Мощное, автоматическое, зарядное устройство для авто
Сегодня расскажу, как из подручного хлама собрать мощное, зарядное устройство для автомобиля. Основные требования к нему были следующие, сверхвысокая надежность, чтобы без проблем работало при минусовых температурах,
не боялась коротких замыканий, переполюсовки питания и самое важное — оно должно быть автоматическим, и отключаться при полной зарядке аккумулятора. Я думаю и так понятно, что там должна быть еще и крутилка, которая регулирует ток заряда.
Из дополнительных критерий, при необходимости должно помогать аккумулятору во время пуска двигателя, то есть почти что пуско-зарядное, одним словом нужна зарядка со всеми удобствами, чтобы никогда не ломалась, короче зарядка для мужика в гараж.
Я сразу определился, что зарядку буду делать на основе старого, доброго железного трансформатора, который гораздо надежнее всех этих ваших импульсных штуковин.
Дабы не нарушать традиции, схемы управления будет не менее надежной, на тиристорах.
В этой статье мы соберем схему, изучим её работу и проверим в деле, а вот в следующей подумаем о корпусе, монтаже в целом, определимся с выбором трансформатора, одним словом получим законченный прибор.
Когда-то, такие зарядные устройства выпускались серийно, сейчас их позабыли и причина не в том, что они плохие, просто это не совсем выгодно с экономической точки зрения, весь мир давно перешел на импульсную технику.
Для сравнения вот железный сетевой трансформатор где-то на 200 ватт,
а вот импульсной с такой же мощностью,
размеры и вес отличаются в десятки раз, меди в импульсном трансформаторе тоже на порядки меньше.
За основу была взята схема промышленного зарядного устройства Ресурс-1, в советские времена данная зарядка была можно сказать народной,
схему я перерисовал и перевёл на импортную элементную базу, рассматривать будем именно её,
она обладает всеми необходимыми опциями, отключает аккумулятор при полном заряде, не боится переполюсовки и коротких замыканий, обеспечивает плавную регулировку зарядного тока.
Правда исходная схема рассчитана на ток заряда чуть больше 6 ампер, а нам нужна такая ядерная зарядка, которая при необходимости должна выдавать гораздо большие токи.
В исходной схеме я указал компоненты, которые необходимы для получения токов под 10 ампер, но в итоге силовые диоды и тиристоры поставлю 80-и амперные.
Ну а теперь по традиции, давайте рассмотрим принцип работы этой схемы.
На тиристорах и диодах собран регулируемый выпрямитель, а точнее за регулировку отвечают только тиристоры, нашими тиристорами управляет вот этот кусок схемы
представляющий собой релаксационный генератор. Он вырабатывает импульсы с определенной частотой, эту частоту можно регулировать переменным резистором.
Сигнал с генератора через разделительные конденсаторы попадает на выводы управления тиристоров, те открываясь в определенной точке синусоиды, обрезают её, следовательно изменяется и мощность на выходе выпрямителя.
Фактически наша схема представляет собой фазо-импульсный регулятор мощности. За счёт импульсного режима работой КПД схемы очень высокая, но все же силовые компоненты нуждаются в радиаторе, если собираетесь гонять устройство на больших токах.
Следующий кусок схемы — системы автоматики.
Важно заметить, что если выключатель замкнут, автоматика отключается и вы получаете просто регулятор мощности.
В ручном режиме, когда автоматика отключена, зарядка способна работать без подключенного аккумулятора, в этом режиме мы лишаемся защит, поэтому данный режим советую активировать только в том случае, если есть необходимость проверить на работоспособность например лампочку или же само зарядное устройство.
Регулировка тока в данном режиме также работает, но не так хорошо как с подключенным аккумулятором.
В этом режиме свечение светодиодного индикатора в зависимости от тока будет меняться, в автоматическом же режиме данные светодиод сработает резко, по завершению процесса заряда.
При размыкании выключателя устройство работает в режиме автомат, сработает схема только при подключенном аккумуляторе и будет обладать всеми защитами, и авто выключением. В этом режиме схема управления будет питаться от самого аккумулятора.
По входу установлен защитный диод,
если вы перепутаете полярность диод попросту не откроется и схема управления не запустится — это защита от обратной полярности.
А защиты от коротких замыканий работает ещё проще, без аккумулятора на выходе попросту нет никакого напряжения и как бы вы ни каратели провода даже искры не увидите, важно также заметить, что схема заведётся если аккум очень дохлый, так как работа системы управления начинается при напряжении от 4-5 вольт.
Рассмотрим работу схемы в режиме автомата.
В этом режиме выключатель должен быть разомкнут,
при подключении аккумуляторной батареи питание поступит на схему автоматики, сразу сработают указанные два транзистора (VT4, VT2), питание через VT4 транзистор, будет подана на схему релаксационного генератора и тот начнёт вырабатывать импульсы управления для тиристоров.
Масса питания для данного генератора будет формировано выпрямительными диоды, начнётся процесс заряда аккумулятора, по мере заряда напряжение на нём будет расти, как только напряжение на АКБ дойдёт до порога, который зависит от типа аккумулятора и выставляется указанным подстроечным резистором R2, пробьёт стабилитрон и откроется VT1- транзистор.
Он сразу же закроет последующей транзистор положительным сигналом, также параллельно засветится светодиодный индикатор, который играет двойную роль, является индикатором окончания заряда, а еще питание по нему поступит на базу ключа VT3 и тот сработает.
Срабатывая через его открытый переход база транзистора VT4 будет зашунтирована на плюс питания и тот надежно закроется, следовательно подача питания на релаксационный генератор прекращается и тиристоры закроются.
Схема прекратит работу, вот и весь принцип. Необходимо также указать, что в некоторых источниках встречается не правильная схема, в которой стабилитрон подключен неправильно,
в случае такого подключения схема работает некорректно, так как стабилитрон будет работать чисто как диод
в общем схема, которая шла с родной зарядкой — правильная, стабилитрон подключается именно катодом к базе транзистора.
О компонентах, в схеме я использовал гораздо более надежные транзисторы средней мощности BD139-140, да, в этом особого смысла не было, но всё же, это лучше чем родные.
Необходимо также указать, что перед пайкой подстроечного резистора на плату,
его нужно выкрутить на середину.
После полной сборки, работу системы автоматики можно проверить без подключения силового узла,
для этого подключаем на место аккумулятора лабораторный блок питания, на котором необходимо выставить около 14.4 вольта, то есть напряжение окончания заряда, но всё зависит от типа вашего аккумулятора.
далее, медленно вращаем подстрочный, многооборотный резистор до того момента,
когда вспыхнет светодиод, этим наладка завершена.
По поводу печатной платы, старался сделать её компактной.
Так как зарядка делалась для себя, я даже не поленился и нанёс шелкографию, также в конце покрыл плату лаком.
Теперь остается подключить силовые тиристоры с диодами ну и конечно же трансформатор. Как сказал ранее в моём варианте будут использованы миниатюрные, но очень мощные тиристоры с током 80 ампер, диоды также 80-амперные.
Учитывая тип выпрямителя и то что на самом деле силовые компоненты терпят токи побольше максимальных значений, а также то, что пуск двигателя длится небольшое время, с хорошим трансформатором такая штука может запустить двигатель авто, но только в том случае, если параллельно установлен аккумулятор и тот не очень дохлый.
