своими руками, какие заряжать, достоинства, недостатки

Мобильные устройства используются во всех сферах жизни. Аккумуляторы устанавливают в гаджеты, детские игрушки, в системы резервного электропитания, в медицинские приборы. Зарядное для всех типов аккумуляторов значительно облегчает жизнь — не приходится путаться в бесконечных проводах, подбирать для каждого гаджета свое распредустройство. Собрать такой универсальный агрегат из подручных средств достаточно просто, даже имея минимальный опыт в радиоэлектронике, нужно лишь следовать специальным инструкциям.

Какие аккумуляторы можно заряжать

Вне зависимости от типа бытовых устройств, принцип действия у аккумуляторов аналогичный. Они состоят из 2 электродов — анода (положительного) и катода (отрицательного) погруженных в электролит. Вследствие электролитической диссоциации образуются ионы, которые и создают напряжение (в среднем от 3 до 12 вольт).

Можно заряжать аккумуляторы следующих типов:

1. Свинцовые (DNS). Их считают устаревшими, но до сих пор используют в возобновляемых энергетических источниках и в автомобилях. При полном разряде устройства саморазрушаются.
2. Никель-кадмиевые (NiCd). Отличаются безопасностью и морозоустойчивостью. Их устанавливают в фонарики, детские игрушки, электроинструменты. Эти элементы можно полностью разряжать.
3. Никель-металлогидридные (NiMH). Можно хранить полностью заряженными. В элементы питания не входит кадмий, оказывающий негативное влияние на окружающую среду. Используют элементы в тех же сферах, как и NiCd и фотоэлектронике. Они подходят для работ на открытом воздухе.
4. Литий-ионные. Устанавливают в персональные гаджеты и электродвигатели для транспорта. Это достаточно большая группа аккумуляторов, в нее входят устройства с разными типами электролитов и материалов, из которых изготавливают катоды.

Внимание!

Нельзя повторно заряжать щелочные источники питания.

Чтобы определить, в рабочем ли состоянии более простые источники питания, необходимо уметь обращаться с вольтметром.

Только не следует ждать, пока аккумулятор полностью разрядится. Свинцовый повторной зарядке не подлежит. Литий-ионный же вариант проверяют только на микроконтроллере — он обязательно входит в схему гаджета.

Схема универсального зарядного устройства для всех типов аккумуляторов своими руками

Детали для сборки универсального зарядника указаны в таблице. При замене деталей аналогами нужно учитывать основные характеристики.

Тип	Обозначение	Кол. шт.	Номинал
Линейный регулятор	—	1	142ЕН12
Биполярный транзистор	Q1	1	МП42
Выпрямительный диод	D1	1	1N4001
Диод	BR1	1	B30C2000
Электролитический конденсатор	С1	1	2000 мкФ 25 В
Резисторы	R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7	1	12 Ом; 5,1 Ом; 2,4 Ом; 1,2 Ом; 100 Ом; 5,1 кОм; 2,1 кОм
Светодиод	D2	1	Зеленый
Светодиод	D3	1	Красный
Предохранители	F1 и F2	1	1,5 и 1,25 А
Трансформатор	Т1	1	—
Разъемы	J1, J2	1	—

Это наиболее простая схема, у которой выходное напряжение, несмотря на постоянный источник тока, меняется в зависимости от типа аккумулятора.

Чтобы получить идеальную стабильность, нужно нормализовать источник питания. Для индикации используют германиевый транзистор. Предохранитель F2 и диод D1 предохраняют от неправильного включения.

Рекомендации по сборке:

1. При выборе конденсатора необходимо проверить соотношение 1 А: 2000 мкФ.
2. Зарядный ток определяется номиналами резисторов.
3. Микросхему можно заменить на аналогичную. В представленном устройстве использован КР142ЕН12.
4. Для подзарядки автомобильного кислотного аккумулятора с емкостью 0,002 Ом в цепь нужно ввести дополнительное сопротивление на 2 Ом. Это необходимо для стабилизации тока.

Самостоятельно собранное зарядное устройство подходит для зарядки источников питания всех конструкций — кислотных, литиевых, современных-герметичных и даже щелочных. Важно обратить внимание на то, чтобы резистор R1 оставался на месте, иначе возникнут проблемы с переключателем тока. Не стоит менять резисторы на низкоомные — при повышении нагрузки более 0,2 А возникает нестабильность подвижного контакта.

При работе с аккумуляторами нужно учитывать их тип. Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные нужно полностью разрядить. При повторной зарядке им нужно дать 120% заряда по номиналу. Если придерживаться рекомендованного режима, то возобновить работу можно будет через 12 часов.

Существуют и другие зарядные устройства, которые реально изготовить самостоятельно. Изменить значение тока и напряжения можно с помощью стрелочного прибора в ручном режиме. В предложенную схему входят:

• диоды выпрямительного моста — КД226, 1N4007 и др., емкостью 0,5 А;
• диодный мост — тип КЦ403;
• транзисторы — VT1, VT2 (тип КТ805, 815 и 817) или аналог PN2222;
• светодиод — АЛ307;
• микросхема — DA1;
• стабилизаторы напряжения регулируемые, на выбор — LM317 или КРЕН12А.

Плавная регулировка заменена дискретным переключателем, который можно установить в несколько положений — от 1,2 до 12 В. Резисторы допустимо подбирать самостоятельно. Ток контролируется стрелочным микроамперметром, к тому же его можно установить резистором – на схеме он обозначен как Р1.

