Зарегистрироваться

Еще одно зарядное устройство, теперь 12.6 Вольт 1 Ампер


Еще один обзор еще одного небольшого зарядного устройства для 3S (12.6 Вольт) сборки аккумуляторов. Не так давно я публиковал обзор версии на 3 Ампера, сегодня версия попроще, 1 Ампер.
К сожалению все пошло не так, как хотелось, но не буду забегать вперед, подробности письмом в обзоре.


Началось все с того, что заказал я для товарища пять небольших зарядных устройств. Хотя нет, заказал я их раза в три больше, но другие относятся к более мощной серии и о них я расскажу в другой раз, а пока покажу «малышей».

Вопросов как к доставке, так и к упаковке не возникло, продавец отнесся к своей задаче вполне ответственно. Все было плотно уложено в картонную коробку, а сверху лежал листик вспененного полиэтилена.


Помимо этого каждый блок был упакован в небольшой пакетик. Конечно картонные коробочки смотрелись бы лучше, но в принципе и так неплохо.


На выбор было два варианта вилки, естественно я выбрал Евро. Каждое зарядное устройство имеет кабель подключения нагрузки, длина кабеля около метра, на конце находится привычный многим разъем 5.5/2.1
Заявленные характеристики — 12.6 Вольта, ток 1 Ампер, как и было заявлено на странице товара. Кроме того указано, что это именно зарядное устройство.


Корпус не склеен, потому выкручиваем единственный саморез и лезем внутрь.


Плата, на твердую тройку. Даже при беглом взгляде видно, что нет как минимум входного фильтра, а трансформатор несколько маловат для заявленной мощности в 12.6 Ватта, хотя с учетом потерь на диоде и шунте скорее в 13 Ватт, но не суть важно, проверим позже в деле.
Отмечу что присутствует предохранитель, при общем качестве сборки я бы не удивился если бы его не было.


1. Использован ШИМ контроллер KTG207C со встроенным высоковольтным транзистором. Судя по даташиту мощность составляет 12 Ватт для адаптера и 18 для открытого корпуса. В нашем случае мы имеем дело с адаптером (БП в маленьком закрытом корпусе), потому работать он будет с перегревом.
2. Входной конденсатор емкостью 15мкФ, измеренная 13.8, ESR- 1 Ом. Без запаса, но для зарядного нормально.
3. Присутствует нормальный помехоподавляющий конденсатор Y типа, я о них как-то рассказывал в своем видео.
4. На выходе диод Шоттки на ток 3 Ампера, конденсатор 16 Вольт 470мкФ и двухцветный светодиод. К конденсатору есть замечания. Емкость 470 мкФ (500 реальная) в данном случае нормально, это не БП и пульсации вредны только конденсатору, а не нагрузке, но напряжение 16 Вольт, это мало.


Качество пайки примерно на те же три балла, что и вид сверху. Имеются большие «сопли» припоя на некоторых контактах. Выходные провода припаяны снизу, хотя для них в плате есть соответствующие отверстия, да и сечение проводов не очень высокое, хотя опять же, для зарядного это не критично.


Первичная сторона меня интересует меньше всего, а вот вторичная куда важнее.
Уже видно, что зарядное устройство «без мозгов», а в качестве ОУ применена привычная LM358. Кроме того видно, что поверх одного из резисторов напаян еще один, видимо подбирали выходной ток.


Так как по печатной плате не очень удобно разбираться, что и как сделано, то я перечертил схему в более привычный вид.


Как и предполагалось, перед нами простое зарядное устройство. Хотел сначала назвать его примитивным, но нет, есть варианты куда проще.
На схеме я выделил основные узлы.
1. Синий — узел стабилизации напряжения. Фактически он определяет напряжение окончания заряда.
2. Красный — узел стабилизации тока. Определяет ток заряда.
3. Зеленый — источник опорного напряжения. Отвечает за стабильность измерения тока заряда и индикации.
4. Оранжевый — узел индикации. Так как под окончанием заряда (для литиевых аккумуляторов) принято понимать падение зарядного тока ниже чем 1/10 от исходного тока заряда, то здесь схема похожа на узел стабилизации тока, но с другими порогами срабатывания.
Отмечу то, что схема индикации не имеет гистерезиса и полное переключение красный/зеленый может занимать 10-40 секунд в зависимости от емкости аккумуляторов.


