В настоящее время в быту для фото-видеосъемок используют смартфоны и планшеты, которые, благодаря компактности и неплохим характеристикам, постепенно вытесняют цифровые фотоаппараты. Однако в смартфонах и планшетах для увеличения разрешения (количества мегапикселей) обычно применяют интерполяцию [1], к тому же у них простая оптика, что не позволяет получить высокое качество изображения. В то же время в цифровых фотоаппаратах интерполяция используется реже, разрешение определяет используемая матрица, плюс хорошая оптика, что реально гарантирует высокое качество съемки. Поэтому для высококачественных фото-видеосъемок предпочтительнее все же использовать цифровые фотоаппараты. Но у них есть существенный недостаток - цифровые фотоаппараты часто потребляют большой ток от источников питания, ограничивая время пользования аппаратом. Если в качестве источников питания применяются гальванические элементы, их приходится часто менять, из-за этого использовать их получается накладно. В некоторых моделях фотоаппаратов есть возможность переключения источников питания сухие элементы - щелочные аккумуляторы, что позволяет использовать NI-MH аккумуляторы, что выгоднее, так как их можно многократно заряжать. Если же в фотоаппарате не предусмотрено переключение вида источников питания, использование NI-MH аккумуляторов проблематично. Напряжение гальванических элементов 1.5 В, NI-MH аккумуляторов - 1.2 В. В результате, даже при небольшом снижении емкости аккумуляторов, аппарат будет требовать замены (заряда) элементов питания. В результате будет происходить постоянный ”дозаряд” аккумуляторов, в итоге, из-за эффекта “памяти”, аккумуляторы постепенно теряют емкость [2], что делает невозможным их дальнейшее использование. Сейчас пользуются популярностью портативные аккумуляторы PowerBank, используемые для зарядки смартфонов и планшетов. Большая емкость, компактный размер делает их незаменимыми в дороге или на отдыхе. Однако их можно использовать и для питания цифровых фотоаппаратов. В зависимости от напряжения питания аппарата, для подключения к PowerBank можно использовать DC-DC преобразователи.

Если фотоаппарат питается от четырех сухих элементов (6 В), очевидно, проблем с подключением PowerBank не должно быть (однако автором такой вариант не проверялся). Имеющийся у автора фотоаппарат Canon PowerShot SX150IS питается от двух сухих элементов, требуемое напряжение питания - 3.15 В, в фотоаппарате не предусмотрено переключение вида источников питания. Установленные NI-MH аккумуляторы прослужили недолго по вышеуказанной причине. Когда был приобретен Mi Power Bank 2 10000 mAh, было решено использовать его для питания фотоаппарата. Напряжение на выходе PowerBank 5.1 В, напряжение питания фотоаппарата - 3.15 В. Для адаптации питания было решено использовать микросхему-стабилизатор КРЕН12А. Была собрана стандартная схема с регулировкой выходного напряжения. Напряжение на выходе, для компенсации падения на питающих фотоаппарат проводах, было установлено 3.3 В. Однако, из-за малой разности напряжения между входом и выходом КРЕН12А (1.8 В), при увеличении тока нагрузки, происходило падение напряжения. При токе 0.5А напряжение снижалось до 2.8 В, при токе 1 А - до 2.2 В (ток “холодного” старта заряда накопительного конденсатора фотовспышки может достигать 1 А). Происходило это из-за того, что микросхема выходила из режима стабилизации, снижающееся напряжение с выхода микросхемы поступало на управляющий вход, что приводило к еще большему падению напряжения на выходе. Чтобы компенсировать падение напряжения, была собрана схема, изображенная на рис.1.

С входа 3 микросхемы DA1 через резистор R1подается напряжение на управляющий вывод 1микросхемы. Напряжение с движка R2 подается на базу транзистора VT1. При увеличении тока нагрузки снижающееся напряжение на выходе 2 DA1 запирает  транзистор VT1, напряжение на управляющем выводе 1микросхемы возрастает, компенсируя падение напряжения на выходе 2 DA1 в зависимости от тока нагрузки. В результате, при токе 0.5 А напряжение снижалось до 3.2 В, при токе 1 А - до 2.8 В, что для фотоаппарата уже приемлемо. Была также испытана схема со стабилизацией (рис.2), где в качестве опорного напряжения (около 2 В) использованы кремниевые диоды в прямом включении.

Резистором R2 можно корректировать выходное напряжение. Результат испытаний оказался аналогичным схеме рис.1. В итоге была собрана схема со стабилизацией (рис.2). Все детали расположены на печатной плате размером 35х35 мм. Печатная плата и расположение деталей изображены на рис.3.

В качестве R2 использован многооборотный резистор СП5-2. Для упрощения схемы отсутствует ограничительный резистор на верхнем по схеме выводе R2, поэтому настройку выходного напряжения следует начинать со среднего положения движка R2, не доводя до верхнего (по схеме) положения. Микросхема DA1 установлена на небольшом радиаторе (из-за малого падения напряжения на микросхеме мощность рассеивания небольшая). Конструкция собрана в пластмассовом корпусе размером 40х40х20 мм (фото1), на боковой стенке расположен микротумблер SA1, на верхней крышке просверлены отверстия для охлаждения.

Для подключения к фотоаппарату изготовлен переходник, изображенный на фото2. Переходник выполнен из гетинакса толщиной 5 мм, размером 28Х50 мм. По краям сделаны вырезы по размеру высоты элемента (48 мм). На одной стороне проделано прямоугольное отверстие, в котором располагается конденсатор 1500 мкФ 6.3 В, параллельно конденсатору подключен резистор 1 кОм.

Назначение конденсатора - сглаживать импульсные броски тока в цепи питания (без этого конденсатора фотоаппарат может не включиться). В торце установлены контакты подключения к фотоаппарату. К качеству контактов следует приделить особое внимание. Контакты были выполнены таким образом: минус - посеребренный лепесток (использовалась ламель от галетного переключателя), плюс - болт М2 с плоской хромированной головкой. Для подключения удобно использовать разъемы ”тюльпаны” (пара штекер- гнездо). Провод от адаптера до фотоаппарата около 1 м, что позволяет, расположив PowerBank в кармане, не ограничиваться при съемке в движении. При отключении фотоаппарата схема потребляет малый ток. PowerBank при отсутствии, либо малой величине тока в цепи, отключается. Поэтому при отключении фотоаппарата, если предполагается повторное его включение, следует отключать и тумблер адаптера. Имеющийся у автора Mi Power Bank 2 имеет режим малых токов. Чтобы включить режим малых токов, необходимо при отключенном устройстве, последовательно нажать два раза кнопку ”Контроль заряда” для активации режима подачи минимального тока. Данный режим используется при зарядке блютуз-наушников, и других маломощных устройств. Светодиоды загораются один за другим, бегающий сигнал светодиодов показывает, что аккумулятор находится в режиме подачи минимального тока. Если требуется выйти из данного режима, необходимо один раз непродолжительно нажать на кнопку ”Контроль заряда”. Данный режим активен в течение 2 часов, после 2 часов он автоматически отключается. В стационарных условиях, для питания фотоаппарата от сети, можно использовать зарядное устройство от смартфонов или планшетов с USB разъемом, и током не менее 1 А. В итоге появляется возможность неограниченного использования фотоаппарата как в стационарных, так и в походных условиях.

В. Кандауров, п. Камышеваха, Луганской обл.

Ссылки:

1.  https://www.cambridgeincolour.com/ru/tutorials-ru/image-interpolation.htm

 2. В.Кандауров. Разрядное устройство для NI-MH аккумуляторов // Электрик. – 2013. - №11. с.54