Инструкция для настройки:

1. Сопротивление на 100 Ом с мощностью до 5 Вт подключают к клеммам J1 и J2.
2. Переключатель S1 устанавливают в крайнее положение.
3. При подборе резисторов следует учитывать, что на выходных клеммах напряжение должно быть на 20% выше, чем на входных. То есть, если 1,2 — 1,4 и т. д.

При переключении S1 подбирают следующий резистор по тому же принципу. Шкалу нужно проградуировать.

Недостатки зарядного устройства

Один из главных недостатков первого зарядного устройства, собранного своими руками — нет автоматического отключения. Поэтому его нельзя оставлять без присмотра. Во второй схеме можно так подобрать резисторы, что ток на выходе из ЗУ отключится самостоятельно. Это будет видно по погасшему светодиоду.

Кроме вышеуказанных деталей, необходимо приобрести корпус, например — от блока питания компьютера, вышедший из строя. Но лучше изготовить самостоятельно. Самое важное — не забыть просверлить отверстия для вентиляции. При перегреве зарядник быстро выйдет из строя, и все усилия окажутся напрасными.

Самодельное устройство для подзарядки аккумуляторов разного типа в эксплуатации надежнее, чем варианты промышленного производства. К тому же, его легче чинить, заменяя детали. Ведь точно известно, как составлена схема.

Изготовление зарядного устройства (ЗУ) для NiCd аккумуляторов. Создаем робота-андроида своими руками [litres]

Изготовление зарядного устройства (ЗУ) для NiCd аккумуляторов

Зарядные устройства для NiCd аккумуляторов достаточно дешевы. Обычно изготовление внешнего зарядного устройства под популярные размеры аккумуляторов, таких как ААА, АА, C и D, не отнимет много сил и времени. Умение сконструировать подобное устройство окажется полезным и тем, кто захочет встроить ЗУ в робота. В отличие от большинства дешевых ЗУ, которые продолжают заряжать аккумулятор током порядка C/10 даже после его полной зарядки, наше устройство уменьшает зарядный ток до порядка С/30 после того, как батареи оказались полностью заряженными. Такая процедура рекомендована для NiCd аккумуляторов и поможет обеспечить их длительную работоспособность.

Следующая информация позволит вам самостоятельно изготовить ЗУ для стандартного NiCd аккумулятора.

Зарядное устройство представляет собой отдельный блок, схема его подключения приведена на рис. 3.7 в иллюстративных целях. Такую схему легко разместить в корпусе робота, при этом потребуется разъем для соединения с ЗУ. Кроме того, необходим двухполюсный двухпозиционный переключатель, помещенный между разъемом и остальной схемой. Этот переключатель соединяет источник питания (аккумулятор) либо с остальной схемой робота, либо с ЗУ. Обесточивание робота необходимо потому, что в противном случае ток заряда аккумулятора уменьшится (см. рис. 3.7).

Рис. 3.7. Двухпозиционный переключатель, управляющий зарядом АКБ

Питание зарядного устройства можно осуществлять, используя либо обычный трансформатор, либо портативный блок питания, совмещенный со штекерной вилкой (типа используемых для питания плееров). Я предпочитаю последний, поскольку он дает на выходе постоянный ток. Если вы используете трансформатор, то вам дополнительно потребуются сетевой предохранитель, диодный мост, сглаживающий конденсатор и соединительные провода.

В любом случае вы должны подобрать характеристики трансформатора или выпрямителя под тип заряжаемой батареи. Подбор выпрямителя по выходному напряжению и току снизит рассеиваемую мощность на регуляторе LM317; например, не стоит использовать трансформатор на 12 В для зарядки 6-вольтовых батарей.

На рис. 3.8 показана схема блока питания ЗУ. Выходное напряжение может равняться 6, 12, 18, 24 или 36 В в зависимости от типа используемого трансформатора, диодного моста и конденсатора.

Рис. 3.8. Сетевой трансформатор и выпрямительный блок

Схема зарядного устройства приведена на рис. 3.9. Она включает в себя регулятор напряжения LM317 и ограничивающий ток резистор. Величина сопротивления ограничительного резистора зависит от силы тока, необходимого для зарядки аккумуляторной батареи.

Рис. 3.9. Схема зарядного устройства

Ограничительный резистор

Большинство производителей NiCd аккумуляторов рекомендуют заряжать их током, равным 1/10 от их емкости, что обозначается C/10. Таким образом, батарея размера АА емкостью 0,85 Ач необходимо заряжать током C/10 или 85 мА в течение 14 часов. После полной зарядки батареи производители рекомендуют снизить ток до уровня порядка C/30 (1/30 емкости батареи) для поддержания батареи в полностью заряженном состоянии без риска перезаряда или иных повреждений.

В нашем случае рассчитаем характеристики ЗУ для зарядки аккумулятора, состоящего из 4 последовательно соединенных элементов С-типа. Емкость каждого элемента составляет 2000 мАч. Таким образом, ток C/10 составит 200 мА. Стандартное напряжение каждого элемента составляет приблизительно 1,3 В, следовательно, напряжение батареи 4 х 1,3 = 5,2 В. Следовательно, можно использовать 6-вольтовый трансформатор, поддерживающий ток не менее 200 мА.

Для расчета сопротивления ограничивающего ток резистора используется формула:

R=1,25/Icc

Где Icc необходимый ток. Подставляя в формулу 200 мА (0,2 А) получаем:

1,25/0,2=6,25 Ом

Таким образом, сопротивление ограничительного резистора должно быть порядка 6,25 Ом. На схеме (рис. 3.9) этот резистор обозначен R2. Заметим, что на схеме резистор R2 имеет номинал 5 Ом. Это ближайший стандартный номинал резистора по отношению к рассчитанному.

