Portal dla pasjonatów motoryzacji

Ładowarka 5V 4A. Jak prawidłowo ładować akumulatory litowo-jonowe

Nowoczesne urządzenia mobilne stały się nieodzowną częścią naszego życia. Przede wszystkim mówimy o telefonach i tabletach. Używamy ich wszędzie, w domu, na ulicy, w samochodzie. W samochodzie dodawane są do nich nawigatory, magnetowidy itp. A co jest potrzebne do normalnej pracy tych urządzeń? Oczywiście jedzenie, bo każdy, nawet bardzo dobry akumulator, w końcu „usiądzie”.
Możesz kupić gotową ładowarkę USB do wszystkiego, czego używamy w samochodzie. Ale mogą być problemy z liczbą gniazd, z zasilaniem itp. Z reguły moc ładowarki jest ograniczona do prądu 0,5 A, choć wielu twierdzi, że 1 A, ale nie są w stanie wytrzymać takiego prądu.
Jeśli chodzi o mój konkretny przypadek, ta ładowarka, która jest zasadniczo stabilizatorem napięcia na chipie 7805, została użyta w celu ukrycia jej pod deską rozdzielczą. W rezultacie, po zasileniu go z gniazda zapalniczki i schowaniu pod deską rozdzielczą, do tablicy rozdzielczej wyprowadzono tylko wtyczki mini USB, dla nawigatora i rejestratora. Dzięki temu można było zasilać gadżety, pozostawiając wolne gniazda zapalniczki. I być może najważniejsze jest pozbycie się drutów, które przeszkadzały pod ręką i ich nieestetycznego wyglądu.

Tak więc w naszym artykule porozmawiamy o alternatywie, o samodzielnej produkcji ładowarki USB do samochodu opartej na układzie stabilizującym 7805.

Jak zrobić ładowarkę USB 1,5 A w samochodzie własnymi rękami (opcja 1)

Za „serce” naszej ładowarki posłuży regulator napięcia serii L7805 (prąd 1 A) lub jego analog L7805CV (prąd 1,5 A). W rzeczywistości można zastosować wiele różnych analogów. W zasadzie cała seria mikroukładów 7805 będzie do tego odpowiednia. O analogach porozmawiamy bardziej szczegółowo nieco później.
Obwód elektryczny do podłączenia samego stabilizatora jest prosty, jest podobny do stabilizatora mocy, o którym mówiliśmy w naszym innym artykule „ 12-woltowy stabilizator mocy w samochodzie». Można powiedzieć, że są to inne mikroukłady, tylko ich napięcia stabilizacyjne są różne.

Wszystko można zmontować zarówno natynkowo, jak i na płytce. Jest to możliwe na zwykłej prostej uniwersalnej płytce drukowanej. Aby mikroukład mógł rozwinąć maksymalny prąd zasilania, należy go umieścić na grzejniku. W naszym przypadku grzejnik jest pobierany z procesora komputera.

Same mikroukłady - stabilizatory mogą być produkowane w różnych przypadkach. Możliwe opcje obudowy i zastosowane analogi pokazano na poniższym rysunku.

W naszym zespole używana jest obudowa TO-220 ... Możliwe jest również użycie mikroukładów o indeksie KIA 7805. Możesz zobaczyć bardziej szczegółowy Arkusz danych dla tych mikroukładów.

Podłączenie wtyczki mini i micro USB od ładowarki w samochodzie

Po zmontowaniu urządzenia USB należy prawidłowo podłączyć złącza USB. Można wziąć przewód z fabryczną już wtyczką mini, micro USB, albo kupić w sklepie "pustą" wtyczkę i wlutować do niej przewód. Prawidłowe podłączenie różnych typów USB pokazano na poniższym rysunku.

W moim przypadku potrzebna była wtyczka mini USB, którą przylutowałem do przewodu. Widok jest pokazany bez ciała.

Następnie za pomocą uniwersalnego urządzenia ponownie sprawdzono napięcie, aby nie zepsuć elektronicznych gadżetów. A potem bateria odtwarzacza audio była już naładowana.

