В комментах к диайваю о
разгоне китайского зарядного мне писали что так делать не стОит, и это запредельный для данного поделия режим. Я не совсем согласен с запредельностью, но в целом не могу не согласиться что зарядное это мягко говоря не самая удачная конструкция, да и аккумуляторы большой емкости даже током в 1А заряжать довольно долго, что конечно хорошо для самих аккумуляторов, но не особо хорошо для работы. Поэтому я решил слепить недорогое зарядное для макитовских 18В аккумуляторов из распространенных модулей.
Сразу —
даташит
Поставка — пакеты. В лоте 5шт преобразователей
Внешний вид:
Органы управления и индикации. Светодиоды в моих экземплярах все красные:
Немного смутил тот факт что обмотка дросселя наматана проводом толщиной 0.6мм с лаком. Как по мне то маловато.
Перейдём к проверке. Так как основное предназначение данных модулей это зарядка батарей — то и требования к ним достаточно простые, и пульсации не имеют особого значения. но проверим. Кстати, на холостом ходу модуль потребляет порядка 16мА.
Для начала запитаем от 12В аккумулятора и зададим на выходе 5В
Без нагрузки:
1А:
3А
Далее 24В -> 12В от лабораторника, тут сразу ток 1А, и на 2 и на 3А осциллка крайне похожа, так что не стал сохранять
С моей точки зрения иголки до полувольта не являются проблемой, преобразователи вполне годные, даже без поправки на то что это по сути зарядные. КЗ, кстати, не боятся совершенно, правда лучше закорачивать выход (для регулировки тока) на выключенном преобразователе, а то искры летят
Не обошлось и без сюрпризов. Я поставил «на прогон» одну из плат током кажется 2.5А, и подойдя через 10 минут увидел, что на выходе ничего нет, нагрузка отключилась, а лабораторник работает в режиме ограничения тока в 4 или 5А (не помню сколько было выставлено). Как известно из
обзора понижаек на базе MP1584 — китайцы могут ставить неправильные керамические конденсаторы. Иногда это приводит к повышению уровня помех на выходе преобразователя, а иногда может вызвать и более серьёзные последствия, чего так испугался камрад
kasak в своем
обзоре «тестера» АКБ. И да, в одном из трёх протестированный модулей коротнула керамика по входу. правда ничего страшного не произошло — нагрелась она до 200+ градусов и отпаялась в итоге. текстолит под конденсатором немного потемнел.
После замены конденсатора я продолжил эксперименты — мне было интересно оценить нагрев платы. За 30 минут на токе 2.5А детали (сама микросхема и дроссель) нагрелись до 100 градусов максимум, на токе 3А — аж до 120. Этот нагрев я посчитал чрезмерным и приклеил к микросхеме радиатор, сделанный из Ш-образного алюминиевого профиля. Это снизило температуру до 88 и 105 градусов соответственно. Из этого я делаю вывод, что адекватный рабочий режим для данного преобразователя — это 2.5А потолок, и то с радиатором. Кратковременно можно нагружать и бОльшим током, но я б не стал. Можно приклеить радиатор и на обратную сторону платы, и температура снизится еще немного, но я не стал, ибо планировал гонять платы на токе порядка 2А.
Теперь займёмся собственно устройством. Корпус разрабатывал сам, остальные детали перерабатывал из найденного на thingiverse и не только, ссылки не даю, файлы будут в конце обзора. Для начала изготовим гнёзда для батарей. Состоят они из нескольких печатных деталей и пары металлических контактных пластин. пластины желательно взять из меди/латуни толщиной 1мм, но я взял оцинковку 0.7 — токи небольшие, пойдёт. Присоединение — изолированными клеммами на 6.3 и 4.8мм.
Вообще у батареи 3 условно-силовых контакта — крайние это прям силовые, один мелкий короткий — это плюс для зарядки. На оригинальных макитовских батареях он подключен через термовыключатель, и без него оригинальный инструмент не включится — будет считать что аккумулятор перегрет.