А так, ничто не мешает влепить к примеру вот такие тиристоры с диодами
и примерно 3 — киловаттный трансформатор и получив пускач, который любой движок легкового автомобиля запустит даже без аккумулятора, но без аккума запускать двигатель я крайне не советую, так как выходное напряжение пульсирующие и значение этих пульсаций может быть опасным для электроники автомобиля, а аккумулятор всё это сгладит.
Основной, силовой трансформатор должен обеспечить на вторичной обмотке напряжение около 18 вольт, с током выше 7 — 8 ампер.
Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.
Не забываем, что мы работаем с сетевым устройством и соблюдаем правила безопасности, а первый запуск устройства делаем со страховочной сетевой лампой ватт на 40-60, которую необходимо включить на место предохранителя.
Переключаем устройство в автоматический режим и посмотрим до какого напряжения будет заряжен аккумулятор.
Мультиметр будет показывать напряжение на аккумуляторе,
токовые клещи показывают ток заряда,
как видим при достижении на нашем аккумуляторе напряжения около 14 с половиной вольт сработала автоматика
и заряд прекратился, одним словом всё работает отлично.
Ток заряда тоже регулируется, минимальный ток не нулевой, но в случае автомобильной зарядки этого и не нужно. Защита также работает исправно. Вот такая получилась зарядка, на все случаи жизни). Теперь осталось это всё впихнуть в какой-либо корпус, но об этом поговорим в другой раз.
10 простых схем зарядок литий-ионных аккумуляторов и как правильно заряжать
Оценка характеристик того или иного зарядного устройства затруднительна без понимания того, как собственно должен протекать образцовый заряд li-ion аккумулятора. Поэтому прежде чем перейти непосредственно к схемам, давайте немного вспомним теорию.
Какими бывают литиевые аккумуляторы
В зависимости от того, из какого материала изготовлен положительный электрод литиевого аккумулятора, существует их несколько разновидностей:
- с катодом из кобальтата лития;
- с катодом на основе литированного фосфата железа;
- на основе никель-кобальт-алюминия;
- на основе никель-кобальт-марганца.
У всех этих аккумуляторов имеются свои особенности, но так как для широкого потребителя эти нюансы не имеют принципиального значения, в этой статье они рассматриваться не будут.
Также все li-ion аккумуляторы производят в различных типоразмерах и форм-факторах. Они могут быть как в корпусном исполнении (например, популярные сегодня 18650) так и в ламинированном или призматическом исполнении (гель-полимерные аккумуляторы). Последние представляют собой герметично запаянные пакеты из особой пленки, в которых находятся электроды и электродная масса.
Наиболее распространенные типоразмеры li-ion аккумуляторов приведены в таблице ниже (все они имеют номинальное напряжение 3.7 вольта):
| Обозначение | Типоразмер | Схожий типоразмер |
|---|---|---|
| XXYY0, где XX – указание диаметра в мм, YY – значение длины в мм, 0 – отражает исполнение в виде цилиндра |
10180 | 2/5 AAA |
| 10220 | 1/2 AAA (Ø соответствует ААА, но на половину длины) | |
| 10280 | ||
| 10430 | ААА | |
| 10440 | ААА | |
| 14250 | 1/2 AA | |
| 14270 | Ø АА, длина CR2 | |
| 14430 | Ø 14 мм (как у АА), но длина меньше | |
| 14500 | АА | |
| 14670 | ||
| 15266, 15270 | CR2 | |
| 16340 | CR123 | |
| 17500 | 150S/300S | |
| 17670 | 2xCR123 (или 168S/600S) | |
| 18350 | ||
| 18490 | ||
| 18500 | 2xCR123 (или 150A/300P) | |
| 18650 | 2xCR123 (или 168A/600P) | |
| 18700 | ||
| 22650 | ||
| 25500 | ||
| 26500 | С | |
| 26650 | ||
| 32650 | ||
| 33600 | D | |
| 42120 |
Внутренние электрохимические процессы протекают одинаково и не зависят от форм-фактора и исполнения АКБ, поэтому все, сказанное ниже, в равной степени относится ко всем литиевым аккумуляторам.
Как правильно заряжать литий-ионные аккумуляторы
Наиболее правильным способом заряда литиевых аккумуляторов является заряд в два этапа. Именно этот способ использует компания Sony во всех своих зарядниках. Несмотря на более сложный контроллер заряда, это обеспечивает более полный заряд li-ion аккумуляторов, не снижая срока их службы.
Итак, рассмотрим оба этапа заряда подробнее.
1. На первом этапе должен обеспечиваться постоянный ток заряда. Величина тока составляет 0.2-0.5С. Для ускоренного заряда допускается увеличение тока до 0.5-1.0С (где С — это емкость аккумулятора).
Например, для аккумулятора емкостью 3000 мА/ч, номинальный ток заряда на первом этапе равен 600-1500 мА, а ток ускоренного заряда может лежать в пределах 1.5-3А.
Для обеспечения постоянного зарядного тока заданной величины, схема зарядного устройства (ЗУ) должна уметь поднимать напряжение на клеммах аккумулятора. По сути, на первом этапе ЗУ работает как классический стабилизатор тока.
В момент, когда напряжение на аккумуляторе поднимется до значения 4.2 вольта, аккумулятор наберет приблизительно 70-80% своей емкости (конкретное значение емкости будет зависит от тока заряда: при ускоренном заряде будет чуть меньше, при номинальном — чуть больше). Этот момент является окончанием первого этапа заряда и служит сигналом для перехода ко второму (и последнему) этапу.
2. Второй этап заряда — это заряд аккумулятора постоянным напряжением, но постепенно снижающимся (падающим) током.
На этом этапе ЗУ поддерживает на аккумуляторе напряжение 4.15-4.25 вольта и контролирует значение тока.
По мере набора емкости, зарядный ток будет снижаться. Как только его значение уменьшится до 0.05-0.01С, процесс заряда считается оконченным.
За время второго этапа заряда, аккумулятор успевает набрать еще примерно 0.1-0.15 своей емкости. Общий заряд аккумулятора таким образом достигает 90-95%, что является отличным показателем.
Мы рассмотрели два основных этапа заряда. Однако, освещение вопроса зарядки литиевых аккумуляторов было бы неполным, если бы не был упомянут еще один этап заряда — т.н. предзаряд.
Предварительный этап заряда (предзаряд) — этот этап используется только для глубоко разряженных аккумуляторов (ниже 2.5 В) для вывода их на нормальный эксплуатационный режим.
На этом этапе заряд обеспечивается постоянным током пониженной величины до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не достигнет значения 2.8 В.
Предварительный этап необходим для предотвращения вспучивания и разгерметизации (или даже взрыва с возгоранием) поврежденных аккумуляторов, имеющих, например, внутреннее короткое замыкание между электродами. Если через такой аккумулятор сразу пропустить большой ток заряда, это неминуемо приведет к его разогреву, а дальше как повезет.
Еще одна польза предзаряда — это предварительный прогрев аккумулятора, что актуально при заряде при низких температурах окружающей среды (в неотапливаемом помещении в холодное время года).
Интеллектуальная зарядка должна уметь контролировать напряжение на аккумуляторе во время предварительного этапа заряда и, в случае, если напряжение долгое время не поднимается, делать вывод о неисправности аккумулятора.
