Конструкция задумана как вариант замены элемента питания в приборах и электронных устройствах, в которых в качестве источника энергии применяется батарея типа "Крона". Для достижения наибольшей универсальности данное устройство собрано в корпусе от отслужившей свой срок батареи “GP Ultra 1604AU”
(или любой другой аналогичного типа).


Батарея GP Ultra 1604AU типа «Крона» в разобранном виде.

Разбираем отработавшую свой срок батарею, для чего разгибаем у неё края задней части жестяного корпуса, затем удаляем секции батареи и аккуратно выравниваем деформированные края обечайки. За счёт выпрямления развальцованных краёв днища мы несколько увеличиваем длину корпуса для размещения внутри пальчикового аккумулятора «ААА», который будет помещаться по диагонали. В свободных углах размещаем преобразователь и для того что бы было удобно заряжать встроенный аккумулятор без разборки устройства, стандартное гнездо "Jack" 3,5мм. 

Для того чтобы закрепить гнездо, в пластмассовой задней стенке сверлим отверстие, соответствующее наружному диаметру разъема, вставляем его в полученное отверстие заподлицо и приклеиваем термопластичным клеем к  внутренней поверхности донышка.

Преобразователь позволяющий получить от одной аккумуляторной батареи напряжением 1,2V напряжение 9V и обладающий к тому же весьма неплохими характеристиками, несмотря на то, что в нем использовано минимальное количество элементов, построен по схеме, А. Чаплыгина «ПРОСТОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ».
Описание: Шустов М.А. «Практическая схемотехника. Преобразователи напряжения» 2002г. Книга 3 (стр. 107), Журнал «Радио» №11 2001г.


Преобразователь не содержит резисторов, и способен работать при пониженном до 1V напряжении питания. Для маломощных вариантов преобразователя можно использовать транзисторы типа КТ208, КТ209, КТ501 и другие. В качестве выпрямительных диодов используются переходы транзисторов автогенератора. Максимальный ток нагрузки не должен превышать максимального тока базы транзисторов.
Диоды VD1 и VD2 — не обязательны, однако позволяют получить на выходе дополнительное напряжение 4,2V отрицательной полярности. КПД устройства около 85%. Трансформатор Т1 выполнен на кольце К18x8x5 2000НМ1, обмотки I и II имеют по 6, а обмотки III и IV — по 10 витков провода ПЭЛ-2 0,5.


Схема без дополнительных диодов, использованная в устройстве представлена на рисунке.

Двухтактный генератор импульсов в котором за счет пропорционального токового управления транзисторами существенно уменьшены потери на их переключение и повышен КПД преобразователя собран на транзисторах VT1 и VT2, ток положительной обратной связи протекает через обмотки III и IV трансформатора Т1 и нагрузку, подключенную между цепью Х2 (+9V) и общим проводом.  Роль диодов, выпрямляющих выходное напряжение, выполняют эмиттерные переходы транзисторов.

Особенностью генератора является срыв колебаний при отсутствии нагрузки, что автоматически решает проблему управления питанием. Проще говоря, такой преобразователь, будет сам включаться тогда, когда от него потребуется что-нибудь запитать и выключаться, когда нагрузка будет отключена.

Трансформатор T1 намотан на кольце 2000НМ размером К7х4х2, обе обмотки наматывают одновременно в два провода. Чтобы не повредить изоляцию об острые наружные и внутренние грани кольца притупите их, скруглив острые края наждачной бумагой.

Вначале мотаются обмотки III и IV (см. схему) которые содержат по 28 витков провода диаметром 0,16мм затем, так же в два провода, обмотки I и II которые содержат по 4 витка провода диаметром 0,25мм.

