости изображения изменяют мощность, потребляемую телевизором в рабочем режиме, на 30…35 Вт. Если без нагрузки стабилизатора она равна 80 Вт, то при подключении нагрузки 1 А к разъёму XS1 возрастает до 91 Вт. Все измерения проводились при напряжении в сети 210…220 В.
Резкое изменение тока нагрузки стабилизатора от 0 до 2 А не приводит к заметным изменениям изображения на экране телевизора. При потребляемой мощности 91 Вт перегрев установленных в блоке питания телевизора мощного транзистора и импульсного трансформатора Т501 не превышает +20 °С относительно температуры окружающего воздуха.
Если температура мощного транзистора достигает 65…75°C, желательно применить для него более эффективный теплоотвод. Следует также проверить ЭПС всех оксидных конденсаторов в первичной и вторичных цепях блока питания. Ухудшение параметров этих конденсаторов, особенно установленных в первичной цепи блока, приводит к заметному снижению его КПД, перегреву и неисправности.
В стабилизаторе могут быть применены любые резисторы указанной на схеме мощности. Оксидные конденсаторы — К5068, остальные — керамические. Конденсатор С12 и резистор R13 припаяны к соответствующим выводам разъёма XS1. Вместо соединённых параллельно конденсаторов С7—СЮ можно установить один ёмкостью 1000… 1500 мкФ.
Самовосстанавливающийся предохранитель MFS175 можно заменить MFR160, MFR185, LP30160,
LP30185 или другим аналогичным. Вместо диодов UF5404 подойдут любые из FR303G—FR307G, FR603G— FR607G, PR3003—PR3007, RU4A, КД213А, КД213Б. Стабилитрон BZV55C2V4 можно заменить на TZMC2V4, 1N4681.
Вместо стабилитрона TZMC12 подойдёт любой из BZV55C12, 1N4699, 1N4742A. 2С212Ц, КС212Ц. Стабилитрон BZV55C5V1 может быть заменён на 1 N4689, 1N4733A, TZMC5V1. Светодиод RL55SR113 красного свечения можно заменить любым другим, подходящим по размеру, цвету свечения и яркости.
Вместо германиевого транзистора МП25А подойдёт любой другой германиевый низкочастотный транзистор структуры рпр средней мощности, например, серий МП21, МП25, МП26. Транзистор HUF76137S3S установлен на ребристый алюминиевый теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности 50 см². Здесь его можно заменить на STB3020L, 2SK2983ZJ, CEB603AL, CEB6030AL, CEP6030AL, SMM40N03P, STB3020L, STP3020L, 2SK3280, FDD8896, FDU8896.
Вместо транзистора 2SC1815 подойдёт любой из серий 2SC815, 2SC2839, 2SC3199, 2SC2710, 2SC2786, SS9014, ВС547, КТ6111. КТ3102. На месте транзистора 2SA733 может работать любой из серий 2SA1267, 2SA1175, SS9015, ВС557, КТ6113, КТ3107. Вместо транзистора КТ815Б можно установить 2SD2058, BD135, BD137, BD139 или любой из серий КТ815, КТ817, КТ805, КТ819, КТ961.
Дроссель L1 — четыре витка сложенного вдвое многожильного монтажного провода сечением 0,5 мм по меди на овальном замкнутом магнитопроводе с внешними размерами 29×15 мм из низкочастотного феррита. Такие магнитопроводы обычно используют как по мехоподавляющие насадки на плоские кабели (рис. 4).
Чем больше индуктивность дросселя L1 и чем меньше его активное сопротивление, тем лучше. Можно применить готовый двух обмоточный дроссель, например, от сетевого фильтра блока питания компьютера форм фактора АТХ.
Стабилизатором напряжения для USB-порта, собранным по схеме рис. 1, можно оснастить большинство цветных кинескопных телевизоров с размером экрана по диагонали 50 см и более. У более компактных телевизоров мощность встроенного импульсного БП может оказаться недостаточной, что потребует изготовления или более экономичного стабилизатора напряжения +5,2 В, например, без узла индикации на транзисторе VT1 (при этом резистор R2 следует заменить перемычкой), либо ограничив максимальный ток нагрузки установкой самовосстанавливающегося предохранителя FU1 на меньший ток.
До установки подборкой сопротивления резистора R8 выходного напряжения +5,2 В стабилитрон VD6 устанавливать не следует. К установленному в доработанный телевизор USB-разъему для питания от него можно подключать любые цифровые и аналоговые источники видеосигнала, например, планшетные компьютеры, электронные книги, фотоаппараты, видеокамеры, системы видеоконтроля, игровые приставки, DVBT2 приставки.
Можно подключать и другие устройства, рассчитанные на питание напряжением 5 В, например, светодиодный светильник, настольный вентилятор. Электронная книга Texet TB840HD при заряженном встроенном аккумуляторе потребляет от USB-разъёма 70 мА при просмотре фильма или около 350 мА при выводе изображения на собственный ЖК-экран при максимальной яркости.