Стандартный первичный тест.
1. Напряжение окончания заряда 12.67 Вольта, т.е. каждый аккумулятор будет заряжен не до 4.20, а до 4.22 Вольта, что несколько выше нормы, хотя и терпимо.
2. При подключенной батарее и отключенном питании потребление 14мА, многовато, кроме того при этом светит светодиод.
3. Ток заряда 1.05 Ампера, немного выше заявленного. Причем что интересно, выше я показывал печатную плату и там был добавлен дополнительный резистор. Так вот если его выпаять то ток упадет с 1.05 до 1.00 (согласно расчетам). Зачем его припаяли — загадка.
4. Ток, при котором происходит переключение индикации, составляет 70мА, что ниже нормы (100мА).
5, 6. Ради интереса посмотрел ток через 5 и 10 минут после переключения индикации. Через 5 минут ток упал до 35мА, а еще через 5 минут до 20мА. Такой режим заряда не приветствуется, но допускается. Рекомендация проста — не оставлять на длительное время (несколько дней).


Вот теперь можно перейти к тестам под нагрузкой.
Так как моя электронная нагрузка не умеет работать в режиме CV, то я подключился до шунта зарядного устройства и нагрузил его током 1.05 Ампера, эмулируя реальную ситуацию. Зарядное было подключено отдельным проводом к сети, а сверху накрыто родной крышкой. Впрочем это видно на фото. Конечно есть отличия от реальных условий эксплуатации, но они незначительны.

Первый тест — измерение ухода напряжения окончания заряда от прогрева. Уход есть, хотя и не очень большой, кроме того к концу заряда температура падает и напряжение приходит в норму. Но я провожу этот тест для общей оценки качества устройства.


Но в процессе теста меня ждал неприятный сюрприз. Примерно через 20-25 минут электронная нагрузка «притихла», т.е. выключила вентилятор. Обычно это говорит о том, что произошло автоотключение.
В тесте я настроил порог отключения в 12 Вольт, так как у меня была цель проверить, а не спалить устройство.
Я немного остудил устройство и запустил тест еще раз, через 17 минут опять произошло отключение по падению напряжения.


Причина стала понятна сразу, как я открыл крышку. Банальный перегрев. Причем сначала я волновался по поводу перегрева трансформатора, но перегрев микросхемы произошел раньше, в процессе работы она нагрелась как минимум до 115 градусов, реально выше, так как измерил я через секунд 5 после отключения.


Так как зарядные устройства все таки были нужны, а в таком виде эксплуатировать их нельзя, то было принято решение снизить выходной ток.
Ниже я выделил элементы, которые влияют на выходные параметры.
1. Зеленым — шунт, влияет как на выходной ток, так и на индикацию. Влияет пропорционально, т.е. снижение выходного тока в 2 раза во столько же снизит порог переключения индикации.
2. Красным — делитель опорного напряжения. Влияет на выходной ток.
3. Синим — Второй делитель опорного напряжения. Влияет на порог переключения индикации.

Вариантов у меня было два, изменить номинал шунта или номинал делителя опорного напряжения (красный). Так как удобнее уменьшать сопротивление резисторов путем параллельного подключения еще одного, то я выбрал второй вариант, менять номиналы делителя.


Можно было конечно посчитать все при помощи калькулятора, но мне было куда проще сделать это в старом, но проверенном симуляторе электронных схем.
Сначала я сделал родную схему и узнал напряжение на выходе делителя (оно будет немного отличаться от реального). Вышло 116мВ.
Затем посчитал, какое напряжение мне надо выставить, чтобы на выходе был нужный мне ток (я решил сделать 700-750мА, среднее 725).
Так как исходный ток известен, то считаем 116/1.05х0.725=0.79.
Затем путем подбора добавочного резистора (правый нижний на схеме) я добился напряжения в 80мВ. В моем случае вышло что надо припаять параллельно резистор номиналом 10 кОм.


