Предлагаю небольшой обзор двух модулей для внешнего аккумулятора: плата зарядки лития на чипе ip2312 и плата зарядки мобильных устройств QC3.0 на чипе TPS61088. Основная беда имеющегося у меня внешнего аккумулятора — большой ток потребления в режиме ожидания, а пользуюсь я им редко, поэтому решил сделать свой с полным отключением батареи, с нормальным индикатором заряда и прочими
плюшками. Покупались модули несколько месяцев назад за свои, ссылок на конкретные магазины не привожу, ориентировочные цены: 100 рублей за плату ip2312, 150 рублей за плату TPS61088.
1. Потребление в спящем режиме
ip2312
При напряжении на выходе 3В, 3.7В и 4.2В собственное потребление платы от аккумулятора составляет соответственно 28, 30 и 33 мкА. За 1 год такая платка разрядит аккумулятор на 265 мА*ч. Как по мне, так это очень приличный результат, зарядный вход можно не отключать от АКБ на время хранения.
Собственное потребление ip2312, V=3.7В
TPS61088
Данный модуль поддерживает 5В на выходе при отключенной нагрузки, глубокого сна по этой причине в модуле не предусмотрено, ток собственного потребления существенно выше.
При напряжении на входе 3В, 3.7В и 4.2В собственное потребление платы от аккумулятора составляет соответственно 683, 542 и 514 мкА. За 1 год такая платка разрядит аккумулятор на 4700 мА*ч. Лучше поставить выключатель на данную плату для сохранения заряда.
Собственное потребление TPS61088, V=3.7В
2. Пульсации и напряжение на выходе
ip2312
Для измерения пульсаций плата была подключена к USB зарядному устройству BlitzWolf 5v-2.4А (2 порта). В качестве нагрузки выступила батарея Li-ion На 20А*ч, заряженная до 3.65В. Реальный ток потребления составил 2.7А (ограничение USB зарядного устройства). Пульсации 20мВ
Пульсации ip2312, ток заряда 2.7А
Без аккумулятора на выходе платы напряжение V=4.27В. Для проверки напряжения окончания зарядки взял батарею поменьше (3 А*ч), заряд прекратился при V=4.23В. Тока поддержания заряда в модуле нет, по крайней мере пока напряжение на батарее падало до 4.13В — заряд не возобновлялся, что очень хорошо для лития.
TPS61088
Для измерения пульсаций плата была подключена к лабораторному блоку питания, в качестве нагрузки выступил Redmi note 5 (70% заряда). Свой телефон обычно заряжаю от USB 5V/2.4A, а тут получил 7.5В на выходе — QC3.0 работает. При мощности заряда 8 Вт пульсации составили 100мВ. Многовато, но в пределах спецификации USB зарядок.
Пульсации TPS61088, мощность заряда 8 Вт
3. Нагрев
Для измерения температуры использовал самый дешевый пирометр, так что точность весьма низкая. Для измерения температуры делалось несколько измерений со смещением пирометра вдоль поверхности, за итоговую температуру принималось наибольшее значение на пирометре.
ip2312
По умолчанию плата настроена на 3А. Мой USB зарядник смог раскачать ток заряда до 2.7А, при этом температура после 5 минут прогрева составила 85 градусов:
Нагрев ip2312, ток заряда 2.7А
Ожидал лучшего результата, при честных 3 Амперах, если они вообще будут, плата нагреется еще больше. Держать такой источник тепла рядом с литием, конечно, не нужно. Надо думать над размещением платы подальше от батареи или понижать ток заряда до 2А, выпаяв резистор (производитель обещает при 2А выше КПД, что совместно с более низким током заряда должно заметно охладить плату).
TPS61088
Измерений не делал, плата греется незначительно, дроссель и сам чип легко держать рукой во время работы
4. Итоги
Для сборки внешней батареи данные модули вполне подойдут. Ток заряда ip2312 лучше уменьшить до 2А. ip2312 можно подключить напрямую к батарее, а вот на TPS61088 лучше поставить выключатель.
UPD: даташит и схема подключения IP2312
комментарий @NightPrizrak
Позавидовал Вам белой завистью, если это домашние аппараты.
Доставка относительно недорогая, кто-то переделан сразу под 220В/50Hz.