Następnie pod deską rozdzielczą zainstalowano ładowarkę i wyprowadzono wtyczki mini USB: jedną na desce rozdzielczej dla nawigatora, drugą pod dachem dla rejestratora.

Przepraszam za widok w garażu.

Ładowarka samochodowa na 5 woltów do smartfona, nawigatora, magnetowidu, tabletu, zbudowana na zasadzie modulacji PWM (USB) przy 4 amperach (opcja 2)

Na tym jednak epicka przygoda z ładowarką się nie skończyła. Ponownie, z banalnego powodu, gdy nie ma wystarczającej mocy wyjściowej dla konsumentów, prąd zasilania, który jest zasadniczo taki sam, pod warunkiem, że napięcie sieci pokładowej w samochodzie jest stałe, ponieważ wartości te będą bezpośrednio proporcjonalny.
Tak więc podczas długotrwałej wspólnej pracy nawigatora i rejestratora jeden mikroukład nie był w stanie „wyciągnąć” mocy tych dwóch urządzeń, nawet przy zainstalowanym grzejniku. W rezultacie przegrzał się i na krótko się wyłączył. W tym samym czasie nawigator „przeklął” przy wyłączeniu zasilania.
Wydaje się, że istnieją dwa rozwiązania problemu. Pierwszym z nich jest „ogrodzenie ogrodu” i wykonanie równoległych obwodów, z których każdy będzie „zawieszony” z własnymi konsumentami. Powiedzmy jeden DVR, drugi nawigator. W rzeczywistości na powyższym zdjęciu, gdzie dwa mikroukłady są zamontowane na jednym grzejniku, tak się dzieje. Jednak dobrze, jeśli wszystko jest ograniczone do tego, a jeśli potrzebujesz podłączyć smartfon, tablet lub coś innego ... Tutaj nie można obejść się bez poważniejszych prądów, a zatem bez alternatywnych opcji. Taką alternatywą byłoby zastosowanie mikrozespołu z modulacją PWM. Nie będę szczegółowo wyjaśniał, co to jest, ale zasada tego wszystkiego opiera się na fakcie, że prąd nie jest stale dostarczany do obciążenia, ale z bardzo wysoką częstotliwością. W rezultacie możliwe staje się zmniejszenie nagrzewania mikroukładu, ze względu na okresy, w których „odpoczywa”, a obciążenie przy tak wysokiej częstotliwości postrzega moc jako stałą, chociaż tak nie jest ...
Tak więc taki schemat nie wymaga dużych grzejników do odprowadzania ciepła, podczas gdy zapewnione zostaną raczej wysokie prądy. Ogólnie rzecz biorąc, wszystko będzie tak, jak tego potrzebujemy. O tej opcji poniżej. Aby zmniejszyć napięcie, zastosowano mikroukład, cewkę indukcyjną i elementy do wiązania. Mikrozespół ma oznaczenie KIS3R33S,

Jego instalację można przeprowadzić zgodnie ze schematem z karty katalogowej. Jednak domyślnie przy takim opasaniu ma napięcie wyjściowe 3,3 wolta, ale potrzebujemy 5 woltów na USB.

W takim przypadku konieczne będzie wybranie rezystorów R1, R2. Z karty katalogowej pochodzi również tabela z zalecanymi wartościami rezystorów, które mają wpływ na napięcie zasilania. Ta funkcja zmiany napięcia poprzez wybór rezystorów sprawia, że ​​​​to urządzenie jest uniwersalnym pomocnikiem, jeśli to konieczne, do zasilania obciążenia nie tylko napięciem 5 woltów, jak w przypadku USB.

Należy zauważyć, że to urządzenie pewnie utrzymuje obciążenie przy poborze prądu 3A, a szczytowa wydajność może osiągnąć 4A. Jeśli jesteś zbyt leniwy, aby złożyć takie urządzenie, nie ma czasu lub nie możesz tego zrobić, możesz kupić taki zestaw za cenę około 2 USD w znanych witrynach, sklepach internetowych.