C/30 резистор

Чтобы уменьшить силу тока до значения C/30, мы последовательно включаем еще один резистор, номинал которого составляет 2R или около 12,5 Ом. На схеме этот резистор обозначен как R3. Также подбирается резистор ближайшего стандартного номинала. В нашем случае его значение равно 10 Ом.

Принцип работы ЗУ

В ЗУ в качестве источника постоянного тока используется регулятор напряжения LM317. Ограничительный резистор для значения тока C/10 обозначен на схеме R2 (см. рис. 3.9). Значение R2 равно 5 Ом в сравнении с расчетным значением 6,25 Ом. Использование стандартного резистора близкого номинала не нарушит правильную работу ЗУ. Резистор для значения тока C/30 обозначен как R3. Стандартный номинал этого резистора также близок к расчетному и не нарушает нормальной работы ЗУ. Позже вы увидите, что ЗУ способно осуществлять и «быструю» зарядку аккумуляторов, поскольку имеет устройство контроля выходного потенциала.

V1 представляет собой переменный резистор номиналом 5 кОм. Он предназначен для отпирания тиристора после полной зарядки NiCd батареи. Тиристор в свою очередь переключает двухпозиционное реле, имеющее две группы контактов.

При подаче напряжения на схему ток протекает через регулятор LM317, заряжая батарею током порядка C/10. Резистор R3 при этом закорочен одной из групп контактов реле. Ток также протекает через резистор R1, ограничивающий ток светодиодов D1 и D2. После включения питания загорается красный светодиод D1, который сигнализирует о том, что происходит зарядка.

В процессе зарядки напряжение на потенциометре V1 возрастает. После 14 часов напряжение оказывается достаточным для отпирания тиристора. Через открытый тиристор напряжение поступает на обмотку двухпозиционного реле. Реле включается, красный светодиод гаснет и зажигается зеленый светодиод. Зеленый светодиод показывает, что батарея полностью заряжена. Другая группа контактов реле размыкает закороченный резистор R3. Включение резистора R3 уменьшает зарядный ток до порядка C/30. Диод D3 блокирует протекание тока из аккумулятора в схему ЗУ.

Определение напряжения срабатывания V1

Для нормальной работы схемы необходимо, чтобы тиристор отпирался только после полной зарядки NiCd батареи. Наиболее просто это сделать следующим образом: вставить полностью разряженную батарею в ЗУ, заряжать ее в течение 14 часов, а потом подрегулировать V1. После завершения процесса зарядки медленно поворачивать движок потенциометра V1 до срабатывания реле. При этом должен зажечься светодиод зеленого цвета.

Особенности конструкции

При самостоятельном конструировании ЗУ обратите внимание на следующее. Наиболее критичным является подбор ограничительных резисторов для значений тока C/10 и C/30. Для расчета их номиналов воспользуйтесь приведенными формулами. Рассеиваемая мощность этих резисторов порядка 2 Вт.

Если зарядный ток достаточно велик (более 250 мА), то для отвода тепла снабдите схему LM317 радиатором. Если ЗУ включить до соединения с батареей, то моментально сработает реле, включится зеленый светодиод и зарядный ток окажется равным C/30.

Если ЗУ будет использоваться при более высоких значениях напряжений – пропорционально увеличьте сопротивление R1, ограничивающее ток, протекающий через светодиоды. Например, для напряжения 12 В сопротивление R1 будет равно 680 Ом, для напряжения 24 В – 1,2 кОм соответственно.

При больших значениях напряжения может потребоваться резистор, ограничивающий ток обмотки реле. Полезно измерить реальные значения тока C/10 и C/30, протекающего через заряжаемую батарею, что позволит судить о правильности работы устройства.

Последовательное и параллельное соединение

Способ соединения элементов в батарею определяет необходимые характеристики трансформатора по напряжению и току. Если батарея состоит из 8 элементов типа С, соединенных параллельно, то необходимо умножить необходимый для каждого элемента ток на 8. Если емкость отдельного элемента составляет 1200 мАч, то зарядный ток C/10 будет равен 120 мА. Для 8 параллельных элементов ток составит около 1 А (8х 120 мА=960 мА=0,96 А). Необходимое напряжение составит 1,5 В. Соответственно, необходим трансформатор, выдающий напряжение 1,5 В при токе 1 А. Если эти элементы соединены последовательно, то необходимое напряжение составит 12 В при токе 120 мА.

Быстрое ЗУ

Многие современные NiCd аккумуляторные батареи можно заряжать быстрее при условии, что после их полной зарядки ЗУ переключится в режим C/30. Типичным является удвоение зарядного тока при сокращении времени зарядки в два раза. Таким образом, можно заряжать батарею током C/5 в течение 7 часов.

Хотя я не пробовал использовать данную схему ЗУ для быстрой зарядки, но не вижу оснований, почему она не должна работать. Если вы хотите это сделать, необходимо сперва подстроить потенциометр под значение тока C/10, а потом уменьшить номинал резистора R2 в два раза.