“При заданных входном UВx. и выходном UBыx. напряжениях и числе витков w1 обмоток I и II необходимое число витков обмоток III и IV (w2) с достаточной точностью можно рассчитать по формуле:  w2=w1 (UВых. - UBх. + 0,9)/(UВx - 0,5)

Транзисторы следует выбирать, ориентируясь на допустимые значения тока базы (он не должен быть меньше тока нагрузки) и обратного напряжения эмиттер - база (оно должно быть больше удвоенной разности входного и выходного напряжений). Для работы в преобразователях небольшой мощности во многих случаях подойдут транзисторы серий КТ208, КТ209, КТ501. При этом трансформатор Т1 может быть выполнен на кольце меньшего диаметра”
* [«Радио» №11 2001г].

Настройка преобразователя.
Настройка заключается в подборе количества витков трансформатора T1 для установки выходного напряжения таким, чтобы при напряжении на аккумуляторе 1V на выходе преобразователя было около 7V.
В случае если при исправных деталях и правильном монтаже не возникает генерация, в первую очередь необходимо проверить фазировку катушек трансформатора, начало каждой обмотки на схеме преобразователя обозначены точками.

Вместо указанных на схеме транзисторов КТ209К возможно использовать другие, но тогда придётся подобрать количество витков вторичной обмотки трансформатора. Это связано с разной величиной падения напряжения на p-n переходах у различных типов транзисторов.
Также нужно иметь в виду, что база-эмиттерные переходы транзисторов одновременно являются выпрямителями выходного напряжения. Поэтому, при выборе транзисторов, нужно обратить внимание на то, что максимально допустимое напряжение база-эмиттер должно превышать необходимое выходное напряжение преобразователя.



Преобразователь собран методом навесного монтажа, транзисторы, конденсаторы и трансформатор механически скреплены между собой изоляционной лентой, а вход, выход и общая шина выведены гибким многожильным проводом.

После соединения всех элементов схемы предварительно проверяем устройство на работоспособность и только после этого помещаем все элементы схемы вовнутрь корпуса и приступаем к окончательной сборке.

При сборке нашего устройства для того чтобы при эксплуатации передняя крышка с разъёмом не утапливалась внутрь, вначале приклеиваем её к корпусу термопластичным клеем а затем вставляем по периметру между передней и задней стенками пластинки из целлулоида которые также будут выполнять функцию предотвращения замыкания элементов схемы на корпус устройства. Импульсный преобразователь напряжения, со стороны контактов должен быть хорошо изолирован. После того как все элементы конструкции были размещены внутри корпуса приклеиваем заднюю крышку.

Источник: А.Чаплыгин, журнал «Радио» 11.2001г., стр.42.
Web источник: http://oldoctober.com

ДРУГИЕ ВАРИАНТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬЯ НАПРЯЖЕНИЯ.

DC-DC преобразователь, который повышает напряжение аккумулятора 1,2V до напряжения 8-9 вольт.


L1 = 50+100 (150) витков провода 0.2 – 0.25 мм. кольцо К10х6х4 НМ2000
Намотка: сначала наматываем 50 витков, затем делаем отвод и мотаем еще 100 (150) витков.

Детали.

В конструкции применены транзисторы малой мощности, которые могут быть заменены на отечественные транзисторы соответствующей структуры, например VT1 — любой PNP (КТ3107), VT2 — должен иметь малое напряжение насыщения и приличный ток коллектора по схеме SS8050, часто попадается в китайских изделиях. Возможно, подойдут SS9013, КТ503, КТ817Б1, КТ646.
Резистор R2 (10 Ом) мощностью 0,5-1 ватт.
Диод VD2 — любой на ток не менее 50 мА — подойдут КД521 и КД522, но лучше применить диод Шоттки.
Стабилитрон VD1 на 8.2V — КС182, лучше применить импортный, выходной конденсатор С2 можно увеличить до 100мкф.
Дроссель намотан на любом похожем по размерам ферритовом кольце, которое можно взять от энергосберегающих люминесцентных ламп, можно применить и ферритовый Ш-образный сердечник. Или использовать  небольшую гантельку, в этом случае число витков можно сократить — левая половина должна иметь индуктивность 50-100 мкГн, а правая половина должна иметь раза в 2-3 больше витков, чем левая.