Muszę powiedzieć, że taki chiński konwerter napięcia KIS-3R33S (MP2307) jest całkiem dobry jak na swoją cenę, a jednocześnie jest w stanie dostarczyć wysokie prądy, jak już wiemy, do 4A. Oznacza to, że taki montaż może zastąpić parę KRENOK lub serię 7805, o których mówiliśmy w pierwszej części artykułu. Jednocześnie będzie bardziej kompaktowy i o wyższej wydajności.
Kupiłem więc ten zestaw. Potem kupiłem też skrzynkę przyłączeniową, która służy do okablowania w mieszkaniach. Stało się to korpusem konwertera - ładowarki.

Dołączono również diodę LED, aby kontrolować, czy do tej „pudełka” dochodzi napięcie. O podłączaniu diody LED do 12 woltów w samochodzie można przeczytać w artykule „Jak podłączyć diodę LED do 12 woltów”. Następnie wszystko zostało zainstalowane pod tablicą rozdzielczą, za schowkiem.

Podłączony do zapalniczki. Napięcie na nim pojawia się tylko przy włączonym "zapłonie" co dla mnie jest bardzo dobre.

Przewody są również przekazywane do gadżetów.

Teraz prąd ładowarki wzrósł do 4 amperów, co na razie wystarczy.

Cechą tej ładowarki jest to, że może pracować zarówno w samochodach, w których napięcie sieci pokładowej wynosi 12 woltów, jak iw ciężarówkach, w których wynosi 24 wolty. Jednocześnie ładowarka nie wymaga żadnych przeróbek i regulacji.

Opisano zasadę konwersji ładowarki sieciowej z wyjściem USB +5V na inne napięcia, np. 1,5V do zasilania miniaturowych urządzeń, w których potrzebny jest jeden element AA lub AAA.

Pomimo tego, że teraz starają się robić wszystkie kompaktowe urządzenia przenośne z akumulatorami ładowanymi ze źródła 5V (uniwersalne ładowarki ze złączem USB), to wciąż jest całkiem sporo kompaktowych urządzeń zasilanych z jednego ogniwa galwanicznego AAA, czyli 1,5 V.

Aby takie urządzenie mogło pracować z sieci w warunkach stacjonarnych, można je zasilić z niedrogiej, wyższej ładowarki, wystarczy przerobić ją na 1,5V.

Zasadniczo ładowarka do telefonu komórkowego nie jest. To tylko pulsacyjne źródło napięcia stałego 5V, a właściwa ładowarka, czyli obwód monitorujący stan naładowania baterii i zapewniający jej ładowanie, znajduje się w samym telefonie komórkowym.

Ale nie o to chodzi, ale o to, że te „ładowarki” są teraz sprzedawane wszędzie i są już tak tanie, że kwestia naprawy jakoś sama znika. Na przykład w sklepie „ładowanie” kosztuje od 200 rubli, a na Aliexpress są oferty od 60 rubli (w tym dostawa).

Schemat obwodu

Schemat typowego taniego chińskiego „ładowania”, skopiowanego z płytki, pokazano na ryc. 1. Może również występować wariant z przestawieniem diod VD1, VD3 i diody Zenera VD4 na obwód ujemny - ryc. 2.

Ryż. 1. Typowy schemat taniej chińskiej ładowarki na +5V.

Ryż. 2. Kolejny schemat typowej chińskiej ładowarki USB + 5V.

Obwód oparty jest na wysokonapięciowym oscylatorze blokującym, którego szerokość impulsu generacyjnego jest kontrolowana przez transoptor, którego dioda LED otrzymuje napięcie z wtórnego prostownika. Transoptor obniża napięcie polaryzacji w oparciu o kluczowy tranzystor VT1, który jest ustawiany przez rezystory R1 i R2.

Obciążenie tranzystora VT1 jest uzwojeniem pierwotnym transformatora T1. Wtórne, obniżające, to uzwojenie 2, z którego usuwane jest napięcie wyjściowe. Istnieje również uzwojenie 3, służy ono również do tworzenia dodatniego sprzężenia zwrotnego do generacji oraz jako źródło ujemnego napięcia, które jest wytwarzane na diodzie VD2 i kondensatorze C3.