Список деталей

• U1 регулятор напряжения LM317

• L1 двухпозиционное реле с двумя группами контактов

• D1 красный светодиод

• D2 зеленый светодиод

• D2 диод 1N4004

• Q1 тиристор

• V1 подстроечный резистор 5 кОм

• R1 резистор 330 Ом 0,25 Вт

• R2 резистор 5 Ом 2 Вт

• R3 резистор 10 Ом 2 Вт

• R4 резистор 220 Ом 0,25 Вт

• Понижающий трансформатор

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Типы аккумуляторов и методы их заряда Никель-кадмиевые аккумуляторы

Типы аккумуляторов и методы их заряда Никель-кадмиевые аккумуляторы Технология изготовления щелочных никелевых аккумуляторов была предложена в 1899, когда Waldmar Jungner изобрел первый никель-кадмиевый аккумулятор (NiCd). Используемые в них материалы были в то время дороги, и их

Методы заряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

Методы заряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов Существует много различных методов заряда NiCd или NiMH аккумуляторов. Но все их можно разделить на 4 основные группы:• – стандартный заряд – заряд постоянным током, равным 1/10 от величины номинальной емкости аккумулятора, в течение

Заряд литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов

Заряд литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов Зарядное устройство для Li-ion аккумуляторов подобно зарядному устройству для свинцово-кислотных аккумуляторов (SLA) в части ограничения напряжения на аккумуляторе. Основные различия между ними заключаются в том, что у зарядного

Хранение аккумуляторов

Хранение аккумуляторов Аккумуляторы относятся к категории “скоропортящихся продуктов”, начинающих терять свое качество сразу же после изготовления. Хотя степень деградации для некоторых типов аккумуляторов достаточно низка, все же не рекомендуется хранить их в

О восстановлении аккумуляторов

О восстановлении аккумуляторов Процент восстановленных аккумуляторов при использовании контролируемых циклов разряда / заряда зависит от типа электрохимической системы, количества уже отработанных циклов, метода обслуживания и возраста аккумулятора.Ni-Cd. Наилучшие

Изготовление инструмента

Изготовление инструмента Для закрепления навыков слесарной и кузнечной обработки можно изготовить ряд слесарных и кузнечных инструментов, которые будут необходимы учащимся для их дальнейшей работы.Слесарное зубило куется вручную из прутковой стали У7 или У8. Заготовку

4.3. Изготовление орудий

4. 3. Изготовление орудий Однако оставим игры и перейдем к серьезным поступкам взрослых людей.Говоря о происхождении человека, в качестве первого его отличия от животного указывают на использование и изготовление орудий. Решающим здесь является, конечно, изготовление

Изготовление изделий

Изготовление изделий Наибольшей популярностью среди точеных изделий пользуются предметы домашнего обихода: тарелки, плошки, стаканы, кувшины.Для изготовления точеных тарелок чаще всего используют старые сосновые доски, древесина которых уже от времени приобрела

Изготовление первого демонстрационного устройства

Изготовление первого демонстрационного устройства Первое демонстрационное устройство, которое мы собираемся сделать, очень просто по конструкции и может быть использовано для измерения степени сокращения воздушной мышцы (см. рис. 16.10). Основание представляет собой

Изготовление второго демонстрационного устройства

Изготовление второго демонстрационного устройства Вторая модель представляет собой рычаг (см. рис. 16.13 и 16.14). Я изготовил модель рычага из дерева и пластика. Воздушная мышца и резиновая лента прикреплены к рычагу с помощью винтов. В точке опоры рычаг закреплен на

Установка тепловых аккумуляторов

Установка тепловых аккумуляторов В установке ТА на любую автомашину можно выделить следующие группы операций:• определение места расположения ТА;• монтаж гидравлической схемы;• подключение блока управления;• прокачка системы охлаждения;• проверка и

4.2. Подбор баков-аккумуляторов

4.2. Подбор баков-аккумуляторов Есть житейское правило: «Чем больше объем бака, тем лучше». В то же время существуют методики точного подбора и расчета объема баков на основе европейских норм UNI 9182.Метод используется для расчета объема гидроаккумулятора на основании

5.2.1. Изготовление матрицы

5.2.1. Изготовление матрицы Матрицу отливают из бронзы и цинка в литейной форме, изготовленной по твердой модели, вырезанной из дерева (березы, бука, осины) или гипса.Модель из гипса выполняют в следующей последовательности (см. рис. 5.10).Из жидкого гипса, имеющего

5.2.3. Изготовление пуансона

5.2.3. Изготовление пуансона Получение оттиска на тонком листовом металле возможно только при наличии пуансона, представляющего собой контррельеф (обратный рельеф), все выступающие части которого точно соответствуют углублениям в матрице, и наоборот. Пуансон

Зарядное устройство для аккумуляторов | Хакадей

11 марта 2023 г. Том Нарди

Есть хороший шанс, что если вы создадите что-то, что включает в себя возможность пополнения литий-ионного аккумулятора, это будет включать невероятно распространенную микросхему зарядного устройства TP4056. Теперь в этом точно нет ничего плохого. Это достаточно приличный чип, и существует бесчисленное множество готовых модулей, которые делают его чрезвычайно простым в реализации. Но если нехватка чипов нас чему-то и научила, так это тому, что альтернативы всегда хороши.

Итак, мы предлагаем добавить в закладки это аппаратное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов с открытым исходным кодом от [Shahar Series]. В схеме используется BQ24060 от Texas Instruments, который, кроме поддержки аккумуляторов LiFePO4, не предлагает ничего слишком нового или захватывающего по сравнению со стандартным TP4056. Но дело не в этом — этот дизайн просто предлагается как потенциальная альтернатива TP4056, а не обязательно как апгрейд.