Чертеж (не мой) больших контактов ниже, малый не чертил
Сборка:
Рисуем корпус
Тут уже вторая версия корпуса, на моей другое расположение отверстий для сетевых гнёзд (в новой версии их аж три, заглушка в комплекте), другие вентиляционные отверстия, и другая форма отверстий под светодиоды. ну и чуть другие габариты, а то у меня БП тесновато входил в корпус. Преобразователи крепятся при помощи переходников, в которых нарезана резьба М2, крепить к платам через отверстия для проводов.
Качество корпуса получилось не фонтан, и что-то мне подсказывает что это какой-то неправильный пластик, ибо вначале на середине печати случился перехлёст, а при второй попытке на определенной высоте появились обильные «волосы», что особенно хорошо заметно на вентиляционных решетках. Впрочем, это техничка, оно не должно быть особо красивым.
Теперь у нас есть всё что нужно, собираем само устройство. Кстати, гнездо питания из
этого обзора, ну а блок питания на 24В — «народный», из
этого обзора. Логично предположить, что в том же лоте на этот момент могут продаваться совершенно другие блоки питания, с совершенно другим качеством, но в данном случае мы собираем не лабораторник, а банальное зарядное, и качество выходного напряжения не играет особой роли. Да и подорожали они на бэнге, а купонов увы не дали.
Я отрегулировал напряжение на выходе преобразователей на уровне 20.5В и ток — 2А, что с моей точки зрения является достаточно щадящим режимом и для батарей и для преобразователей.
Светодиоды с платы я отпаял, и поставил в корпус свои, 3мм, красные и зеленые, соединив их с платой проводами. Светодиод СС не трогал и не выводил на панель, ибо посчитал его ненужным.
Полученное устройство успешно заряжает как оригинальные (или как минимум китайские копии с разъемом как у оригинальной батареи, впрочем не вижу причин не заряжать и оригинал — но балансировки понятное бело не будет, если она не интегрирована в батарею), так и «совсем китайские» батареи с зарядным гнездом между силовыми контактами. Кстати, для таких батарей есть в архиве держатель на стену, в который вставляется
гнездо, к которому подключается китайское же зарядное — мне такой стационарный вариант показался более удобным.
Несомненно, данные модули могут заряжать и другие батареи, например 12В от шуруповертов — главное правильно выставить ток и напряжение, ну и входное напряжение тут ограничено 36В.
Файло лежит здесь:
drive.google.com/file/d/1nSBxA5-OyPoPEiUQZML4xqTf1IOBNyz3/view?usp=sharing
ах да. бэнг принимает оплату киви, ну и курс доллара порядка 60р, что может быть интересно
ах да. блоки питания покупал в своё время за свои, модули взял на обзор, так что указываю п.18
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Столкнулся с неприятным поведением таких модулей. Если нужно получить, 5V 1A из 12V, то всё работает отлично. А если, из 24V, то греться модули начинают совсем безобразно. Хотя, казалось-бы, выходная мощность одинаковая, значит и потери на нагрев не должны сильно отличаться.
им в любом случае нужно радиаторы ставить.
Или ставить ферритовый (причем, не любой), или железный бОльшего размера кольца.
В обычных местах я грею двумя паяльниками. Но мне кажется, что нормальные люди это делают как-то по другому?
Я отпаял микруху, вырезал радиатор из листовой меди миллиметровой размером почти с эту плату, даже чуть побольше, на нем флажок в середине, одно целое с пластиной, он и припаян на место микрухи, а уже сверху на него она сама, ножки пришлось чуть подогнуть, чтобы доставали до платы.
Вот так не греется. И дохленький мелкий диод шоттки поменял на большой.Там одни выводы толще милиметра — уже сами по себе теплоотводы))
Вроде где-то я тут это уже описывал.
И, где можно прикупить чип, если-таки спалю родной? Чтоб не подделку?
Я купил несколько таких платочек, пока ни одна микрушка не сгорела( из 2 работающих) 2 платки в запасе.