To ujemne źródło napięcia jest potrzebne do zmniejszenia napięcia na podstawie tranzystora VT1, gdy otwiera się transoptor U1. Elementem stabilizującym, który określa napięcie wyjściowe, jest dioda Zenera VD4.

Jego napięcie stabilizujące jest takie, że oprócz napięcia stałego diody IR transoptora, U1 daje dokładnie wymagane 5 V (właściwie 5,3 V). Gdy tylko napięcie na C4 przekroczy tę wartość, dioda Zenera VD4 otwiera się i przepływa przez nią prąd do diody LED transoptora.

Zatem wartość napięcia wyjściowego jest sumą napięcia stabilizującego diody Zenera i nominalnego napięcia przewodzenia transoptora LED U1. A teraz „fokus” - wystarczy wziąć i zamknąć zworką diodę Zenera. Napięcie wyjściowe spada do 1,2-1,3 V.

W zasadzie wystarczy to do zasilania urządzeń przeznaczonych do zasilania jednym „palcem” napięciem 1,5 V, ponieważ taki sprzęt można również zasilać baterią „palcową”, której napięcie nominalne wynosi zaledwie 1,25 V.

Niemniej jednak, jeśli napięcie 1,2 V wydaje Ci się niewystarczające, możesz je zwiększyć, włączając jakąś diodę germanową równolegle z diodą Zenera (zamiast zworki), na przykład GD507, ale w kierunku do przodu (czyli , w polaryzacji, odwrotna polaryzacja diody Zenera).

Około 0,4-0,5 V spada na diodę germanową. To napięcie sumuje się z napięciem na diodzie LED transoptora, a moc wyjściowa będzie wynosić tylko 1,6-1,7 V. Zamiast GD507 można również użyć diody Schottky'ego małej mocy, na przykład 1 N5817 lub 10030V.

Karavkin V. RK-08-17.

Wpadła mi w ręce ciekawa ładowarka, choć oczywiście słuszniej byłoby powiedzieć - zasilacz. Ale ta nazwa tak bardzo zakorzeniła się w tej kategorii urządzeń, że chyba łatwiej będzie ją tak nazwać.
Urządzenie jak zawsze ma swoje plusy i minusy, które pokażę, a także przeanalizuję „po kościach” i podam kilka informacji na temat prawidłowego doboru zasilaczy i ładowarek.

Większość moich stałych czytelników wie, że uwielbiam wybierać różne zasilacze, więc staram się robić wiele recenzji w duchu wyjaśniania, co jest potrzebne i dlaczego. Ta recenzja nie będzie wyjątkiem, a monitorowany zasilacz jest dla mnie tylko jednym z przykładów „jak” i „jak nie” przygotować odpowiedniego zasilacza.
Mam już, gdzie mówiłem o zasadach doboru odpowiedniego zasilacza, w tej recenzji powtórzę część tego, co wtedy wyjaśniłem, może odpowiem na niektóre pytania zadane mi w komentarzach i w wiadomości prywatnej, a także najprawdopodobniej utoruje drogę nowym pytaniom :)

O tym wszystkim opowiem bliżej połowy recenzji, ale na razie standardowa część wstępna (jeszcze oglądamy recenzję BP) :)

Ściśle mówiąc, to urządzenie jest zasilaczem, ale ponieważ ma wyjścia o współczynniku kształtu USB i odpowiednie obwody sterujące dla ładowarek do telefonów / tabletów, nazwę je ładowarką.

Ładowarka jest dostarczana w dość solidnym kartonowym pudełku, co jest plusem.

Z tego, co jest napisane na opakowaniu, można zrozumieć, że maksymalny całkowity prąd wyjściowy wynosi 6 amperów (przy 5 woltach jest to 30 watów), a jednocześnie do 3,5 ampera na port.
Nie, oczywiście nie ma tu niekonsekwencji, 3,5 Ampera na port, ale to nie znaczy, że będzie 3,5x6, sumaryczny prąd maksymalny nadal nie powinien przekraczać wskazanych 6 Amperów, tylko resztę wyjść trzeba będzie załadowane mniej :)

Opakowanie jest zdecydowanie za duże jak na tę ładowarkę, ponieważ zwisała całkiem wesoło w środku.
Jednak nie zrobiło mu to krzywdy.
Opakowanie zawiera tylko ładowarkę i kabel zasilający, to wszystko.

