Приветствую друзья
Пытаясь по мере своих сил ответить на вопросы в комментариях к
обзору DC-DC повышающего конвертера, набрал материала еще на один небольшой обзор. Здесь я проведу исследования в другом русле, не в плане зарядного устройства для аккумуляторов, а в плане источника питания для среднестатистического ноутбука и попробую сделать экспериментальный powerbank для него.
Ссылку на первую часть обзора — дал чуть выше, поэтому сразу начну.
Целью данного эксперимента будет обеспечение питания условного ноутбука с параметрами — 19 В и мощностью 60 Ватт.
В качестве ноутбука в моем эксперименте будет служить электронная нагрузка, с установленном током потребления 3.15 А. Собираю тестовый стенд
В качестве источника питания пока выступает тот же самый
блок питания. Для чистоты эксперимента — сначала сравниваю показания на электронной нагрузки с мультиметрами.
Если по показаниям тока — особенных вопросов нет, то по напряжению нагрузка существенно привирает, к показанию мультиметра у меня доверия больше, да и расчеты я буду делать основываясь именно на них. Поэтому выставляю напряжение 19 В именно по показаниям мультиметра.
Зафиксировав показания электронной нагрузки, переключаю мультиметры на вход конвертера.
Еще одна перепроверка, заодно воспользуюсь функцией REL (относительных измерений) на мультиметре. Разница.апряжения на входе и выходе конвертера — 7,3 Вольта — 11.7+7,3 = 19, условия не нарушены.
Считаем КПД.
Вход — 11,7В*5,7А=66,69 Вт
Выход — 19В*3,15А=60 Вт
КПД = 89,9 %
Отвечая еще на один вопрос по пульсациям. Пульсации на входе конвертера
На выходе — амплитуда существенно выше
Следующий этап эксперимента — powerbank для ноутбука. Вместо блока питания на 12В, теперь энергоснабжением будут заниматься, уже знакомые по прошлому обзору четверка NCR18650B, которые на холостом ходу, после полного заряда на этом самом конвертере, отдают 16,3 В
После запуска электронной нагрузки с теми же параметрами 3.15 А, и напряжением повышенным до 19 В, напряжение на аккумуляторах просело до 12,71 В, отдаваемый ток — 5,41 А.
Отсюда посчитаем еще раз КПД — у меня получилось 87 %.
Пульсации на выходе конвертера, при питании от аккумуляторов
Тест я продолжал минут 5, пока не стало ощутимо пованивать пластмассой. NCR18650B -тест выдержали нормально, нагрева тактильно я не почувствовал, но для бокса используемого в стенде ток более 5 А оказался явно большим
Один из контактов разогрелся настолько, что начал плавить пластмассу
На этом вторая часть экспериментов была закончена, азарт — проснулся :) Что бы не быть голословным, скажу что я уже начал прощупывать вопрос DIY точечной сварки — уже нашел и через несколько дней получу трансформатор от микроволновки, на базе которого буду делать аппарат для сварки аккумуляторов. Так же уже заказал плату 4s балансировки и всякую мелочь для сварки. Проект интересный, затраты пока копеечные, в районе 10 долларов.
Буду благодарен за конструктив в комментариях, всем добра.
Даже как то хотелось повторить, но не пошло.
Спасибо за обзор!
По поводу холдеров:
Поизвращался недавно с холдером на 4 18650, который без пружин, на контактах, вот с таким:
Подключил материнскую плату с печка пентиумом 4 на борту.
Конфигурация: 3 банки + DC-DC Step UP, самый простой который из мощных, за 2 бакса. Получился ток ампер 7 -8 (точно не скажу уже), при выходном напряжении 12В, которое просаживалось до 8 под нагрузкой, соответственно буст тушился, ток шёл «самотёком».
Мать на 915G чипсете (ватт 10-15 потребление максимальное) + пентиум 530J (84W TDP), мать завелась и от итоговых 8В (естественно ещё пришлось подшаманить с сигналом PG), контакты в холдере после минуты сильно разогреваются, сами банки тоже, и это я только в BIOS посидел. На такие высокие токи даже такие холдеры не рассчитаны, с виду более мощные чем сабжевые.