Можно немного упростить схему и поставить готовый дроссель в этом случае анод VD2 соединяется с коллектором VT2, преобразователь в котором используется дроссель с одной обмоткой, показан на рисунке ниже.


Схема не критична к подбору деталей, номиналы могут варьироваться в достаточно широких пределах, от них зависит только общий КПД преобразователя.

Транзисторы практически любые, но вместо 2N2222 лучше ставить транзистор с большим коэффициентом усиления по току, имеющий малое падение напряжения КЭ, и ток коллектора не меньше 300...500мА.
Номинал конденсатора положительной обратной связи (0.1мкФ) может варьироваться от 4.7нФ до 0.1мкФ.
Вместо 1N5817 можно использовать диод Шоттки, или, в крайнем случае, обычный диод типа 1N4148.
Если нет стабилитрона на нужное напряжение (9.1V), его можно заменить, двумя последовательно соединенными стабилитронами, например 5.6V и 3.6V, или 5.1V и 4.1V.

Похожая схема применена в устройстве из набора "Master Kit NF481", которое преобразует напряжение от двух батарей «ААА» в напряжение и ток, достаточные для подзарядки аккумулятора мобильного телефона.



Напряжение питания, 3V.
Ток потребления (дежурный режим), <6 мА.
Ток потребления (режим заряда), <300 мА.
Зарядный ток, 80…160 мА.
Напряжение заряжаемой батареи,  3,6V (3,7).

На транзисторах VT1, VT2 выполнен генератор, частота которого определяется элементами R3, C2 и L.
Стабилитрон VD2 ограничивает выходное напряжение модуля для защиты подключаемого аккумулятора телефона от перезаряда, диод D2 защищает аккумулятор от переполюсовки. Светодиод LED1 индицирует о наличии напряжения питания 3V.
Правильно собранное устройство начинает работать сразу.

Принципиальная схема преобразователя, который дает на выходе ток порядка 30-40мА от 1.2V аккумулятора.



Детали.
Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце диаметром 10…25мм, обмотки L1 и L2 — содержат по 20 витков двойным проводом.
Транзистор VT1 — КТ315. Стабилитрон VD2 подбираем на нужное напряжение (5.6V — 9V).
Если при правильном монтаже и исправных деталях генерация не возникает, то меняйте местами концы одной из обмоток (L1 или L2) трансформатора Т1.

Схема преобразователя напряжения из журнала Радио 2003/11  позволяющая получить от аккумуляторной батареи «ААА» напряжение 9V за основу, которой взята часть схемы «Индикатор уровня радиоактивности», приведенной в журнале "Радиолюбитель" №10, 1992 г.
Ток потребления в режиме покоя — не более 3 мА. Режим работы (ток потребления, выходное напряжение) можно изменить, подобрав резистор R1.


T1 – Кольцо 2000НМ 7х4х2
I – 20 витков ПЭЛ-0.06
II – 70 витков ПЭЛ-0.06
III – 600 витков ПЭЛ-0.06

При желании за счет изменения числа витков обмотки III трансформатора ТР1 можно изменять выходное напряжение. (в оригинале статьи трансформатор намотан на ферритовом кольце К12x8x3 марки 2000НН, обмотка I - содержит 12 витков провода ПЭВ-2 0,12 мм с отводом от середины, обмотка II - 40 витков провода ПЭВ-2 0,16 мм, обмотка III - 300 витков провода ПЭВ-2 0,1 мм).
По возможности, электролитический конденсатор С4 (цепь питания) необходимо установить максимально большей емкости, от этого улучшится стабильность выходного напряжения.

Для работы этих преобразователей нужно их включить, следовательно, нужен дополнительный выключатель, который впрочем, можно совместить с контактом включения прибора.

Web источники:  http://cxema.my1.ru/, http://radioskot.ru/,  http://cxema.my1.ru/,  http://www.mobipower.ru/