Затем находим нужный делитель на плате, нумерация в схеме и на плате соответствует. Попутно поправил косо установленный резистор. После этого припаиваем параллельно новый резистор. Я использовал резистор размера 0805.


Проверяем. Примерно соответствует расчетам, можно оставлять как есть.


Погонял еще примерно с пол часа, температура контроллера упала со 115 до 85. Как по мне, то довольно неплохо, для улучшения ситуации можно снизить ток до 700мА, ниже смысла снижать нет.
Кроме того, теперь ток переключения индикации составляет почти требуемые 1/10 от тока заряда :)


Теперь попробую кратко описать мое мнение об этом устройстве.
Общее качество изготовления не очень высокое, схема простая. Если снизить выходной ток до 700-750мА, то будет работать.
Без доработки использовать крайне не рекомендую, контроллер будет работать в режиме постоянного перегрева периодически выключаясь для остывания и может выйти из строя.

На этом все, надеюсь что обзор был полезен, а также скажу, что у меня лежит еще одно зарядное устройство 12.6 Вольта 3 Ампера, но уже «фирменное».
+
avatar
  • loole
  • 22 июля 2017, 14:16
+15
Сизиф по сравнению с вами прагматичный лентяй. Столько времени убить на никчемную вещь…
Почему бы сразу не выбрать стандартный _вариант?
+
avatar
  • kirich
  • 22 июля 2017, 14:18
+3
Такие я уже покупал, нужен был вариант исполнения как в обзоре.
Так как обзоры уже были, то решил что мой будет лишним.
+
avatar
0
Спасибо за очень подробный обзор!
Kirich, подскажите,
1. насколько сложно/реально сделать такой же блок питания как в обзоре- 12.6v 1a cc/cv из обычного зарядника 12v 1a, например от роутера- т.е. чуть увеличить выходное напряжение до 12.6v и добавить модуль ограничения тока- шунт, lm358, развязать диодами вход обратной связи на шим-контроллер- там вроде немного деталей получается.

2. когда вы схему перерисовываете с готового зарядника- вы многие детали выпаиваете? например трансформатор выпаиваете чтобы разобраться с обмотками? я понимаю что от опыта зависит, но мне например без выпаивания очень сложно разобраться.
+
avatar
  • kirich
  • 23 июля 2017, 13:00
+1
1. насколько сложно/реально сделать такой же блок питания как в обзоре- 12.6v 1a cc/cv из обычного зарядника 12v 1a
Более чем реально, я делал как то бесперебойник так, даже обзор был, года три назад.

2. когда вы схему перерисовываете с готового зарядника- вы многие детали выпаиваете?
Нет. Если Вы посмотрите на схему, то увидите, что некоторые конденсаторы не обозначены. Я в схеме не измеряю. Раньше писал емкость ориентировочную, т.е. такую какую я поставил бы сам. Потом перестал.

например трансформатор выпаиваете чтобы разобраться с обмотками?
Нет, количество обмоток и назначение можно понять и так, а начало/конец определены схемотехникой.
+
avatar
  • Asasl
  • 22 июля 2017, 14:17
0
Еще одно зарядное устройство для сборки 3S Li-Ion аккумуляторов
Как-то не по-русски вы название написали.

слово «сборки» удалите…
+
avatar
  • kirich
  • 22 июля 2017, 17:09
+6
Почему, по моему вполне логично, сборка из трех последовательно включенных аккумуляторов, коротко — сборка 3S.
Хотя конечно на вид предложение не выглядит красивым.
+
avatar
0
Шариш!Я всегда на доверял не брендовым источникам питания. Фирмовые сыпятся а эти вообще хату сожгут.
+
avatar
  • aae
  • 22 июля 2017, 20:17
+1
У фирменных тоже встречаются балбесы разработчики и криворукие монтажники, но реже.
+
avatar
+2
Kirich, в продолжение темы по переделке шуруповертов, можете попросить на обзор/купить/еще как то, вот этот зарядник: aliexpress.com/item/Free-Shipping-AC-100V-240V-Converter-Adapter-DC-21V-2A-Power-Supply-EU-US-UK-Charger/32669183822.html
Есть потребность заряжать 5s акумы. Хар-ки заявлены хорошие, цена в принципе тоже, но так в слепую брать не хочется.