Все этапы заряда литий-ионного аккумулятора (включая этап предзаряда) схематично изображены на этом графике:
Резюмирую вышесказанное, обозначим основные тезисы:
1. Каким током заряжать li-ion аккумулятор (например, 18650 или любой другой)?
Ток будет зависеть от того, насколько быстро вы хотели бы его зарядить и может лежать в пределах от 0.2С до 1С.
Например, для аккумулятора типоразмера 18650 емкостью 3400 мА/ч, минимальный ток заряда составляет 680 мА, а максимальный — 3400 мА.
2. Сколько времени нужно заряжать, например, те же аккумуляторные батарейки 18650?
Время заряда напрямую зависит от тока заряда и рассчитывается по формуле:
Например, время заряда нашего аккумулятора емкостью 3400 мА/ч током в 1А составит около 3.5 часов.
3. Как правильно зарядить литий-полимерный аккумулятор?
Любые литиевые аккумуляторы заряжаются одинаково. Не важно, литий-полимерный он или литий-ионный. Для нас, потребителей, никакой разницы нет.
Что такое плата защиты?
Плата защиты (или PCB — power control board) предназначена для защиты от короткого замыкания, перезаряда и переразряда литиевой батареи. Как правило в модули защиты также встроена и защита от перегрева.
В целях соблюдения техники безопасности запрещено использование литиевых аккумуляторов в бытовых приборах, если в них не встроена плата защиты. Поэтому во всех аккумуляторах от сотовых телефонов всегда есть PCB-плата. Выходные клеммы АКБ размещены прямо на плате:
В этих платах используется шестиногий контроллер заряда на специализированной микрухе DW01 (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 и пр. аналоги). Задачей этого контроллера является отключение батареи от нагрузки при полном разряде батареи и отключение аккумулятора от зарядки при достижении 4,25В.
Вот, например, схема платы защиты от аккумулятора BP-6M, которыми снабжались старые нокиевские телефоны:
Если говорить об 18650, то они могут выпускаться как с платой защиты так и без нее. Модуль защиты располагается в районе минусовой клеммы аккумулятора.
Плата увеличивает длину аккумулятора на 2-3 мм.
Аккумуляторы без PCB-модуля обычно входят в состав батарей, комплектуемых собственными схемами защиты.
Любой аккумулятор с защитой легко превращается в аккумулятор без защиты, достаточно просто распотрошить его.
На сегодняшний день максимальная емкость аккумулятора 18650 составляет 3400 мА/ч. Аккумуляторы с защитой обязательно имеют соответствующее обозначение на корпусе ("Protected").
Не стоит путать PCB-плату с PCM-модулем (PCM — power charge module). Если первые служат только целям защиты аккумулятора, то вторые предназначены для управления процессом заряда — ограничивают ток заряда на заданном уровне, контролируют температуру и, вообще, обеспечивают весь процесс. PCM-плата — это и есть то, что мы называем контроллером заряда.
Надеюсь, теперь не осталось вопросов, как зарядить аккумулятор 18650 или любой другой литиевый? Тогда переходим к небольшой подборке готовых схемотехнических решений зарядных устройств (тех самых контроллеров заряда).
Схемы зарядок li-ion аккумуляторов
Все схемы подходят для зарядки любого литиевого аккумулятора, остается только определиться с зарядным током и элементной базой.
LM317
Схема простого зарядного устройства на основе микросхемы LM317 с индикатором заряда:
Схема простейшая, вся настройка сводится к установке выходного напряжения 4.2 вольта с помощью подстроечного резистора R8 (без подключенного аккумулятора!) и установке тока заряда путем подбора резисторов R4, R6. Мощность резистора R1 — не менее 1 Ватт.
Как только погаснет светодиод, процесс заряда можно считать оконченным (зарядный ток до нуля никогда не уменьшится). Не рекомендуется долго держать аккумулятор в этой зарядке после того, как он полностью зарядится.
Микросхема lm317 широко применяется в различных стабилизаторах напряжения и тока (в зависимости от схемы включения). Продается на каждом углу и стоит вообще копейки (можно взять 10 шт. всего за 55 рублей).
LM317 бывает в разных корпусах:
Назначение выводов (цоколевка):
Аналогами микросхемы LM317 являются: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, КР142ЕН12, КР1157ЕН1 (последние два — отечественного производства).
Зарядный ток можно увеличить до 3А, если вместо LM317 взять LM350. Она, правда, подороже будет — 11 руб/шт.
Печатная плата и схема в сборе приведены ниже:
Старый советский транзистор КТ361 можно заменить на аналогичный p-n-p транзистор (например, КТ3107, КТ3108 или буржуйские 2N5086, 2SA733, BC308A). Его можно вообще убрать, если индикатор заряда не нужен.
MAX1555 или MAX1551
MAX1551/MAX1555 — специализированные зарядные устройства для Li+ аккумуляторов, способные работать от USB или от отдельного адаптера питания (например, зарядника от телефона).
Единственное отличие этих микросхем — МАХ1555 выдает сигнал для индикатора процесса заряда, а МАХ1551 — сигнал того, что питание включено. Т.е. 1555 в большинстве случаев все-таки предпочтительнее, поэтому 1551 сейчас уже трудно найти в продаже.
Подробное описание этих микросхем от производителя — datasheet.
Максимальное входное напряжение от DC-адаптера — 7 В, при питании от USB — 6 В. При снижении напряжения питания до 3.52 В, микросхема отключается и заряд прекращается.
Микросхема сама детектирует на каком входе присутствует напряжение питания и подключается к нему. Если питание идет по ЮСБ-шине, то максимальный ток заряда ограничивается 100 мА — это позволяет втыкать зарядник в USB-порт любого компьютера, не опасаясь сжечь южный мост.
При питании от отдельного блока питания, типовое значение зарядного тока составляет 280 мА.
В микросхемы встроена защита от перегрева. Но даже в этом случае схема продолжает работать, уменьшая ток заряда на 17 мА на каждый градус выше 110°C.
Имеется функция предварительного заряда (см. выше): до тех пор пока напряжение на аккумуляторе находится ниже 3В, микросхема ограничивает ток заряда на уровне 40 мА.
Микросхема имеет 5 выводов. Вот типовая схема включения:
Если есть гарантия, что на выходе вашего адаптера напряжение ни при каких обстоятельствах не сможет превысить 7 вольт, то можно обойтись без стабилизатора 7805.
Вариант зарядки от USB можно собрать, например, на такой печатной плате.
Микросхемы не нуждается ни во внешних диодах, ни во внешних транзисторах. Вообще, конечно, шикарные микрухи! Только они маленькие слишком, паять неудобно. И еще стоят дорого (посмотреть на цены и афигеть).
LP2951
Стабилизатор LP2951 производится фирмой National Semiconductors (даташит). Он обеспечивает реализацию встроенной функции ограничения тока и позволяет формировать на выходе схемы стабильный уровень напряжения заряда литий-ионного аккумулятора.
Величина напряжения заряда составляет 4,08 — 4,26 вольта и выставляется резистором R3 при отключенном аккумуляторе. Напряжение держится очень точно.
Ток заряда составляет 150 — 300мА, это значение ограничено внутренними цепями микросхемы LP2951 (зависит от производителя).
Диод применять с небольшим обратным током. Например, он может быть любым из серии 1N400X, какой удастся приобрести. Диод используется, как блокировочный, для предотвращения обратного тока от аккумулятора в микросхему LP2951 при отключении входного напряжения.