Кароче говоря от нагрузки всё зависит, в BIOS её нет.
У меня при тестовом запуске проц кушал точно не ~84 ватта (это кстати реальное его потребление, он немного холоднее чем Q6600).
А вообще, задумывалось питать от авиамодельного 3S lipo, такой аккум вытянет такие токи, от которых эти холдеры под 18 просто воспламеняться будут.
Логичней ватт на 50 брать светодиод, даже при таком раскладе нужен неплохой радиатор для охлаждения, либо поменьше, если вы зимой экспуатируете (заодно руки погреете).
Если такой есть в наличии — просим в студию
Я уже подумал, что Free Shipping отменили…
В последнем (он типо фирменный с лого), стоит относительно нормальный полевик от ST, в первом был какой то бу конца 90-х, чуть с более худшими характеристиками.
Ролик, который я дал выше — первый из поиска, который мне попался. Так что извиняйте.
Ну а Вам респект огромный, раз руки есть такое собрать, да ещё и видео запилить на ютуб, чтоб другие полюбовались )))
А если по делу, ну то есть почему забил. Если бы проект был копеечный, то да, однозначно бы доделал. А так, нормальный СИД на 100W, с радиатором и линзой — примерно 15 у.е., нормальный (практически самый дешевый из нормальных) 3S LiPo модельный — ещё минимум 20 у.е. Ну и по мелочи — преобразователь, термопаста, ну и такое прочее — и бюджет затеи уже близится к полтиннику баксов. Для мест, где проживаю я — это не такие маленькие деньги, при условии что я в данный момент нахожусь в полубезработном состоянии. И это всё при том, что практической пользы от этого девайса не очень много. Ну вот как то так!
Так что кпд считать рановато — подождем, когда сварите батарею :)
После исключения из цепи амперметра, нагрузка стала показывать 18,85, при 19 измеренных мультиметром.
Насчет бокса — согласен, хоть и заменил провода тоже на 1 мм, сами контакты — г… но, но что есть.
Будем варить
Хотя можно и лабораторный блок питания использовать на данном этапе.
Если необходимо подключить электродрель на расстоянии в 200м, то экономические соображения заставляют нас выбирать первый критерий: «лишь бы провод выдержал, не до жиру».
Но когда речь идет о сильноточном низковольтном питании, важным может стать каждый десяток милливольт. И тогда вполне незазорно использовать провода солидного сечения.
Другое дело, что при промышленном производстве проще сварку делать.
Пайка, даже очень мощным паяльником — кратковременная, передает неизмеримо больше тепла аккумулятору, да и припой не мгновенно остывает.
Точечная контактная сварка — это единственный правильный и безопасный способ соединения литиевых аккумуляторов. Разберите любой powerbank, батарею аккумуляторов от ноутбука, гироскутера и т.п. Нигде пайки вы не увидите.
Насчёт количества передаваемого тепла, пайка паяльной кислотой занимает буквально секунду. Припой мгновенно растекается.
При сварке всё гораздо хуже:
1. Для надежного соединения нужно получить локально температуры выше температуры плавления. Температуры плавления припоя и меди/никеля совершенно не сравнимы.
2. Нельзя сделать место сварки небольшим. Расплавленный участок получится полюбому не самым маленьким. А чем больше участок, тем больше тепла передастся литию.
Не думаю что есть разводить тут холивар, для меня решение — очевидно.
Может я чего не понимаю. Но в процессе приваривания ленты в литию через корпус лития будет течь огромный ток, и сам корпус лития будет нагреваться локально гораздо сильнее, чем при пайке. А значит и риск для лития при сварка несоизмеримо выше.
Небольшая ошибка, чуть дольше дать импульс тока и можно получить феерверк.
Обзоров точечной сварки на ютубе полно. Даже от акума 12В 60Ач
в поэтапном сборе и проверке
и перечня мест заказов
Чуть другая стихия…
А в скриншотах пульсаций, (например img.mysku.me/uploads/images/02/90/62/2017/02/07/b5fb7c.jpg) как определить величину пульсаций? 50 мВ — это цена деления, амплитуда или расстояние между маркерами?
Извините за брюзжание.