Конденсатор вместо батареи в последние годы на рынке появились миниатюрные конденсаторы чрезвычайно большой емкости, порядка единиц или десятков F так называемые ионисторы или. С другой стороны, эти конденсаторы в большинстве своем на очень низкое напряжении, что ограничивает возможность их эффективного использования. Принципиальная схема конденсатор вместо батареи с инвертором показана на рисунке.
Однако с помощью простого способа это ограничение можно легко обойти. Следующая конструкция устройства показывает возможность замены стандартной батареи 9В на конденсатор большой емкости (ионистор) при подключении к инвертору. Преимущество в основном такие же габариты, как у классического аккумулятора, и чрезвычайно быстрая зарядка.
При зарядном токе 1А конденсатор заряжается примерно за 20 с. Это лишь часть времени, необходимого для зарядки обычного аккумулятора. Конечно, мощность этого источника питания ограничена, поэтому он особенно подходит для устройств с очень низким потреблением (порядка единиц мА). В схеме используется конденсатор большой емкости порядка 10 Ф на напряжение 2,3-2,7В.
Как упоминалось ранее, конденсатор имеет преимущество перед аккумулятором в чрезвычайно быстрой зарядке и почти без потерь в использовании энергии. С другой стороны, недостатком является то, что его разряд экспоненциально уменьшается во время разрядки (классическая кривая разрядки RC-элемента).
Следовательно, конденсатор можно использовать только в качестве управляемого преобразователя напряжения в качестве источника постоянного напряжения. На схеме конденсатор подключается через разъем K1. Поскольку напряжение на конденсаторе может составлять максимум 2,3-2,7В, зарядка обеспечивается с помощью регулируемого стабилизатора IC1 типа LM317.
Выходное напряжение устанавливается резистивным делителем R2 / R3 на 2,3В. Диод D2 на входе стабилизатора защищает схему от возможного изменения полярности входного напряжения. Транзисторы Т2, Т3 а Т4 с трансформатором TR1 образует управляемый преобразователь напряжения. Трансформатор TR1 выполнен на ферритовом сердечнике диаметром около 10 мм.
Обе обмотки имеют по 20 витков провода диаметром 0,6мм. Если напряжение на выходе инвертора (конденсатор C1) достигает примерно 8,5В, переход E-B транзистора T4 открывается, и инвертор блокируется. Инвертор поддерживает постоянный выход при напряжении на конденсаторе более 1В. Затем выходное напряжение начинает уменьшаться, но даже при напряжении конденсатора 0,6В выходное напряжение составляет около 4,5В. Конденсатор вместо батареи выполнен на односторонней печатной плате размером 27х27 мм. Схема расположения компонентов, а также разводка печатной платы изображена на рисунке.
Единственное «неудобство» — изготовление трансформатора ТР1 сначала наматываем 20 витков провода 0,6 мм. Оставляем отвод (клеммы 2 и 3) и далее продолжаем намотаем еще 20 витков в том же направлении. Трансформатор приклеен к плате. По поводу транзисторов хотелось добавить вместо обозначенных на принципиальной схеме можно использовать, к примеру КТ503Е.
Использование конденсатор вместо батареи с инвертором дает некоторые преимущества (особенно чрезвычайно короткая зарядка), которые недостижимы с обычными батареями. Для устройств с низким потреблением это интересная альтернатива обычным источникам напряжения. Всем спасибо за внимание.