Данная зарядка выдает довольно низкий зарядный ток, так что какой-нибудь аккумулятор 18650 может заряжаться всю ночь.
Микросхему можно купить как в DIP-корпусе, так и в корпусе SOIC (стоимость около 10 рублей за штучку).
MCP73831
Микросхема позволяет создавать правильные зарядные устройства, к тому же она дешевле, чем раскрученная MAX1555.
Типовая схема включения взята из даташита:
Важным достоинством схемы является отсутствие низкоомных мощных резисторов, ограничивающих ток заряда. Здесь ток задается резистором, подключенным к 5-ому выводу микросхемы. Его сопротивление должно лежать в диапазоне 2-10 кОм.
Зарядка в сборе выглядит так:
Микросхема в процессе работы неплохо так нагревается, но это ей вроде не мешает. Свою функцию выполняет.
Вот еще один вариант печатной платы с smd светодиодом и разъемом микро-USB:
(скачать эту плату в формате *.lay)
Пожалуй, это одна из самых простейших зарядок для литий-ионных аккумуляторов 18650, которую можно сделать своими руками. Подходит и для li-pol батарей.
Если тока в 500 мА недостаточно, что рекомендую обратить внимание на схему с TP4056.
LTC4054 (STC4054)
Очень простая схема, отличный вариант! Позволяет заряжать током до 800 мА (см. описание микросхемы). Правда, она имеет свойство сильно нагреваться, но в этом случае встроенная защита от перегрева снижает ток.
Схему можно существенно упростить, выкинув один или даже оба светодиодов с транзистором. Тогда она будет выглядеть вот так (согласитесь, проще некуда: пара резисторов и один кондер):
Один из вариантов печатной платы доступен по этой ссылке. Плата рассчитана под элементы типоразмера 0805.
Ток заряда (в амперах) рассчитывается по формуле I=1000/R. Сразу большой ток выставлять не стоит, сначала посмотрите, насколько сильно будет греться микросхема. Я для своих целей взял резистор на 2.7 кОм, при этом ток заряда получился около 360 мА.
Радиатор к этой микросхеме вряд ли получится приспособить, да и не факт, что он будет эффективен из-за высокого теплового сопротивления перехода кристалл-корпус. Производитель рекомендует делать теплоотвод "через выводы" — делать как можно более толстые дорожки и оставлять фольгу под корпусом микросхемы. И вообще, чем больше будет оставлено "земляной" фольги, тем лучше.
Кстати говоря, бОльшая часть тепла отводится через 3-ю ногу, так что можно сделать эту дорожку очень широкой и толстой (залить ее избыточным количеством припоя).
Корпус микросхемы LTC4054 может иметь маркировку LTH7 или LTADY.
Микросхема вышла очень удачной, поэтому имеет кучу аналогов: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS6102, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Прежде, чем использовать какой-либо из аналогов, сверяйтесь по даташитам.
TP4056
Микросхема выполнена в корпусе SOP-8 (см. datasheet), имеет на брюхе металлический теплосьемник не соединенный с контактами, что позволяет эффективнее отводить тепло. Позволяет заряжать аккумулятор током до 1А (ток зависит от токозадающего резистора).
Схема подключения требует самый минимум навесных элементов:
Схема реализует классический процесс заряда — сначала заряд постоянным током, затем постоянным напряжением и падающим током. Все по-научному. Если разобрать зарядку по шагам, то можно выделить несколько этапов:
- Контроль напряжения подключенного аккумулятора (это происходит постоянно).
- Этап предзаряда (если аккумулятор разряжен ниже 2.9 В). Заряд током 1/10 от запрограммированного резистором Rprog (100мА при Rprog = 1.2 кОм) до уровня 2.9 В.
- Зарядка максимальным током постоянной величины (1000мА при Rprog = 1.2 кОм);
- При достижении на батарее 4.2 В, напряжение на батарее фиксируется на этому уровне. Начинается плавное снижение зарядного тока.
- При достижении тока 1/10 от запрограммированного резистором Rprog (100мА при Rprog = 1.2кОм) зарядное устройство отключается.
- После окончания зарядки контроллер продолжает мониторинг напряжения аккумулятора (см. п.1). Ток, потребляемый схемой мониторинга 2-3 мкА. После падения напряжения до 4.0В, зарядка включается снова. И так по кругу.
Ток заряда (в амперах) рассчитывается по формуле I=1200/Rprog. Допустимый максимум — 1000 мА.
Реальный тест зарядки с аккумулятором 18650 на 3400 мА/ч показан на графике:
Достоинство микросхемы в том, что ток заряда задается всего лишь одним резистором. Не требуются мощные низкоомные резисторы. Плюс имеется индикатор процесса заряда, а также индикация окончания зарядки. При неподключенном аккумуляторе, индикатор моргает с периодичностью раз в несколько секунд.
Напряжение питания схемы должно лежать в пределах 4.5. 8 вольт. Чем ближе к 4.5В — тем лучше (так чип меньше греется).
Первая нога используется для подключения датчика температуры, встроенного в литий-ионную батарею (обычно это средний вывод аккумулятора сотового телефона). Если на выводе напряжение будет ниже 45% или выше 80% от напряжения питания, то зарядка приостанавливается. Если контроль температуры вам не нужен, просто посадите эту ногу на землю.
Печатка простая, делается за час на коленке. Если время терпит, можно заказать готовые модули. Некоторые производители готовых модулей добавляют защиту от перегрузки по току и переразряда (вот тут, например, можно выбрать какая плата вам нужна — с защитой или без, и с каким разъемом).
Так же можно найти готовые платы с выведенным контактом под температурный датчик. Или даже модуль зарядки с несколькими запараллеленными микросхемами TP4056 для увеличения зарядного тока и с защитой от переполюсовки (пример).
LTC1734
Тоже очень простая схема. Ток заряда задается резистором Rprog (например, если поставить резистор на 3 кОм, ток будет равен 500 мА).
Микросхемы обычно имеют маркировку на корпусе: LTRG (их можно часто встретить в старых телефонах от самсунгов).
Транзистор подойдет вообще любой p-n-p, главное, чтобы он был рассчитан на заданный ток зарядки.
Индикатора заряда на указанной схеме нет, но в даташите на LTC1734 сказано, что вывод "4" (Prog) имеет две функции — установку тока и контроль окончания заряда батареи. Для примера приведена схема с контролем окончания заряда при помощи компаратора LT1716.
Компаратор LT1716 в данном случае можно заменить дешевым LM358.
TL431 + транзистор
Наверное, сложно придумать схему из более доступных компонентов. Здесь самое сложное — это найти источник опорного напряжение TL431. Но они настолько распространены, что встречаются практически повсюду (редко какой источник питания обходится без этой микросхемы).
Ну а транзистор TIP41 можно заменить любым другим с подходящим током коллектора. Подойдут даже старые советские КТ819, КТ805 (или менее мощные КТ815, КТ817).
Настройка схемы сводится к установке выходного напряжения (без аккумулятора. ) с помощью подстроечного резистора на уровне 4.2 вольта. Резистор R1 задает максимальное значение зарядного тока.
Данная схема полноценно реализует двухэтапный процесс заряда литиевых аккумуляторов — сначала зарядка постоянным током, затем переход к фазе стабилизации напряжения и плавное снижение тока практически до нуля. Единственный недостаток — плохая повторяемость схемы (капризна в настройке и требовательна к используемым компонентам).