[Shahar] реализовал дизайн в виде двухслойной печатной платы размером 33 мм X 10 мм, в которой все, кроме входных и выходных разъемов, установлено на верхней стороне. Это сделало бы эту плату идеальной для крепления к вашему последнему проекту с помощью горячего клея или двустороннего скотча, так как на нижней части нет компонентов, которые можно было бы снять, когда вам неизбежно придется выполнять некоторые доработки.

Плата принимает на вход 5 В постоянного тока и заряжает одну ячейку 3,7 В (например, 18650) током до 1 А. Или, по крайней мере, это возможно, если вы добавите радиатор или вентилятор — в противном случае примечания, похоже, указывают на то, что ~ 0,7 А — это примерно столько, сколько вы можете сделать, прежде чем отключится режим тепловой защиты.

Как и шаблон TP4056, который мы недавно рассматривали, это может показаться не более чем физическим проявлением типичной прикладной схемы из описания чипа. Но мы по-прежнему думаем, что полезно показать, как информация из таблицы данных транслируется в реальный мир, особенно когда она выпущена под такой открытой лицензией.

Posted in Взломы аккумуляторов, ЗапчастиTagged зарядное устройство, Li-ion, LiFePO4, Литий-ионный аккумулятор, TP4056

1 февраля 2021 г. Том Нарди

Разрядить аккумулятор легко. Просто поместите нагрузку на клеммы, например, лампу накаливания или мощное мощное сопротивление, и подождите. Что немного сложнее, так это сделать так безопасно . Включите слишком большую нагрузку или оставляйте ее подключенной дольше, чем необходимо, и вы можете повредить ячейку. Не будучи убежденным, что он всегда будет помнить, что в подходящий момент нужно вытащить батарею из самодельного разрядника, [Джаспер Сиккен] решил придумать простой инструмент, который мог бы автоматически управлять процессом с холодной и расчетливой точностью кремния.

V4 использовал модуль защиты от подсумковой батареи.

С первого взгляда мы можем увидеть основные компоненты, которые вы ожидаете от разрядника: довольно простая печатная плата, четыре керамических силовых резистора, держатель для одной ячейки 18650 и тумблер для соединения всего этого вместе. Но подождите, что там делает зарядный модуль TP4056?

В то время как его наличие технически делает это устройство зарядным устройством, [Джаспер] на самом деле использует его для бортовой ИС защиты. С зарядным модулем между ячейкой и силовыми резисторами он разорвет соединение, когда напряжение упадет до 2,4 В. Ах да, и он может зарядить аккумулятор, если вы подключите кабель USB.

[Джаспер] говорит, что его маленький инструмент отлично работает, а массив резисторов создает достаточную нагрузку на аккумулятор, чтобы быстро вытащить его, не нагреваясь настолько, чтобы их было опасно открывать. По его оценкам, стоимость этого гаджета составляет около 2 долларов США, и он рассматривает возможность предложить его в качестве комплекта на Tindie в ближайшем будущем.

Если вы ищете что-то более продвинутое, [Джаспер] несколько лет назад создал программируемую нагрузку, которая может разряжать батареи и тестировать источники питания, одновременно записывая данные на ваш компьютер для последующего анализа.

Продолжить чтение «Удобный инструмент осушает 18650 ячеек, поэтому вам не нужно» →

Posted in Взломы инструментовTagged 18650, зарядное устройство, разрядник, силовой резистор, TP4056

23 сентября 2020 г. Том Нарди

Одним из наиболее привлекательных аспектов USB-C является то, что он обещает стать унифицированной системой подачи питания. Вам больше не понадобятся отдельные шнуры питания для телефона, камеры и ноутбука; физически все они будут использовать разъемы USB-C, а схема в зарядном устройстве будет знать, сколько сока нужно отправить по линии для каждого гаджета. Но на самом деле у всех нас есть по крайней мере несколько единиц устаревшего оборудования, которое мы не собираемся выбрасывать в мусорку только потому, что оно не поддерживает последнюю спецификацию USB.

Обратите внимание на перемещенные светодиоды состояния.

Например, старая камера Canon, которую [Пурккавиритис] модифицировал для съемки в инфракрасном диапазоне. Вместо того, чтобы отказаться от него, он решил сделать специальное зарядное устройство USB-C для своих аккумуляторов NB-4L. Поскольку это всего лишь одноэлементные литий-ионные аккумуляторы на 3,7 В, все, что ему нужно было сделать, это подключить их к вездесущему модулю зарядного устройства TP4056 и спроектировать корпус, напечатанный на 3D-принтере, чтобы скрепить все вместе.

Он сделал все возможное и заменил светодиоды индикатора зарядки SMD на печатной плате на 5-миллиметровые светодиоды, встроенные в корпус, напечатанный на 3D-принтере, хотя вы, безусловно, можете пропустить этот шаг, если спешите. Мы предполагаем, что если вы напечатаете корпус достаточно светлым цветом, вы сможете увидеть оригинальные светодиоды, светящиеся сквозь пластик.

Этот проект — еще один пример того, насколько невероятно полезным на самом деле является модуль TP4056. Если есть шанс, что в ближайшем будущем вы захотите построить перезаряжаемый гаджет, у вас должно быть несколько таких дешевых плат, готовых к отправке в корзину для запчастей.