Либо на таобао, там иногда выбрасывают бушные аппараты (притом некоторые свежие типа 2010-го года) со сборочных линий крупных заводов. Там устройства каждые полгода-год калибровались и обслуживались и зачастую корпус беленького цвета. Тоже доставка по хорошей цене.
В разы лучше, чем на ебей, где и фото меньше, на аукционах барыги перекупают 95% товаров до невменяемых цен, а доставка из США невероятно дорогая, как и из Великобритании (хотя можно доставить в Германию хермес'ом и оттуда к нам DHL или логистикой, более-менее адекватно). Плюс японцы довольно честные, они практически никогда не пришлют аппарат, который даже не включается или висит ошибка с кодом, на который нет даже документации. Китайцы же, увидев иностранца по общению в чате и также адрес посредника, где всякие номера и ID стоят, могут прислать запросто.
Притом любой аппарат, если не понравится или нашли лучше, ну или не получится привести корпус в гармоничное состояние (например, царапина на дисплее, которую нужно замазать, полировать, лак, снова полировать многоступенчато — сложно), можно сразу же продать с заработком в 20-25% от цены покупки+доставки.
На Али все Usbc tp4056 с таким косяком, может хоть эту плату не криворукие делали.
Подробнее rones.su/techno/usb-type-c-anatomy.html — ищи по слову UFP
Думаю стоило бы добавить датащит в обзор :) как минимум вот эту картинку
которая говорит о том, что этот чарджер умеет заряжать не только стандартные 4.2В акумы, но и высокоемкостные (типа современные) 4.35В и даже 4.4В Ну и еще таблица резисторов тока зарядки.
Полный датащит доступен отсюда
До сих пор нету доступных зарядок по синхронной технологии. Почему — для меня загадка, т.к. шимок таких — хоть отбавляй. Вот их и ждём. Они по всем параметрам лучше того, что продают сейчас.
Синхронный преобразователь — это принцип степ-даун дц-дц с 2 транзисторами и дросселем накачки из средней точки этих транзисторов. Принцип тут описывать не буду, т.к. долго, и «своими словами» будет коряво, лучше просто погуглите
ну нельзя литий заряжать без контроля температуры, вот честно говорю час по муське лазил, и час в яндексе, ну не нашел я красивого решения заряда обычной 18650 с контролем температуры, у меня что у одного такой геморой?
или может кто ткнет носом в нужное решение, чтоб заряд включался от при температурах из даташитов!?
народная схемка где можно подключить датчик температуры, подходит, я просто датчика такого не знаю чтоб впаять и всё.
ну ткните несмышленного носом.
пс, при минусовых температурах аккумулятор будет подогреваться внешними резисторами для быстрого набора плюсовой температуры, с этим проблем нет.
просто 4.2 вольта с ограничением по току, без температуры, без отключения в конце заряда ничего нет, только 4.2 вольта. и что мы видим? они только вздуваются, все, при таком насилии.
а подогрев аккумулятора вещь вполне нормальная если понимаете что делаете.
если аккум -30 а вы его за 5 минут согрели до +5 ничего страшного не произойдет.
энилопы тоже есть если что, и тоже с подогревом, но вопрос про другое был.
по суте в нем стоит два термостата и один резистор двухватник.
даже если чтото случится и не отключатся два термостата, то 2 ватта не нанесет вреда аккумам.
не тесла конечно, но тоже работает.
зарядка того регистратора сдохла, поставил тп-4056, и убрал дохлую микру.
в прошлый четверг при расставании с авто, отдал новому владельцу, проверил, заряд держит лучше, чем купленный ему на замену от xiaomi, вот у хлаоми не всегда хватает заряда на выключение, и он уходит в ребут.
то что она в даташите нарисована я как бы в курсе и написал про это.
но конкретной марки там нет.
Резистор выпаян (ток 2,1А).
Фаза CV китайская, напряжение доходит до 4,24 на банке (18650 4,35В) и 4,25В на выходных точках платы, при этом ток по входу снижается до 480-550 мА и происходит отключение заряда.
Затем начинаются качели, банка видавшая прелести жизни с сопротивлением 70 мОм (АС), «релаксирует» несколько минут до 4,15 и возобновляется заряд, ток по входу на старте около 700-800 мА и далее повторяется с увеличением времени «отдыха».
Т.е. КПД всего 66%.