MCP73812
Есть еще одна незаслуженно обделенная вниманием микросхема от компании Microchip — MCP73812 (см. даташит). На ее базе получается очень бюджетный вариант зарядки (и недорогой!). Весь обвес — всего один резистор!
Кстати, микросхема выполнена в удобном для пайки корпусе — SOT23-5.
Единственный минус — сильно греется и нет индикации заряда. Еще она как-то не очень надежно работает, если у вас маломощный источник питания (который дает просадку напряжения).
В общем, если для вас индикация заряда не важна, и ток в 500 мА вас устраивает, то МСР73812 — очень неплохой вариант.
NCP1835
Предлагается полностью интегрированное решение — NCP1835B, обеспечивающее высокую стабильность зарядного напряжения (4.2 ±0.05 В).
Пожалуй, единственным недостатком данной микросхемы является ее слишком миниатюрный размер (корпус DFN-10, размер 3х3 мм). Не каждому под силу обеспечить качественную пайку таких миниатюрных элементов.
Из неоспоримых преимуществ хотелось бы отметить следующее:
- Минимальное количество деталей обвеса.
- Возможность зарядки полностью разряженной батареи (предзаряд током 30мА);
- Определение окончания зарядки.
- Программируемый зарядный ток — до 1000 мА.
- Индикация заряда и ошибок (способна детектировать незаряжаемые батарейки и сигнализировать об этом).
- Защита от продолжительного заряда (изменяя емкость конденсатора Ст, можно задать максимальное время заряда от 6,6 до 784 минут).
Стоимость микросхемы не то чтобы копеечная, но и не настолько большая (
1$), чтобы отказаться от ее применения. Если вы дружите с паяльником, я бы порекомендовал остановить свой выбор на этом варианте.
Более подробное описание находится в даташите.
Можно ли заряжать литий-ионный аккумулятор без контроллера?
Да, можно. Однако это потребует плотного контроля за зарядным током и напряжением.
Вообще, зарядить АКБ, к примеру, наш 18650 совсем без зарядного устройства не получится. Все равно нужно как-то ограничивать максимальный ток заряда, так что хотя бы самое примитивное ЗУ, но все же потребуется.
Самое простейшее зарядное устройство для любого литиевого аккумулятора — это резистор, включенный последовательно с аккумулятором:
Сопротивление и мощность рассеяния резистора зависят от напряжения источника питания, который будет использоваться для зарядки.
Давайте в качестве примера, рассчитаем резистор для блока питания напряжением 5 Вольт. Заряжать будем аккумулятор 18650, емкостью 2400 мА/ч.
Итак, в самом начале зарядки падение напряжение на резисторе будет составлять:
Ur = 5 — 2.8 = 2.2 Вольта
Предположим, наш 5-вольтовый блок питания рассчитан на максимальный ток 1А. Самый большой ток схема будет потреблять в самом начале заряда, когда напряжение на аккумуляторе минимально и составляет 2.7-2.8 Вольта.
Таким образом, сопротивление резистора, необходимое для ограничения тока в самом начале заряда на уровне 1 Ампера, должно составлять:
R = U / I = 2.2 / 1 = 2.2 Ом
Мощность рассеивания резистора:
Pr = I 2 R = 1*1*2.2 = 2.2 Вт
В самом конце заряда аккумулятора, когда напряжение на нем приблизится к 4.2 В, ток заряда будет составлять:
Iзар = (Uип — 4.2) / R = (5 — 4.2) / 2.2 = 0.3 А
Т.е., как мы видим, все значения не выходят за рамки допустимых для данного аккумулятора: начальный ток не превышает максимально допустимый ток заряда для данного аккумулятора (2.4 А), а конечный ток превышает ток, при котором аккумулятор уже перестает набирать емкость (0.24 А).
Самый главный недостаток такой зарядки состоит в необходимости постоянно контролировать напряжение на аккумуляторе. И вручную отключить заряд, как только напряжение достигнет 4.2 Вольта. Дело в том, что литиевые аккумуляторы очень плохо переносят даже кратковременное перенапряжение — электродные массы начинают быстро деградировать, что неминуемо приводит к потери емкости. Одновременно с этим создаются все предпосылки для перегрева и разгерметизации.
Защита, встроенная в аккумулятор не позволит его перезарядить ни при каких обстоятельствах. Все, что вам остается сделать, это проконтролировать ток заряда, чтобы он не превысил допустимые значения для данного аккумулятора (платы защиты не умеют ограничивать ток заряда, к сожалению).
Зарядка при помощи лабораторного блока питания
Если в вашем распоряжении имеется блок питания с защитой (ограничением) по току, то вы спасены! Такой источник питания уже является полноценным зарядным устройством, реализующим правильный профиль заряда, о котором мы писали выше (СС/СV).
Все, что нужно сделать для зарядки li-ion — это выставить на блоке питания 4.2 вольта и установить желаемое ограничение по току. И можно подключать аккумулятор.
Вначале, когда аккумулятор еще разряжен, лабораторный блок питания будет работать в режиме защиты по току (т.е. будет стабилизировать выходной ток на заданном уровне). Затем, когда напряжение на банке поднимется до установленных 4.2В, блок питания перейдет в режим стабилизации напряжения, а ток при этом начнет падать.
Когда ток упадет до 0.05-0.1С, аккумулятор можно считать полностью заряженным.
Как видите, лабораторный БП — практически идеальное зарядное устройство! Единственное, что он не умеет делать автоматически, это принимать решение о полной зарядке аккумулятора и отключаться. Но это мелочь, на которую даже не стоит обращать внимания.
Как заряжать литиевые батарейки?
И если мы говорим об одноразовой батарейке, не предназначенной для перезарядки, то правильный (и единственно верный) ответ на этот вопрос — НИКАК.
Дело в том, что любая литиевая батарейка (например, распространенная CR2032 в виде плоской таблетки) характеризуется наличием внутреннего пассивирующего слоя, которым покрыт литиевый анод. Этот слой предотвращает химическую реакцию анода с электролитом. А подача стороннего тока разрушает вышеуказанный защитный слой, приводя к порче элемента питания.
О том же, как заряжать литиевые аккумуляторы (будь то аккумулятор телефона, 18650 или любой другой li-ion аккумулятор) шла речь в начале статьи.
Где покупать микросхемы?
Можно, конечно, купить в Чипе-Дипе, но там дорого. Поэтому я всегда беру в одном очень секретном магазине)) Самое главное, правильно выбрать продавца, тогда заказ придет быстро и наверняка.
Для вашего удобства, я собрал самых надежных продавцов в одну таблицу, пользуйтесь на здоровье:
Как зарядить батарею шуруповерта без родной зарядки
Аккумуляторный шуруповерт – обязательный инструмент любого мастера, занимающегося ремонтом и строительством. Да и в быту он мало лежит без дела, если вы любите мастерить. Особая прелесть таких инструментов в том, что они не привязаны к розетке. Но шуруповерту нужна систематическая подзарядка. Как быть, если не оказалось зарядного устройства? В этой статье мы выясним, как зарядить аккумулятор для шуруповерта без штатного зарядного устройства.