Posted in Взломы цифровых камер, ЗапчастиTagged зарядное устройство, canon, Литий-ионный аккумулятор, TP4056, USB C

3 октября 2018 г. Том Нарди

Если вы провели полдня за штурвалом дистанционно управляемого самолета, вы, вероятно, хорошо знаете о серьезном ограничителе для таких подвигов: время автономной работы. В те дни, когда большинство радиоуправляемых самолетов работали на бензине, было легко возить с собой дополнительное топливо, чтобы поддерживать хорошие времена, но теперь, когда все, кроме крупномасштабных моделей, используют электродвигатели, пилоты радиоуправления ищут лучшие способы зарядки своих батарей. в поле.

Хотя это может показаться нелогичным, [Адам Пышный] считает, что лучший способ поддерживать заряд батареи своего квадрокоптера — это просто использовать другую, гораздо большую батарею. Вместо того, чтобы возиться с инверторами или генераторами, он может просто использовать зарядное устройство постоянного тока и свой огромный аккумулятор, изготовленный по индивидуальному заказу, чтобы продолжать полет.

В упаковке 36 аккумуляторов Samsung INR18650-35E емкостью 3500 мАч, что дает общую емкость 454 Втч. Рюкзак весом 1965 граммов (4,3 фунта) не совсем легкий, но он значительно легче, чем небольшой генератор или даже свинцово-кислотная батарея.

[Адам] спроектировал гладкий чехол в FreeCAD и напечатал его из нити Minadax ASA-X, специально предназначенной для использования вне помещений. Особенно приятной деталью в этом случае является то, что балансировочный разъем (используемый для зарядки элементов) аккуратно интегрирован в боковую часть рюкзака, а не просто болтается на ветру; что досадно кажется нормой даже для серийно выпускаемых аккумуляторов.

Следующим интересным шагом для этого проекта будет добавление солнечной панели и контроллера заряда для восстановления промежуточных зарядов. Помимо автоматизированной платформы для замены батарей для вас, подобный комплект «сделай сам» может стать самым простым способом максимально увеличить количество времени, в течение которого ваш радиоуправляемый самолет находится в воздухе там, где ему и место.

Posted in взломы дронов, Взломы периферийных устройствTagged 18650, зарядное устройство, аккумулятор, дрон, квадрокоптер

12 августа 2018 г., Дональд Папп

Крошечный модуль солнечной энергии (TSEM) [Джаспера Сиккена] не только физически мал размером в один квадратный дюйм, но и предназначен для сбора крошечных количеств солнечной энергии — количеств, слишком малых, чтобы быть полезными в обычном смысле — и получения выполненная значимая работа, например, зарядка аккумулятора для последующего использования. Элементы, облегчающие интеграцию этой платы в другие проекты, включают зубчатые переходные отверстия, регулируемые выходы 1,8 В и 3,3 В, которые активны, когда подключенная батарея имеет полезный заряд, и предупреждение о низком заряде батареи, которое информирует пользователя о предстоящем отключении, когда батарея работает. низкий. Два солнечных элемента для поверхностного монтажа, включенные в крошечную плату, способны собирать свет даже в помещении, но на плате также есть точки подключения для использования более крупных внешних солнечных элементов, если это необходимо.

Доска демонстрирует отличное качество изготовления и продуманные функции; он был одним из двадцати финалистов Power Harvesting Challenge, выбранных для участия в финальном раунде The Hackaday Prize. Премия Hackaday все еще продолжается, а конкурс Human-Computer Interface Challenge – до 27 августа. За этим последует конкурс музыкальных инструментов, прежде чем начнется финал. Если вы еще не начали, у вас еще есть время, чтобы оставить свой след. Все, что вам нужно, — это задокументированная идея, так что начните работу сегодня.

Опубликовано в Solar Hacks, The Hackaday PrizeTagged Hackaday Prize 2018, AEM10941, зарядное устройство, зарядное устройство, сбор энергии, липо, печатная плата, солнечная энергия

8 июля 2018 г. Дональд Папп

В этом сверхмаломощном зарядном устройстве LiPo со сверхнизким энергопотреблением площадью полдюйма от [Kris Winer] используется солнечная панель низкого напряжения для зарядки небольшого литий-полимерного элемента, которые вместе могут использоваться в качестве единственного источника питания для проектов. Достаточно удобно, что [Крис] использует их для своих собственных проектов и предлагает их для продажи другим хакерам. Это также его участие в конкурсе Power Harvesting Challenge Hackaday Prize.

Плата, по сути, представляет собой коммутационную плату для Texas Instrument BQ25504, сконфигурированную для зарядки и обслуживания одного литий-полимерного элемента. BQ25504 — это интегрированная часть, которая берет на себя большую часть тяжелой работы и имеет отличные функции, такие как мониторинг состояния батареи и защита от пониженного напряжения. [Крис] использовал плату вместе с небольшой солнечной панелью на 2,2 В и аккумулятором LiPo на 150 мАч для питания другого своего проекта: регистратора данных об окружающей среде SensorTile.

Это практичный и полезный способ проверки; он говорит, что в среднем 6 часов прямого солнечного света в день достаточно, чтобы обеспечить неограниченную работу SensorTile 1,8 мА. Конечно, это небольшое количество энергии, но оно бесплатное и самоподдерживающееся, а это как раз то, что нужно устройству дистанционного зондирования.

Опубликовано в Solar Hacks, Приз Hackadayпомеченный Приз Hackaday 2018, зарядное устройство, BQ25504, зарядное устройство, сбор энергии, липо, маломощный, SensorTile, солнечный

31 января 2016 г. Дэн Мэлони

Вот сценарий: вам нужно куда-то спешить. Проблема в том, что у вашего автомобиля разряжен аккумулятор и он не заводится. Очевидным решением было бы позвать друга для прыжка. Но неужели хакеру без друзей не повезло в такой ситуации? Нет, если вы можете быстро состряпать стартер с контейнером для запчастей.