Kabel zasilający jest dobry, ale nie na nasze gniazdka, to jest minus. Jednocześnie na opakowaniu jest napisane, że urządzenie jest produkowane z różnymi wersjami kabli, ale niestety trafiłem na „nie nasze”.

Nie nazwałbym tego urządzenia kompaktem. Z minusów być może fakt, że nie ma żadnych „nogów”, które byłyby bardzo wygodne. Chociaż ogólnie mi się podobało, schludnie, powiedziałbym nawet - monolitycznie.

Jeśli pominąć garść najróżniejszych napisów, to wszystko, co posiada ładowarka, sprowadza się do sześciu złączy USB, dość dużego wyświetlacza i złącza zasilającego.

Dość dużą część przedniego panelu zajmuje wyświetlacz. Właściwie jest to główna cecha, ponieważ bloków o podobnych charakterystykach wyjściowych jest całkiem sporo.
Co więcej, wyświetlacz nie jest „atrakcją”, jak to czasem bywa w przypadku chińskich urządzeń, ale całkiem funkcjonalną częścią ładowarki.

Powyżej znajduje się wskazanie napięcia wyjściowego i całkowitego prądu wyjściowego (to jest ten, który nie przekracza 6 amperów).
Poniżej, w kolejności odpowiadającej rozmieszczeniu złączy USB, znajduje się wskazanie prądu dla każdego wyjścia, a także wskazanie procesu ładowania, w postaci baterii.

W ramach testu wizualnego podłączyłem mój tablet, który z jakiegoś powodu pokazywał prąd ładowania tylko około jednego ampera.

Dobra, podłączamy telefon, 0,44 Ampera, za mało.

Tutaj przypomniałem sobie, że próbowałem jakoś naładować go innym kablem i prąd ładowania telefonu wynosił 1 Amper.
Kabel jest bardzo „doświadczony”, o czym świadczy ślad spalenia, cierpiał na bardzo „dobry” zasilacz, no cóż, albo na mocne obciążenie.

1 . Ale nic się nie zmieniło, to samo 0,44 Amp.
Ok, może telefon jest prawie naładowany, w tym przypadku nie jest to tak krytyczne.
2 . Podłączam tablet białym kablem, który był sprzedawany z tym kablem. Prąd ładowania 2,14 A, doskonały.
3, 4 . Przeprowadzam mały eksperyment, dwa tablety, dwa różne kable i oba kable są „natywne” dla moich tabletów, czarny dla czarnego, biały dla białego.
Na jednym zdjęciu kable są podłączone zgodnie z kolorami, na drugim wręcz przeciwnie różnica mieści się w granicach błędu tj. prąd ładowania jest ograniczony przez urządzenie, a nie przez charakterystykę kabli.

Zbieramy mały „stojak” z tego, co jest w domu.

I tu zauważyłem, że w pobliżu wskaźnika poboru prądu portu do którego podłączony jest zestaw słuchawkowy Bluetooth ikona baterii nie miga, pobór prądu jest poniżej ustawionego minimum i mimo, że ładowanie jest włączone, to wskazanie pokazuje, że urządzenie jest naładowany.
Łącznie dostępne są trzy stany wyświetlania.
Wył. – ikona nie jest wyświetlana.
Ładowanie - ikona miga
Ładowanie dobiegło końca – ikona świeci w sposób ciągły.

Ponieważ chciałem naładować urządzenie prądem, do którego jest zdolny, wymieniłem zestaw słuchawkowy na stary tablet. W rezultacie otrzymaliśmy zestaw - 3 tablety i 3 telefony, całkiem życiowa sytuacja, na przykład dla trzech osób, które są na wakacjach.

