Зарядное устройство TANGSPOWER TP-150WF-4204000 (42В 4А) для 10s li-ion (или 12s lifepo4) АКБ

Сравнительно мощное зарядное устройство для акб всякого электротранспорта с активным охлаждением. В отличие от двухамперного под тем же брендом — здесь с током не наврали.
Пара слов про эксплуатацию и ее последствия, а так же потроха, имплантация измерителя тока/напряжения и устранение последствий этого рукоблудства.
Укомплектован евро-вилкой (на выбор 4 варианта) и выходным разьемом 5.5x2.1мм (в других лотах встречаются и другие варианты), так же существуют на другое напряжение (например для 13s сборок ~53В*3А).
Приехал в картонной коробке, внутри сетевой кабель и само ЗУ в пакете из пупырки.



Входной кабель 113см, маркирован как 2x0.75.
Неразьемный выходной провод 20awg, 1 метр не считая разьема.
Габариты корпуса 148*47*45мм.

Этикетка:


Потребляемая мощность во время заряда (на выходе ~40В*4А):


Индикатор горит зеленым без аккумулятора или когда заряд завершен, и красным — в процессе.
Вентилятор включается только на время заряда, всегда на полные обороты (~5000-5500rpm).
После окончания заряда выход отключается (светодиод-индикатор управляется отдельно и зеленеет несколько раньше), но в случае снижения напряжения может включатся повторно.


Корпус состоит из двух половинок, которые соединены спрятанным под этикеткой саморезом и защелками по периметру.





Плата со стороны монтажа была покрыта лаком.

Входной фильтр отсутствует, есть термистор.






Для питания вентилятора и операционника от отдельной обмотки используется дискретный компенсационный стабилизатор на ~13.5В стабилитроне (z1) и NPN транзисторе D882 (q2), на его выходе чуть больше 12В.


Выход коммутируется парой n-канальных полевиков Wayon WMO20N15T2 (150В, 20А, 70мОм), снизу виден токовый шунт 50мОм.


Теперь о переделках и ремонтах, ими порожденными.

В процессе проверки в полуразобранном состоянии (нижняя крышка корпуса лежала на защелках) произошел казус — один из выходных ключей почти отпаялся, слегка попортив плату и себя. При этом все работало, обнаружилось это сильно позже. Предположительная причина — поток воздуха от вентилятора был нарушен из-за приоткрытого корпуса.



Текстолит вспух и слегка подгорел.

Проверка сопротивления канала на токе в 1А и напряжении 9В показала 53мОм у здорового и 70+ у пострадавшего экземпляра, причем у него по мере разогрева заметно, на десятки процентов, росло. Повторное исследование показало утечку у затвора, через который тек ток под сотню мА, что добавляло еще один Ватт к рассеиваемому в канале, где и в нормальном режиме выделялся почти Ватт. Во избежание (и в силу отсутствия подходящих транзисторов в DO252), для замены были использованы поддельные «IRFB4410» mySKU.me/blog/aliexpress/85823.html с сопротивлением открытого канала 15мОм, что весьма положительно сказалось на их тепловом режиме, даже несмотря на отсутствие теплоотвода на текстолит.

фланцы/стоки IRFB4410 электрически соединены, так что их изолировать их незачем.

Так же для удовлетворения любопытства более подробной информации о процессе заряда был приделан индикатор напряжения и тока на 10А со встроенным шунтом — https://aliexpress.ru/item/item/4000459982289.html




Шунт индикатора включен после токоизмерительного шунта ЗУ (что бы не нарушать работу ограничения тока ЗУ) и перед выходным ключем (что бы питание на него подавалось постоянно, ибо развязать землю индикатора от токоизмерительной цепи невозможно), питание снято с 12В стабилизатора. Механически для установки пришлось убрать разьемы на индикаторе, а так же разьем вентилятора и сделать пропил сбоку корпуса.





Из нерешенных проблем — при токе выше 3А индикатор прогревается(?) и начинает завышать показания, и вместо 4А показывает чуть более 5А. Для показометра это не критично, хотя и некрасиво.

В процессе подключения был случайно закорочен выход стабилизатора, в результате мгновенно сгорел D882, попытка заменить на S8050C не понравилась сомнениями в тепловом режиме, в итоге заменен на КТ815Б.


Дополнительно было снижено выходное напряжение на 0.1В (R25, бывший параллельно R26 в делители обратной связи был отключен — припаян одним выводом).


По тепловому режиму — самые горячие детали это высоковольтный ключ (на радиаторе), диодная сборка (на радиаторе), токоизмерительный шунт (резисторы в 2512 на плате), выходные ключи (в оригинальном исполнении, после замены греются слабо), пара резисторов нагружающих выход, транзистор линейного стабилизатора и термистор. С вентилятором все умеренно, но если он сдохнет — будет плохо.

стабилизатор КТ815, выходные ключи WMO20N15T2, высоковольтный ключ:


термистор, замененные выходные ключи, выходная диодная сборка:


Комплектный разьем греется слабо. Стоит отметить, что дешевые кабели с разьемами 5,5x2,1 (позиционируемые для видеонаблюдения ) при таком токе могут нагреваться выше 100C и их применение (со стороны аккумулятора) небезопасно.

Из особенностей — пульсации на выходе очень велики, амплитуда колебаний тока достигает ± полампера, но для аккумулятора это не критично.
Заряжает ~12Ач батарею, как и ожидается при токе в 4А, часа за 4.
Небольшая (месяц и суммарно десятка два циклов) практическая эксплуатация с 10s4p li-ion и 12s2p lifepo батареями емкостью ~12Ач проблем не выявила (второй экземпляр использовался в оригинальном состоянии), но у модифицированного экземпляра иногда при включении уже начал жужжать вентилятор.