P.s Или быть может кто-нибудь запилит обзор если есть такая/подобная.
+
avatar
0
В том же магазине — акум на 3 ампера и зарядное на ампер ( 12 вольт ) — всё за 654,46 руб
aliexpress.com/item/12-V-3000-mAh-18650-Li-ion-Rechargeable-battery-and-12-6V-Charger-cctv-camera/32615205520.html
вот на это обзор был бы очень полезен, если там хоть ампера 1,5 будет реальной рабочей ёмкости
+
avatar
  • pet80
  • 22 июля 2017, 15:14
+1
надеюсь что обзор был полезен
А кто бы сомневался :).
За схему отдельные, но увы только виртуальные +++.
+
avatar
  • aae
  • 22 июля 2017, 15:23
0
Не увидел Вашего отношения к ЗУ без балансировки.
+
avatar
  • kirich
  • 22 июля 2017, 16:57
+1
Ну как бы это..., давно уже писал, и неоднократно :)
При нормально сбалансированной батарее вполне можно пользоваться.
+
avatar
  • aae
  • 22 июля 2017, 17:23
0
Логично предположить, что хз каким ЗУ будут заряжать аналогичную батарею, а какая в этом случае сбалансированность?
+
avatar
  • kirich
  • 22 июля 2017, 17:38
0
Логично предположить
Отнюдь, на мой взгляд это не связано. Но вообще эти зарядники заказывались для одного небольшого проекта, в состав которого входят и платы защиты + балансиры, может позже обзор будет.
+
avatar
  • aae
  • 22 июля 2017, 18:25
0
Вот и я о том же, что не плохо было бы добавить в обзор о безопасном применении подобных ЗУ.
+
avatar
  • kirich
  • 22 июля 2017, 18:27
+1
Вы имеете в виду использовать только с платами защиты? Так на мой взгляд это и так подразумевается, использовать сборки литиевых аккумуляторов без защиты вообще нельзя.
+
avatar
  • aae
  • 22 июля 2017, 18:38
0
Мне понятно, а для тех, кто читает обзоры, нужно писать каждый раз и жирным шрифтом!
+
avatar
+1
Непонятны цели автора, если есть Б3 про.
+
avatar
  • Sav
  • 22 июля 2017, 16:33
+5
По мне, обзор способ донести радиолюбителям пример пересчета и доработки БП.

За что ему большое спасибо.
+
avatar
  • kirich
  • 22 июля 2017, 16:56
+2
И это в том числе :)
+
avatar
  • kirich
  • 22 июля 2017, 16:56
0
Разный конструктив, кроме того пользоваться Б3 при двухпроводном подключении не очень удобно.
+
avatar
  • f-lirt
  • 22 июля 2017, 17:23
0
А какова схема подключения если 3 банки заряжать, что-то не пойму.
+
avatar
  • vot
  • 22 июля 2017, 17:32
+1
В данном случае последовательная
+
avatar
  • INN36
  • 22 июля 2017, 18:15
-1
зарядное устройство для сборки 3S Li-Ion аккумуляторов
Какое-то странное и неудачное название обзора. При чем здесь сборки 3S Li-Ion?
Речь идет об обычном «розеточном адаптере» DC12V/1A. Концевик — 5.5/2.1 мм. Куда не пхни (ежели в «маму» влезет) — везде подойдет. Ну, ежели оно сидит на 12В и потребляет 8-10Вт в пике.