Co ciekawe, stary na wpół martwy tablet zużywa 1,8 ampera. Jednocześnie całkowity prąd pobierany przez obciążenie wyniósł 6,29 A, czyli więcej niż deklarowane 6, przynajmniej sądząc po wyświetlaczu urządzenia.

Tak więc cała ta konstrukcja była ładowana przez około 45-50 minut, a następnie zmierzyłem temperaturę obudowy ładowarki, w najgorętszym miejscu było 0,66 stopnia.
Nie powiem, że to mało, jak dla mnie to blisko progu normalnej pracy. Chyba jedyną uspokajającą rzeczą jest to, że test odbył się pod maksymalnym obciążeniem, a sam charakter obciążenia jest taki, że rzadko jest długi. Te. godzinę, dwie lub trzy i prąd spada.

Na zdjęciu ogólnym widać, że leżący na górze stary tablet jest nagrzewany przede wszystkim z podłączonych urządzeń.

Ponieważ w tym wariancie nie ma już nic do testowania, wchodzimy do środka.
I wtedy czekała mnie niespodzianka, korpus urządzenia był sklejony, a szczególnie zabawnie było obserwować plombę gwarancyjną, która nie tylko nie ucierpiała, ale też nie ma sensu ze względu na charakter operacji otwierania :)

Tylna pokrywa ma otwory wentylacyjne, ich znaczenie nie jest zbyt duże, ale zawsze coś.

Urządzenie konstrukcyjnie składa się z dwóch płytek połączonych łącznikami. Płytka zasilająca to w zasadzie tylko zasilacz 5 V, a także tablica wskazań prądu i tablica pomiarowa.

Płytkę wyświetlacza weźmiemy nieco później, ale na razie zobaczmy, jaki jest zasilacz.
Wygląda bardzo schludnie.



Przyjrzyjmy się bliżej, a także spróbujmy przypomnieć sobie, co napisałem w artykule o wyborze odpowiedniego zasilacza.
1. Bezpiecznik, zdecydowanie przydatna rzecz. Czasami pokryte termokurczliwą, ale najczęściej oznaczane jako F, ​​F1, Fx itp.
2. Filtr wejściowy, obecny. Mostek diodowy jest zaprojektowany na prąd 3 amperów i napięcie do 1000 woltów, co również nie jest złe.
3. Dość duży kondensator wejściowy, przymocowany kroplą uszczelniacza do tranzystora wysokiego napięcia. To, co jest naprawione, jest dobre, ale to, co jest w miejscu, w którym temperatura jest wysoka, nie jest zbyt dobre. Chociaż z drugiej strony w tym zasilaczu wszędzie jest gorąco, więc programiści tak naprawdę nie mieli żadnych opcji.
4. Para zespołów diod wyjściowych, każdy o wartości znamionowej 20 amperów i 100 woltów. Zwykle piszę, że prąd diod powinien być trzy razy większy niż moc wyjściowa. Tutaj jest sześciokrotna przewaga, 2x20 w 6-weekend, świetnie. Napięcie można ustawić na 50-60 V, tutaj 100 jest normalne, chociaż diody na niższe napięcie zwykle mają mniejszy spadek napięcia.

Zwykle piszę też, że pojemność kondensatorów wyjściowych powinna być zbliżona do wartości - prąd w amperach = pojemności kondensatorów w tysiącach mikrofaradów. Te. do tego zasilacza super by było gdyby było 6000uF, tu jest trochę mniej, 5000uF.
Oczywiście ten parametr zależy od częstotliwości konwersji i rodzaju kondensatorów, ale przy prostym oszacowaniu i zastosowaniu konwencjonalnych kondensatorów elektrolitycznych ta zasada jest całkiem poprawna.
Zastosowane kondensatory są raczej podejrzane, ale biorąc pod uwagę dużą pojemność i fakt, że ładowarka nie pracuje całymi dniami na pełnej mocy, pożyją całkiem nieźle.