Инструкция по зарядке литиевого АКБ
Современные шуруповерты комплектуются литий-ионными (Li-ion) аккумуляторными батареями, поэтому будем заряжать приборы именно этого типа. Если под рукой не оказалось штатного зарядного устройства (ЗУ), есть несколько вариантов решения проблемы:
- воспользоваться автомобильным зарядным устройством;
- применить автомобильный аккумулятор;
- зарядить батарею блоком питания ноутбука;
- использовать специализированное ЗУ для литиевых аккумуляторов;
- применить лабораторный блок питания.
Поскольку литиевые аккумуляторы капризны и при неправильной зарядке могут быть даже опасны, разберем каждый вариант подробнее.
От автомобильного ЗУ
Устройство для зарядки автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов напряжением 12 V есть у каждого автомобилиста. Но зарядное зарядному рознь. Нам необходимо как минимум такое, которое позволяет регулировать зарядный ток вручную. Хотя идеальным вариантом будет ЗУ со стабилизацией тока, а еще лучше со стабилизацией тока и напряжения.
Если у нас автомат, все просто. Выставляем конечное напряжение зарядки. Его легко рассчитать по такой формуле: конечное напряжение зарядки одного литиевого аккумулятора (4.2 В), помноженное на количество аккумуляторов в батарее. Например, в 12-вольтовой литиевой батарее 3 аккумулятора. Следовательно, нужно выставить напряжение на зарядном устройстве 12.6 В. Затем выводим регулятор зарядного тока в ноль, подключаем АКБ шуруповерта, соблюдая полярность (плюс АКБ к плюсу ЗУ, минус к минусу), включаем зарядку и выставляем зарядный ток не выше 25% от ёмкости батареи шуруповерта. Емкость батареи обычно указывается на ее корпусе.
Литиевые батареи могут заряжаться и током, равным емкости, но такой режим вызывает быструю деградацию элементов. Его лучше использовать, когда «времени нет, но край надо».
Все, нам осталось только ждать. Когда батарея будет заряжена, ЗУ автоматически остановит процесс.
Если у нас нет стабилизации тока и напряжения, придется постоянно контролировать зарядный ток, который по мере зарядки будет меняться, и напряжение. Если ЗУ оснащено собственными вольтметром и амперметром, то используем их. Если нет, то придется добавить измерительные приборы в схему зарядки. Она выглядит примерно так:
Литиевые батареи не терпят перезаряда. Перезаряженный литиевый элемент загорится или даже взорвется. Поэтому внимательно следим за напряжением на АКБ.
От автомобильной АКБ
Этот метод годится только для шуруповертов, зарядное устройство которых выдает 12 вольт.
Но напрямую АКБ шуруповерта к автомобильной батарее подключать нельзя. Нужно ограничить ток зарядки. Это несложно сделать при помощи подстроечного проволочного резистора мощностью не менее 10 Вт или автомобильных ламп, включенных параллельно. Сколько нужно ламп – подбираем экспериментально. Они должны обеспечивать зарядный ток в диапазоне 10 – 50% от ёмкости. Превышение тока зарядки может вызвать взрыв литиевого аккумулятора, слишком низкий значительно увеличит ток зарядки.
Добавляем в нашу схему измерительные приборы, вольтметр и амперметр (см. выше), и начинаем зарядку, постоянно контролируя напряжение. Как только оно поднимется до нужной величины (4.2 В, помноженное на количество аккумуляторов в батарее шуруповерта), зарядку останавливаем.
Заряжать 12-вольтовый шуруповерт можно только от полностью заряженной АКБ. Если она подразряжена и напряжение на ее клеммах ниже 12 В, то шуруповерт не зарядится.
Блоком питания от ноутбука
Этот метод подойдет для зарядки батареи любого шуруповерта – хоть двенадцати-, хоть восемнадцативольтового. Для этого достаточно взять блок питания ноутбука, выдающий 19 В.
Алгоритм зарядки тот же, что и при зарядке от автомобильной АКБ. Ограничиваем ток балластным резистором или автомобильными лампами, добавляем в схему измерительные приборы, подключаем АКБ шуруповерта и заряжаем его, постоянно контролируя напряжение.
Специальным зарядным устройством
Самый удобный, но не самый дешевый вариант – универсальное зарядное устройство. К примеру, то, что изображено ниже, стоит порядка 2 500 рублей. И это не самый дорогой вариант.
Универсальное автоматическое зарядное устройство
Но зато этот прибор умеет все – самостоятельно заряжать практически все типы аккумуляторов и батарей на любое напряжение. Нам достаточно указать прибору тип батареи и ее емкость. Вся текущая информация отображается на дисплее, включая время зарядки, текущую степень зарядки, количество полученной батареей энергии и прочее. Есть встроенный балансир для балансировки отдельных аккумуляторов, автоматическое разрядное устройство, измеритель емкости аккумулятора и многое другое.
Итак, нам нужно заряжать лишь шуруповерт. Идем в магазин и смотрим. Вот то, что нам нужно. Относительно дешево (от 250 до 350 рублей в зависимости от выходного напряжения) и сердито. Главное – купить то, которое рассчитано на нужное нам напряжение. Они все на одно лицо, но различаются выходным напряжением – 12.6 В, 16.8 В, 21 В, 25 В, и током – 1 А, 2А. То, что изображено на фото, выдает 12.6 вольт и обеспечивает ток 2 ампера.
Говорим продавцу, какая у нас батарея (напряжение и емкость) или на какое напряжение и ток нам нужно ЗУ. Оплачиваем, берем гарантийный талон, зарядное устройство и идем домой пробовать. Нет у нас такого гнезда? Не беда. В комплекте с зарядным устройством оно идет:
Если в комплекте нет, то его несложно найти отдельно в этом же магазине. Врезаем гнездо в аккумуляторную батарею. Подпаиваем, соблюдая полярность: внутренний штырек – «плюс», внешний контакт – «минус» (эта информация нанесена на корпусе зарядного устройства). Подключаем ЗУ и курим. Пока идет зарядка, на зарядном устройстве светится красный глазок. Как только процесс будет завершен, красный глазок сменится зеленым, и зарядка остановится. Отключаем, идем вертеть шурупы.
Важно! Хотя с виду такой прибор – обычный адаптер, на самом деле это автоматическое зарядное устройство для литиевых батарей. Использовать его в качестве блока питания нельзя.
Кстати вы можете заказать такое зарядное для литиевых батарей с алиэкспресс:
Как правильно выбрать:
1. Для шуруповертов с 12-вольтовым аккумулятором нужно зарядное на 12.6 вольт, у продавцов оно может обозначаться как 3S (от названия сборки аккумуляторов — 3 последовательно).
2. Для шуруповертов с 14.4-вольтовым аккумулятором нужно зарядное на 16.8 вольт, у продавцов оно может обозначаться как 4S (4 последовательно соединенных банки).
Лабораторным блоком питания
Здесь процесс ничем не отличается от работы с автомобильным зарядным устройством. Устанавливаем нужный ток, если БП позволяет, то конечное напряжение, и заряжаем. Если конечное напряжение выставить невозможно, то следим за током и за напряжением. Как только оно достигнет заданной величины, аккумуляторную батарею отключаем.
Удобство такого варианта состоит в том, что он позволяет заряжать шуруповерты с любым напряжением батареи, поскольку практически все лабораторные БП смогут обеспечить 25 В. К примеру, тот, что изображен на фото, выдает напряжение до 30 В при токе до 5 А.