В остальном — да. Приятно глазу. Фактически — законченное исследование.
+
+
avatar
  • vlo
  • 22 июля 2017, 22:36
+2
это именно CV/CC зарядник, а не «обычный адаптер». обзор иногда хотя бы пролистать полезно (схему там порассматривать), а не на название кидаться.
+
avatar
  • deddy
  • 22 июля 2017, 19:54
0
Хотелось бы уточнить, каков режим работы этой вот зарядки? Привычный режим для параллельного или одиночного Li-Ion -СС\CV. В начале напряжение плавно растет от 3,0 до 3,9-4,0, ток при этом постоянный. Затем напряжение растет очень медленно, а ток плавно снижается. Здесь, на мой взгляд, нечему обеспечивать такой механизм.Стабилизированное напряжение и стабилизированный ток одновременно?
+
avatar
  • kirich
  • 22 июля 2017, 19:55
+1
Стабилизированное напряжение и стабилизированный ток одновременно?
Сначала стабилизированный ток, потом стабилизированное напряжение, по другому как бы и нельзя.
+
avatar
0
5, 6. Ради интереса посмотрел ток через 5 и 10 минут после переключения индикации. Через 5 минут ток упал до 35мА, а еще через 5 минут до 20мА. Такой режим заряда не приветствуется, но допускается.
а почему не приветствуется? почему например нельзя при нулевом токе отключать акб или держать в CV?
+
avatar
  • aae
  • 22 июля 2017, 20:28
0
Потому что ток не нулевой.
+
avatar
0
что то я ничего не понял.
когда надо акю отключать? при нулевом токе, или при скажем 50 мА?
+
avatar
  • kirich
  • 22 июля 2017, 21:41
+2
когда надо акю отключать? при нулевом токе, или при скажем 50 мА?
Стандартно — при падении тока ниже 1/10 от исходного тока заряда. В данном случает ток 1 Ампер, отключение при 100мА.
Ток заряда выбирается соответственно характеристикам аккумулятора.
+
avatar
0
так а что плохого будет если держать CV до полного падения тока(0 мА)?
+
avatar
  • kirich
  • 22 июля 2017, 21:53
+2
1. Полного падения не будет.
2. В аккумуляторе всегда будут происходить химические процессы.

Для кислотного проблем нет, он не взрывоопасен, а вот литиевый так нельзя заряжать.
+
avatar
0
во блин, этого я не знал.
так и что получается, если я втыкаю акб в зарядку, и оставляю на несколько суток, это плохо? зарядка ведь выход не отключает, а переходит в CV
+
avatar
  • kirich
  • 22 июля 2017, 21:58
+1
если я втыкаю акб в зарядку, и оставляю на несколько суток, это плохо?
Зависит от конкретной ситуации. Если нет контроллера который отключает заряд, то да. Скажем так, не рекомендуется.

Я же не знаю какой аккумулятор и в каком устройстве Вы используете.
+
avatar
0
ну вот например ваша зарядка и 18650 с платками защиты. получается зарядка не отключает выход а держит CV, а платка защиты на акб тоже не отключает процесс зарядки (так как напряжение не превышает порог срабатывания), и получается что как только на зарядке загорелся светик что зарядка закончилась, рекомендуется отключать зарядку, верно?
+
avatar
  • kirich
  • 22 июля 2017, 22:18
+1
Верно.
+
avatar
0
каждый аккумулятор будет заряжен не до 4.20, а до 4.22 Вольта, что несколько выше нормы, хотя и терпимо.
Допустимо до 4,25 В.
+
avatar
  • kirich
  • 24 июля 2017, 20:20
+1
Я знаю, но все таки лучше когда ближе к 4.20, чем к 4.25.
+
avatar
  • Sudhir
  • 24 июля 2017, 03:18
0
Спсибо автору за подробный обзор!
Таких зарядок на Али и иже с ним сотни. Все как одна похожи друг на друга, в форме корпуса разве что отличия. Я заказал несколько из разных магазинов — барахло.
Нужен приличный (будет работать 7х24) блок питания для часов 9-12V (ток до 500мА) в таком же исполнении как обозреваемая зарядка. Очень желательно чтобы длина провода при этом была не обычные 90см, а хотя бы пару метров. Может встречал кто?
+
avatar
+1
Узнал, что у кирича есть свой блог на youtube. Сначала прифигел, потом залип.
Обзор хороший с точки зрения полезности информации по доработке (может сподоблюсь таки доработать ЗУ для аккума шуруповёрта). Сама зарядка средней паршивости (что в принципе и отражено в виде выданной троечки в самом обзоре)
+
avatar
+1
Отличный обзор, толковая доработка, плюсую, спасибо автору!