Я когда ставил 520 пришлось под него фольгу зачищать и паять куда влезает.Платку было не жалко, т.к. мелкий диод не только сгорел сам, он приварился к дорожкам и выжег под собой плату в уголь.Так что все было срезано и дремелем зачищена плата до живого.
Смотрите коммент выше, у товарища вообще походу Д9 стоит))
так вот у ЭТОЙ платы такой проблемы нет, как и слаботочного диода. поэтому нужно как минимум писать «похожая плата»
Ну и моё отношение к приклеиванию радиаторов куда ни попадя через 33 прокладки я уже обозначил.
А ведь соглашусь, Дед Буквоед )))
Я и сам правда дед))
Дополнительной нагрев микросхемы при той-же мощности, но при повышенном напряжении скорее связан с потерями на мосфетах при переключении. Скорости мосфетов не хватает. И переходный процесс в момент переключения мосфетов греет микросхему. А это значит, что реальные мощности DC-DC при повышенных входных напряжениях будут в разы меньше.
Ну и пару вольтметров на морду что бы лучше понимать на какой стадии идет заряд.
В общем пока сами не удалите и не нарушаете правила, модель будет висеть сколь угодно долго.
А почему не добавили автоматический выключатель окончания заряда, аля-Кирыч? Он в одном из обзоров маленькую платку разработал, удобно, если забыл выключить.
Так что лучше отключать аккумулятор от зарядки.
особенно Full charge ingicator?
2. Воспользоватся мультиметром
Никакого отключения в конце зарядки там нет, только настройка индикации уровней.
https://aliexpress.ru/item/item/1005002666522587.html
На первом варианте делал штук пять зарядных для шуруповертов (14 и 16 вольтовых), на похожем втором варианте также делал (на 18 вольтовый). Работают без проблем и отрегулировать выходной ток / напряжение и окончания зарядки можно за пару минут.
Про вредность капельного заряда лития слышал только слухи. Реальный доказательств не видел. Реально капельный заряд убивает раньше срока свинцовые аккумуляторы в UPS. Это требует обычно около трёх лет непрерывной круглосуточной зарядки. Ну у лития химия другая, вода не разлагается. и водород не выделяется. Поэтому сравнивать напрямую нельзя. Других фактов о вредности капельного зарядка не знаю.
Это бесполезно совершенно. Там теплоотвод через термалпады на другую сторону платы. Вот на тот большой полигон и нужно паять медную пластину и к ней уже радиатор
Нет, это упала температура на пластиковом корпусе сверху
Заказал модули повышайка-понижайка 2 в 1: https://aliexpress.ru/item/item/1005003536848046.html
Еще не пришли, но думаю выполнит мою задачу.
ущербные модули.
попробуйте найти современный аналог на такой диапазон входного напряжения
На этих чипах платы на али есть.
LM2596, Vin=40v Stress Vin=45v Guaranteed 3.0 A Output Load Current, Vout=1.23 V − 37 V f=150kHz
XL6009, Vin=32v Stress Vin=36v I=4.0 A, f=400kHz
XL4015, Vin=36v Stress Vin=40v I=5.0 A, Vout=1.25 V − 32 V f=180kHz
XL7015, Vin=80v Stress Vin=85v I=0.8 A, Vout=1.25 V − 20 V f=150kHz
LM2596 своим выходным напряжением уже первые две вгонит в стрессовый режим по входному напряжению, а последняя вообще «другой категории»
купил себе мелкий шуруповерт интерсколовский, безщеточный.
все понравилось, размер как у отвертки, мощность отличная, вес смешной.
но блин у них аккумы без балансировки, и вот сейчас думаю как ее внедрить.
а народ изначально лепит без баланса.
не, на вкус и цвет конечно…
Купить плату самого простого балансира на 5 каналов. Нужная самая миниатюрная.
Дополнительно обрезать плату балансира с краёв для её максимальной миниатюризации.
Впаять плату балансира в батарею. Там места достаточно.