Очевидно, что решение [Кедара Нимбалкара] будет практичным только при несколько странных обстоятельствах, поэтому мы сконцентрируемся на том, что мы можем извлечь из него. Запасной блок питания ПК обеспечивает электроны — блок питания [Kedar] мощностью 250 Вт выдает 15 А при 12 вольтах, что является довольно приличным значением тока. Однако напряжение немного анемично, поэтому он поднимает его до 14,2 вольта с помощью повышающего преобразователя мощностью 150 Вт, охлаждаемого компьютерным вентилятором. Измеритель с двумя панелями считывает напряжение и ток, но в крайнем случае может заменить VOM. Единственное, чего у вас может не быть под рукой, так это пары гудящих 10-амперных диодов, чтобы ток не просачивался обратно в повышающий преобразователь. [Кедар] утверждает, что за пять минут заряда батареи ему хватило, чтобы завести машину.

Что касается начального запуска, то этот хак немного натянут. Это не первый раз, когда мы видим пусковой механизм МакГайвера, и вы никогда не знаете, когда принципы и оборудование, лежащие в основе этих хаков, пригодятся.

Читать далее «Как хакер заводит машину» →

Posted in Автомобильные хаки, Разные хаки, SliderTagged зарядное устройство, повышающий преобразователь, автомобильный аккумулятор, запуск от внешнего источника, импульсный источник питания

Дорожное зарядное устройство USB с питанием от батареи

 

Устройства с батарейным питанием окружают нас повсюду в повседневной жизни, и мы всегда сталкиваемся с проблемами низкого уровня заряда, что подводит нас в середине дня. Особенно телефоны, музыкальные и видеоплееры, устройства для чтения электронных книг и т. д. Иногда мы не можем найти источник питания для подключения адаптера переменного тока или USB-порта компьютера. В таких случаях на помощь приходит дорожное USB-зарядное устройство с питанием от аккумулятора. Он может питаться от двух или трех батареек размера AA или AAA, которые вы можете легко найти или носить с собой, когда вы мобильны. В этой статье описаны все этапы проектирования и производственного процесса самостоятельного дорожного USB-зарядного устройства с питанием от батареи. Мы нарисуем схему и печатную плату, используя инструменты SoloPCB, которые являются бесплатными и мощными, чтобы удовлетворить все наши потребности. Когда мы закончим разработку платы, мы получим печатные платы производства Mass Design, система заказа которых интегрирована в SoloPCB. После получения голых плат мы припаиваем компоненты, включаем питание схемы и, наконец, делимся результатами тестирования и производительности.

 

Рис. 1. Изображение дорожного USB-зарядного устройства Electro-Labs с питанием от батарей

Схема

На рынке представлены различные типы аккумуляторов. Основными двумя категориями являются первичные (неперезаряжаемые) и вторичные (перезаряжаемые) батареи. Неперезаряжаемые батареи также называют «одноразовыми» или «выбрасываемыми», поскольку их нельзя использовать или перезаряжать после разрядки. Они в основном подразделяются на углеродно-цинковые, щелочные и литиевые в зависимости от их внутренней химической структуры. Аккумуляторы, как следует из их названия, могут быть перезаряжены для повторного использования. Типами этого типа являются перезаряжаемые щелочные, никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлогидридные (MiMH), литий-ионные и свинцово-кислотные. Все эти батареи имеют разное выходное напряжение в диапазоне от 1,2 В до 1,5 В постоянного тока. Для питания нашего зарядного устройства мы будем использовать две перезаряжаемые батареи NiMH, соединенные последовательно, что дает 2,4 В постоянного тока. Поскольку мы будем делать зарядное устройство USB, нам нужно получить от схемы выходное напряжение 5 В постоянного тока и 500 мА. Это означает, что нам нужен повышающий преобразователь постоянного тока, который будет преобразовывать 2,4 В постоянного тока в 5 В постоянного тока и способен непрерывно подавать 500 мА. Когда мы ищем продукты производителей ИС повышающих преобразователей, мы видим, что LT1302-5 от Linear Technologies лучше всего подходит для наших нужд. Основными особенностями этой микросхемы постоянного преобразователя постоянного тока 5 В являются:

• 5 В при 600 мА от двухэлементного источника питания
• Ток покоя 200 мкА
• Отключение с логическим управлением до 15 мА
• Низкий переключатель VCESAT: 310 мВ при 2 А, типичный
• Работа в пакетном режиме при небольшой нагрузке Работа в токовом режиме для отличного состояния
• Переходная характеристика линии и нагрузки
• Доступен в 8-выводном SO или PDIP
• Работает при напряжении питания от 2 В

LT1302-5 кажется, что он уже разработан для нашей цели. Так что основным компонентом зарядного устройства будет LT1302-5. В техническом описании LT1302-5 приведена эталонная конструкция для приложения с питанием от двух элементов и генерирующим напряжением 5 В пост. тока – 600 мА. Мы будем использовать этот дизайн. Нам нужно программное обеспечение для рисования схемы, и, поскольку на дальнейших этапах мы будем рисовать печатную плату, схема и программное обеспечение печатной платы должны быть полностью интегрированы. Инструмент SoloPCB — одно из лучших бесплатных решений для этой цели. Вы можете скачать его бесплатно на FabStream.com. Прежде чем начать рисовать схему, нам нужно иметь все необходимые части в библиотеках схемных символов. Но не всегда можно найти все компоненты в существующих библиотеках. Итак, нам нужно нарисовать недостающие части. SoloCapture предоставляет редактор деталей для рисования и редактирования пользовательских деталей. Когда мы искали LT1302-5 в библиотеках SoloCapture, мы не смогли его найти. Поэтому нам нужно нарисовать его с нуля. Редактор деталей SoloCapture предоставляет нам гибкий и простой в использовании интерфейс для создания новой детали. В следующем видеоуроке мы будем рисовать LT1302-5 с нуля. Вы можете посмотреть этот пример и изучить основы процесса создания этой детали. В любом случае, библиотека схем для этого проекта, включая все необходимые части, также доступна для скачивания в архиве проекта.