На заметку. Покупать лабораторный БП для зарядки шуруповерта смысла нет. Проще обратиться к знакомому радиотехнику, у которого подобное устройство наверняка есть. А может, оно есть и у вас.
Иногда можно пополнить заряд через USB
Существуют шуруповерты, оснащенные портом USB. Пример – шуруповерт Xiaomi Akku Ankuo.
Если у вас такой, то проблем никаких. По утверждению производителя, этот инструмент можно заряжать даже от USB-порта компьютера и ноутбука! Правда, он (производитель) скромно умалчивает, сколько времени займет такая зарядка от ноутбука. Неделю? Две? Поэтому лучше использовать сетевое пятивольтовое зарядное устройство, способное обеспечить ток хотя бы 2-3 А. Правда, есть еще одна проблема: придется найти в магазине или самостоятельно сделать кабель USB/USB.
Важно! В сети много информации о том, как самостоятельно переделать обычный шуроповерт для зарядки от USB. Предлагается просто врезать соответствующее гнездо в шуруповерт и припаять его к аккумулятору. Это полная чушь, которую написал один грамотей, а остальные у него скопипастили.
Оживляем никель-кадмиевую АКБ
Шуруповерты, оснащенные никель-кадмиевыми аккумуляторами, практически ушли в прошлое. Но они еще продаются, встречаются и даже работают, поскольку Ni-Cd-элементы могут «жить» до 20-25 лет, хотя и выдерживают порядка 900 циклов «заряд/разряд». Еще одна особенность никель-кадмиевых аккумуляторов – они могут храниться в разряженном состоянии. Так что если вы нашли на чердаке дедушкин шуруповерт с Ni-Cd-батареей, то есть смысл попытаться его оживить.
Попытаемся зарядить батарею. Подойдет любое ЗУ, способное обеспечить нужное напряжение и ток, равный половине емкости батареи.
Для Ni-Cd-элементов такой ток зарядки нормальный. Они легко выдерживают ток, равный их ёмкости, и даже вдвое больший.
Включаем, пытаемся заряжать. Если АКБ берет зарядку, то продолжаем. Если нет и на ней полый ноль, переходим к плану «Ж» и «П» (см. ниже).
Как только напряжение на батарее достигнет значения 1.37 В, помноженного на количество аккумуляторов, процесс останавливаем. Но это не все. Не факт, что АКБ заряжена полностью. Никель-кадмиевые аккумуляторы страдают так называемым эффектом памяти. Если их постоянно разряжали, скажем, до 60%, а потом ставили на зарядку, то они к этому привыкнут и далее будут отказываться работать при разрядке на все те же 60%. Поэтому разряжаем нашу батарею примерно таким же током, каким и заряжали. Разряжаем до значения 1 В, помноженного на количество аккумуляторов. В качестве нагрузки можно использовать автомобильные лампы или сам шуруповерт.
После этого снова полностью заряжаем. Повторяем операцию «заряд/разряд» 3-4 раза. Полностью заряжаем и пробуем пользоваться шуруповертом. Если даже после всех этих манипуляций емкость АКБ существенно ниже заявленной, то, к сожалению, у нас на руках дряхлый, отживший свое старик. Реанимации он не подлежит.
План «Ж», толкательный
План «Ж» заключается в «толкании» аккумулятора короткими (0.2-0.3 сек) импульсами высокого тока. Причем ток должен быть намного (в десятки раз) больше ёмкости аккумулятора. «Толкать» лучше каждый аккумулятор отдельно. Поэтому вскрываем батарею, выясняем, где у каждого аккумулятора плюс и минус. В качестве толкателя будем использовать автомобильный аккумулятор, но подойдет и любой другой мощный источник напряжением 10-15 В.
Подключаем минус нашего элемента к минусу «толкателя», подключаем один конец провода к плюсу «толкателя», а вторым концом кратковременно касаемся плюсового вывода Ni-Cd-элемента. Частота касаний — 2-3 в секунду. В результате такого прожига устраняются дендриты, вызывавшие микрозамыкания, и батарейка оживает.
Во время касания следим, чтобы провод не приварился к выводу аккумулятора. Вообще лучше касаться не проводом, а, скажем, головкой винта, на который накручен провод. И не забываем про защитные очки!
Операцию проводим в течение 5-6 секунд. Ставим на зарядку. Если процесс пошел, устраняем эффект памяти (см. выше). Пробуем пользоваться.
План «П», доливочный
Этот план эффективен при деградации электролита, ведь в ходе эксплуатации идет процесс окисления с расходом воды. А план таков:
- Микродрелью делаем в корпусе отверстие.
- В отверстие шприцем заливаем 1 кубик дистиллированной воды.
- Ждем час, затем «толкаем» элемент импульсами высокого тока.
- Ставим на зарядку. Ждем сутки, измеряем напряжение.
- Если напряжение в норме, герметизируем отверстие герметиком или пайкой.
- Если упало или элемент не захотел брать зарядку, переходим к пункту 2 и делаем так до тех пор, пока уже некуда будет лить воду.
Мы выяснили, как зарядить аккумулятор шуруповерта без родной “зарядки”. Теперь, даже если “зарядник” вашего шуруповерта сгорел, утонул, потерян или украден, вы найдете выход из положения.
Самодельное универсальное зарядное устройство из DC-СС преобразователя
Итак, представляю вашему взору зарядник \ лабораторный блок питания, который:
Не шумит (Регулируется скорость вращения вентилятора или выключается полностью)
Выдает любое напряжение в пределах 1.3—25В 6А
Работает от бытовой сети 220В
Можно использовать в качестве лабораторного блока питания или зарядного устройства автомобильного аккумулятора и не только…
Зарядник \ лабораторный блок питания состоит из:
Основой для питания служит блок питания от старенького кассового аппарата (к сожалению крышка и маркировка от БП утеряна, валялся у меня с 2000 года).
Блок питания стабильно выдает 25 Вольт а силу тока без проблем держит 6А.
У меня он уже был, поэтому затрат на БП нет.
Технические характеристики:
Рабочее напряжение: 25В.
Выходной ток: до 6A.
Вес: 2.8 кг.
Можно поискать на Авито, учитывайте что максимальное напряжение и максимальный ток будет утыкаться в характеристики этого самого БП.
В качестве понижающего преобразователя использовался DC CC 9A понижающий преобразователь.
Ссылка на покупку $4.8
Технические характеристики:
Входное напряжение: 5-40 В
Выходное напряжение: 1.2-35 В (регулируемый потенциометром)
Выходной ток: до 9A (регулируемый потенциометром)
Выходная мощность: Максимальная мощность около 300 Вт
Размеры: прибл. 6.5*4.8*2.4 см (длина * ширина * толщина)
Лично я использовал 2 преобразователя подключенных параллельно ко входу.
1) Для штатного питания Вольт\Ампер метра и вентилятора охлаждения (12В).
2) Для уже непосредственно самого лабораторного блока питания.
Красивого Вольт-Амперметра с диапазонами до 100В и до 10А
Ссылка на покупку $3.2
Технические характеристики:
Рабочее напряжение: 4.5-30 В DC
Примечание: Максимальное входное напряжение не может превышать 30 В, в противном случае существует опасность горения
Рабочий ток: ≤20ma
Дисплей: 0.28 «два цвета-синий и красный
Диапазон измерения: DC 0-100 В 0-10A
Минимальное разрешение (v): 0.1 В
Частота обновления: ≥100ms/×
Минимальное разрешение (а): 0.01A
Размер: 47 × 28 × 16 мм
Вес: 29 г
Работающий на интегральном стабилизаторе напряжения LM317.