То, что наваял автор — ИМХО, бестолковая трата времени и сил. Ну, как занятие против безделия сгодится.
В моих планах построение зарядного для Макитовских батарей именно с функцией балансира. И использовать для этого тот самый жёлтый штатный разъём батареи, отключив от него никому не нужные коммуникации с оригинальным зарядным. Тогда батареям реально можно будет продлить жизнь. В чём, конечно, сама Макита заинтересована не была.
А готовое зарядное по типу авторского на Али стоит меньше $15. Заморачиваться при этом со всем этим колхозом… Это только чтобы принтер не простаивал.
есть и другие типы балансиров, и их уже может быть смысл ставить в аккум(но про них редко кто вспоминает.
Прежде чем паять балансир, я не поленился, и проверил его работу, всех его пяти каналов
Von, Ion, Voff, V1, I1, V2, I2
B1 4.176v, 0.06A, 4.174v, 4v, 1.4uA, 3v, 0.4uA
B2 4.182v, 0.06A, 4.181v, 4v, 1.5uA, 3v, 1.37uA
B3 4.181v, 0.06A, 4.179v, 4v, 1.5uA, 3v, 1.4uA
B4 4.173v, 0.06A, 4.171v, 4v, 1.5uA, 3v, 0.44uA
B5 4.182v, 0.06A, 4.179v, 4v, 1.6uA, 3v, 0.5uA
Von — напряжение включения балансира
Ion — ток балансировки
Voff — напряжение выключения балансира
I1 — разрядный ток через балансир при напряжении V1
I2 — разрядный ток через балансир при напряжении V2
Итак, имеем при 4v разрядный ток 1.5 микроампера. Если взять емкость батареи равно 2500mAh, то разряд через балансир разрядит батарею в ноль через 2500 / 0.0015 / (24 * 365) = 190 лет. Но этот расчёт не учитывает то, что по мере разряда батареи, и ток будет уменьшаться, причём в ряде случаев быстрее, чем падает напряжение. А это значит, что время разряда будет ещё больше.
Поэтому, не слушаем глупые советы тех кто говорит, что балансир будет разряжать батарею постоянно, и что это просто катастрофа. Реально установка балансира практически не повлияет на потерю заряда аккумуляторов.
Сама идея балансировать в зарядке, а не в батарее не плоха. Но есть логика намерений и логика обстоятельств, и логика обстоятельств сильнее логики намерений. Намерение балансировать в зарядке не плохое, но часто зарядка и аккумулятор в комплекте исключают в принципе возможность балансировки. Просто контактов на аккумуляторе нет, и зарядка в принципе не умеет балансировать. И в этом случае, проще потратить 1 бакс на балансир, и воткнуть его в батарею, чем рассуждать о том, как было бы хорошо, всё делать внутри зарядки.
Я, конечно, уважаю цифры, это самый лучший аргумент. Но относительно «далеко идущих выводов» замечу следующее.
Во-первых, вам попался весьма экономичный балансир. Как по собственному потреблению, так и по гистерезису напряжений. Думаю, вы согласитесь, что не все такие. А собеседник говорил о «самом дешёвом» балансире.
Во-вторых, вы не учитываете сам ток балансировки, который, по-любому, тратит энергию батареи в тепло, то есть впустую. Это, скажем так, не рационально.
В-третьих, сама оригинальная зарядка — да, не умеет балансировать. Просто это не выгодно производителю. Надеюсь, вы это сами понимаете. Но. Разъём с достаточным количеством контактов в батарее есть, и его можно использовать. Как я уже писал, изменив конструкцию.
И речь не о том, чтобы рассуждать «как было бы хорошо», а о том, чтобы потратив сравнимое количество усилий, сделать «правильную» зарядку. Превратив намерения в обстоятельства. И тогда вопрос о влиянии балансира отпадёт сам собой.
Балансир не тратит энергию батарей. Балансир тратит энергию зарядника, не давая батарее зарядиться выше порога.
Разъёма в ряде батарей нет вообще. Мы же говорит, про китайские батареи, а не оригинальные.