Загрузите файлы дизайна SoloPCB здесь — самодельное дорожное зарядное устройство с батарейным питанием

В следующем руководстве мы покажем вам, как создать собственный схематический символ в SoloCapture. Подробно объясняется создание новой библиотеки, рисование контура детали, добавление штифтов, назначение штифтов и свойств детали.

Теперь в SoloCapture можно создать схематический символ любого типа. После того, как у нас есть все необходимые детали, мы можем приступить к рисованию всей схемы. В следующем видеоуроке мы покажем вам, как нарисовать схему в SoloCapture. Схема, которую мы нарисуем, также показана ниже. 9Рис. 2. Принципиальная схема дорожного зарядного устройства USB с питанием от аккумулятора Теперь мы будем использовать SoloPCB для рисования его печатной платы. Поскольку оба инструмента полностью интегрированы, все компоненты и цепи будут сопоставлены с SoloPCB, и мы сможем рисовать печатную плату, синхронизированную со схемой, что избавит ее от ошибок. Что касается печатной платы, нам нужны посадочные места всех компонентов, используемых в схеме. SoloPCB предоставляет почти все используемые нами посадочные места. В любом случае, хорошей практикой будет создание пользовательского посадочного места с нуля. В следующем уроке мы покажем вам, как создать собственный посадочный уголок печатной платы в SoloPCB. Подробно объясняется создание новой библиотеки посадочных мест, рисование контура детали, добавление контактных площадок и установка их координат, назначение свойств контактных площадок, использование мастера посадочных мест. С другой стороны, вы можете найти библиотеку посадочных мест проекта, включая все необходимые посадочные места, созданные для этого проекта, в архиве проекта.

Загрузите файлы дизайна SoloPCB здесь — самодельное зарядное устройство на батарейках

Теперь мы можем нарисовать всю печатную плату. В следующем уроке процесс рисования показан подробно.

Производство печатных плат

После завершения изготовления печатной платы мы разместили заказ через программное обеспечение SoloPCB и получили печатные платы через две недели.

Рис. 3. Изображение плат без покрытия, изготовленных компанией Mass Design PCB

Платы без покрытия выглядят великолепно. Качество изготовления достаточно высокое. Теперь можно припаять компоненты и подать питание на плату.

Сборка и испытание

Список деталей приведен ниже. Все они являются компонентами SMD, поэтому вам необходимо иметь средний уровень навыков пайки. Вы можете легко найти и заказать компоненты у Farnell, Digikey, Mouser и т. д. В DealExtreme вы можете найти различные держатели батарей, такие как 2xAA, 3xAA, 2xAAA, 3xAAA, с крышкой или без крышки, с переключателем или без переключателя и т. д. Он должен быть лучше, если у вас есть держатель батареи с выключателем, но если у вас его нет, не проблема, поскольку ток покоя в цепи чрезвычайно мал и составляет около 200 микроампер. Список деталей

• 1 x LT1302-5 Фиксированный повышающий преобразователь 5 В постоянного/постоянного тока
• 1 x MBRS130LT3G Диод Шоттки
• 1 x MSS1260-103ML 10 мкГн, 3 А Силовой индуктор
• 2 x 100 мкФ, 10 В, танталовый конденсатор в корпусе типа C или D
• 1 x 0,1 мкФ 63 В 0805 Керамический конденсатор в корпусе
• 1 x 0,01 мкФ 63 В 0805 Керамический конденсатор в корпусе
• 1 x 20K до 10% 0805 Корпусной резистор
• 2 x 75K до 10% 0805 Корпусной резистор
• 2 x 50K до 10% 0805 Корпусной резистор
• 1 x 2xAA, 2xAAA, 3xAA, 3xAAA Держатель батарей

Собранная печатная плата показана ниже.

                                         

Рис. 5. Изображение, показывающее обратную сторону собранной цепи для путешествий Зарядное устройство

Пришло время протестировать плату. Нам нужны две батарейки размера AA, так как держатель батареек 2xAA. На этом этапе мы использовали две разные батареи. Аккумуляторная батарея GP 2700 Series емкостью 2600 мАч и неперезаряжаемая щелочная батарея Duracell MN1500.

Рис. 6. Изображение аккумуляторов серии Gp-2700 емкостью 2600 мА·ч

  Полностью заряженные аккумуляторы GP 2700 могут зарядить 85 % внутренней батареи iPhone 3GS. А батареи Duracell MN1500 могли заряжать только 20% той же батареи. Полностью заряженные батареи GP 2700 могут заряжать LG Optimus E420-II на 90%. А батареи Duracell могли заряжать 25% той же батареи.

Рис. 7. Изображение зарядки LG Optimus E420-II с помощью дорожного зарядного устройства USB

Полностью заряженные аккумуляторы GP 2700 могут дважды зарядить аккумулятор Amazon Kindle на 100 %.