Ссылка на покупку $2.4
Технические характеристики:
Входное напряжение: DC 3.25-15 В
Выходное напряжение: для DC1.25V-13V
Выходной ток: 5-1500мA
Размер: 33.5*30.5*22 мм
Установки диафрагмы: м3*4
Входной разъем: XH-2.54-2P
Выходной разъем: XH-2.54-2P KF2510-3P
Имеется защита от перегрева, перегрузки по току, защита от короткого замыкания.
Многооборотные потенциометры на 10 Ком позволяют более точно подстроить необходимые выходные параметры.
Технические характеристики:
Модель: 3590S-2-103L.
Сопротивление: 10 К Ом.
10 оборотов.
Допуск сопротивления: ± 5%.
Независимые линейность Точность: ±0. 25%.
Мощность: 2 Вт.
Суммарный угол вращения: 3600±5°.
Размер: 2.2 см x 2.2 см x 4 см.
Технические характеристики:
Диаметр вала 6 мм.
Встроенный в винт сделать это может быть регулируемым.
Цвет: черный, серебристый тон
Материал: алюминий + пластик
Размер: 14×16 мм
Использовал 4х пиновый, из „сетевого фильтра“ — удлинителя.
Коробка от телефона Motorola RAZR V3. 2005 год. Дюралюминиевая.
Для сборки нам так же понадобятся: Мощные провода, термоусадочные трубки, корпусный вентилятор, контактные площадки (разъем красный и черный), разъем для сетевого провода и сам сетевой провод от ПК.
Рисовал на скорую руку в paint, думаю все поймут, ни чего сложного в ней нет.
Меняете на одном из преобразователя штатные подстроечники (потенциометры) на купленные, на вход 2х преобразователей подается напряжение от БП (25В).
На выходе 1ого преобразователя через вольт\ампер метр подключаете разъемы (клеммы)
2ой преобразователь настраиваем на 12В 1А, выходы подключаем ко входу регулятора оборота вентилятора и питания вольт\ампер метра.
Подключаем к регулятору оборотов корпусный вентилятор и собираем в корпус.
Через устройство в сборе получалось запитать галогеновую лампу h4 12v 65w (в полный накал).
Показывало 5.7 Ампер.
На длительные нагрузки не тестировал, так как проводка до лампы была не рассчитана, и перегревалась.
Обзор пишу впервые, изначально не планировал писать и публиковать обзор, именно поэтому фото материалов самой сборки практически нет. прошу сильно не пинать 🙂
- 22 ноября 2015, 13:02
- автор: DjKamaL
- просмотры: 78609
Если не использовать так аккумулятор в постоянном режиме, то за пару дней с ним ничего не случится.
Отверстие там уже было, погуглите «коробка RAZR V3» 
Решетка крепится винтами к вентилятору, а сам вентилятор термоклеем к корпусу.
Глаза меня не подводят?!
Впомнились пульты в кулечках ) И, кажется, теперь я понял кто ездит по пол года в новых машинах с сиденьями в кульках )))):D
Не в обиду 🙂
Durex не рассматривается? Тонкий, легко менять. Разные текстуры, запахи, фосфорицирующие в темноте… 😀
А чего с ними мучиться? Помыл да и все. 
Да, коробка от разора зачетна… У нас только в такой упаковке продавали и никаких алюминиевых боксов не было.
Так и есть. Источник один, ему всё равно какое кол-во нагрузки было подключено, главное что бы не превышало допустимую нагрузку и не нагревался сильно. Второй работает с огромным запасом. Отвечал выше:
Покупал 2ой на запас, решил подключить его сразу так как не было преобразователя слабее.
То есть второй преобразователь (для вентилятора) можно без проблем заменить на менее мощный.
собирал такой же больше года назад, много раз уже вносил изменения, сейчас на входе стоит советский транс 35вольт 9а.
в качестве системного питания намотал вторую обмотку 12 вольт 1,5 ампера.
основной понижающий модуль вроде такой же — вещь отличная стабилизация тока работает очень хорошо, у меня минимальный порог 80мА, добавил реле отключения нагрузки и светодиодную индикацию, еще режим вольтметра который удобно использовать при зарядке аккумуляторов, он отключает выход а вольметр показывает напряжение идущее с аккумулятора.
вентилятор 92мм поставил с термодатчиком приклееным на теплопроводящий клей к одному радиатору понижайки (радиаторы греются не одинаково, один из них почти не греется а вот другой при нагрузке греется сильнее) 
Выход горячего воздуха через отверстие вентилятора. Автоматическое включение должно быть обязательно. Хотя бы через контактный термодатчик типа 
Да, возможно немного меньше, как я писал в обзоре «к сожалению крышка и маркировка от БП утеряна».
БП от кассового аппарата весит около 3х кг
2 лампы от авто (12В) в последовательном соединении подключенные к БП — без проблем. БП нагревается конечно при этом сильно, подключал кратковременно.
Через устройство в сборе получалось запитать галогеновую лампу h4 12v 65w (в полный накал).
Показывало 5.7 Ампер.
На длительные нагрузки не тестировал, так как проводка до лампы была не рассчитана, и перегревалась.
Почему при стабилизации тока напряжение должно расти? Это чтобы и ток рос, так какая это стабилизация тока тогда?
Выставили 15 Вольт и 5 Ампер.
Пока ток меньше 5 Ампер, напряжение будет 15 Вольт, когда ток дойдет до 5 Ампер, то напряжение будет падать удерживая ток на уровне 5 Ампер.
При заряде аккумулятора те же процессы, только в обратной последовательности.
Пожалуйста, не объясняйте мне прописные истины.
БП настроен на 15 Вольт и 5 Ампер.
Подключили разряженный аккумулятор, на нем 12 Вольт, начало работать ограничение тока. Т.е. ток в цепи 5 Ампер, напряжение то, которое получилось на аккумуляторе при этом токе. Работает режим СС.
Напряжение растет (оно то установлено в 15 Вольт) так как ток есть.
Напряжение доросло до 15 Вольт, включился режим CV.
Напряжение дальше не растет, ток в цепи падает.
Напряжение выставили больше, чем напряжение аккумулятора.
Что произойдет с напряжением, если подключить зарядное к аккумулятору с напряжением меньше чем установлено?
Объясню на пальцах.
Есть ШИМ контроллер.
У него есть вход ОС, один.
Когда мы делаем Бп с режимом СС, то заводим на этот же вход обратную связь и по напряжению и по току.
Когда идет ограничение тока, то сигнал со схемы измерения тока идет на этот вход и микросхема ШИМ контроллера поддерживает на своем выходе такое напряжение, чтобы оно превышало выходное на напряжение падения на шунте.
Формально микруха всегда работает в одном режиме, но в одном она поддерживает то напряжение, которое установлено, режим CV, а если пошел сигнал с датчика тока, то напряжение будет снижено на столько, чтобы напряжение на шунте не превышало установленное.
Почти все Бп с регулируемым током сделаны именно по этой схеме.
Если Вы скажете что к примеру у ТЛ494 два входа, то я отвечу что на самом деле вход один, ОУ внутри два, но выходы у них соединены.