Установка балансира внутри батареи — это простой и дешёвый способ решения проблемы. Теперь расскажите мне как, как можно за сравнимое количество усилий сделать «правильную зарядку», если ни в аккумуляторе, ни в зарядке нет даже контактов для балансировки?
Мне ни разу не приходилось видеть «настолько» китайских батарей, чтобы там не было центрального (жёлтего по цвету) разъёма. Более того, я неоднократно покупал китайские наборы для самостоятельной сборки батарей, там в комплекте бывали самые разные платы с электроникой, от совсем примитивных до копий оригинальных, но ни разу(!) не встречался комплект без этого разъёма.
Где вы видели такую батарею? Её не воспримет оригинальное зарядное, а покупать (или строить) специально и своё зарядное, не требующее коммуникации с батареей — это надо знать толк в извращениях.
Сейчас большинство таких идут, если покупаешь не отдельно батарею, а батарею с прибором, который она должна питать. Зарядка через Jack, в центре отверстие. Со стандартным зарядником естественно не совместимо.
Да почти везде. Вот пример на фотке.
Балансировка — это выравнивание заряда, и в идеале, должна работать даже не на полностью заряженной батарее, то есть не только в диапазоне 4.1 — 4.2В.
Это жесть. Впервые такое встречаю. Может, потому, что никогда даже не смотрел в сторону таких «приборов». Тогда стоило бы сразу оговариваться, что речь идёт о заряде именно таких батарей.
а побаночный контроль перезаряда/переразряда — это побаночный контроль, а не балансировка. и в некоторых аккумуляторах контроль такой есть, а балансира нет.
и никак не «Балансир тратит энергию зарядника, не давая батарее зарядиться выше порога.» разве что под батареей тут понимался элемент батареи
Только в нашем случае, идёт отбор энергии не от наиболее заряженной ячейки, а от всех ячеек, которые достигли порога.
защита от перезаряда/переразряда отдельного элемента — это НЕ балансировка. это именно защита. балансировка — это ВЫРАВНИВАНИЕ заряда.
поясню разницу. существуют контроллеры батареи, которые измеряют напряжение на каждой банке и при дисбалансе отключают батарею целиком. при этом заряд они не выравнивают, то есть балансира в них нет. но поэлементный контроль и защита — вполне есть.
защита запросто кушает больше — ее тоже убрать?
Защита же принципиально необходима. Если сам прибор не занимается зарядкой и защитой (как в случае со встроенными батареями, например), то отсутствие у батареи защиты — это фактически назначение её одноразовой.
И откуда эти сведения о том, что «защита запросто кушает больше»? Неужели из практики?
обойтись можно без всего, в том числе и без батареи, и без прибора, который она питает.
но в реальности идеальных батарей, в которых все элементы сохраняют полную идентичность на протяжении всего срока эксплуатации — не бывает. и тем более в рамках местной тематики, которая посвящена одной главной цели — сэкономить.
сведения? вас забанили в интернете, что не позволяет скачать документацию, и вдобавок нет мультиметра, позволяющего проверить экспериментально?
Знаете, если: то тогда действительно: Вперёд.
а пора бы уже признать, что сморозил и остановится.
Единственный случай, когда нужен балансир — требование от батареи максимальной емкости, например для дрона.
https://aliexpress.ru/item/item/1005001556497578.html
Циферки в таких модулях очень часто нагло врут. Это как раз тот случай, когда хочется сказать, что лучше их не иметь, чем иметь такое. Портативные точные вольтметры у китайцев есть, но их цена будет кратно выше, чем цена всего модуля.
Радиатор, так себе. Если нужна мощная понижайка, то лучше смотреть на более мощные модули, которые по цене практически равны с этим.
перегорел у меня, чем можно заменить?
Здесь в качестве шунта — на нем меряется напряжение для обратной связи.
Заменить можно подходящим по мощности и сопротивлению. ± 50% думаю роли не сыграют.
Или из проволоки намотать. Посчитать только.