Z pozoru wszystko wydaje się piękne i poprawne, ale w rzeczywistości tak nie jest.
Na wejściu zwykle instaluje się nie tylko filtr, ale także kilka elementów, termistor i warystor.
Termistor służy do ograniczenia prądu ładowania kondensatora wejściowego (chyba każdy widział, jak iskrzy po włożeniu wtyczki do gniazdka).
Warystor jest potrzebny do ochrony zasilacza przed skokami wysokiego napięcia, jeśli zostanie mocno przekroczony, najczęściej przebija się, bezpiecznik przepala się, ale urządzenie pozostaje nienaruszone.

Aby zrozumieć, który z nich jest który, zebrałem kilka szczegółów do demonstracji.
Górny lewy, termistory, łatwe do sprawdzenia, mają bardzo niską rezystancję 5-10 omów, gdy są zimne.
W prawym górnym rogu znajdują się warystory, co można zrozumieć po oznaczeniu, które najczęściej składa się z liczby 7, 10 itd. (średnica w milimetrach) i napięcia, 471 (470 V), 681 (680 V), 220 (22 V).
Kondensatory w lewym dolnym rogu, są bardzo podobne do warystorów, ale mają inne oznaczenie.
W prawym dolnym rogu znajdują się części, które również mogą zostać uwięzione w zasilaczu, ale są to bezpieczniki polimerowe. Są okrągłe (nie znalazłem tego w domu) i prostokątne, są niezwykle rzadkie, a jeszcze rzadsze w obwodzie wysokiego napięcia. Podobnie jak termistory mają bardzo niską rezystancję (mniej niż 1 om).

Kondensatory też są różne. W pobliżu przepustnicy najczęściej znajdziesz te znajdujące się na dole, są one oznaczone znakiem X1 lub X2. Są to specjalne kondensatory tłumiące szumy, są instalowane równolegle z przewodami zasilającymi. W testowanym zasilaczu też tak jest. Do górnych kondensatorów wrócimy nieco później.

Czasami ludzie są zdezorientowani, myśląc, że filtr przeciwzakłóceniowy na wejściu zasilacza jest zainstalowany, aby zakłócenia nie wkradały się do zasilacza.
W rzeczywistości nie jest to prawdą. Najczęściej zasilacze (i ładowarki) są teraz pulsacyjne i powodują szereg zakłóceń. Filtr ma za zadanie zapobiegać przedostawaniu się tych zakłóceń do sieci. z ciśnienie krwi Te. zainstalowanie filtra jest uważane za dobre obyczaje, chociaż w większości przypadków użytkownik nawet tego nie zauważy.
Powyższy schemat pokazuje:
Zielony - termistor
Niebieski - warystor
Czerwony to kondensator.

Pokazuje również, w którym kierunku zakłócenia są blokowane.

Ale zdarza się również, że filtr jest wykonany zgodnie z drugim schematem, jest to jeszcze lepsze, w tym przykładzie wykonania filtr blokuje również zakłócenia przenikające do urządzenia.
Jest jeszcze trzecia opcja, gdzie kondensator jest tylko z prawej strony, ale ta opcja jest dość rzadka i najczęściej nie przy zasilaczach impulsowych.

Coś, od czego odchodzimy, wracając do zasilacza.
Na płytce widoczne jest jedno ze szczelin ochronnych między częścią wysokonapięciową a częścią niskonapięciową. Często producenci zasilaczy lekceważą ten wymóg, chociaż takie gniazdo jest konieczne ze względów bezpieczeństwa.
Kurz lub brud mogą tworzyć przewodzącą powłokę, która może przeniknąć i spowodować porażenie prądem użytkownika. Jeśli jest szczelina ochronna, szansa na to jest znacznie mniejsza, ponieważ jej obecność jest dość ważna.

Odkręcamy grzejnik i sprawdzamy zasilacz nieco „głębiej”.
Podobało mi się, że chłodnica była przymocowana do transformatora kroplą uszczelniacza silikonowego, swoją drogą zauważam, że w tym zasilaczu jest bardzo mało uszczelniacza, co jest dobre, ale jednocześnie jest obecne dokładnie tam, gdzie jest potrzebne , a nie wypełnione tam, gdzie nie jest potrzebne.

1 . kondensator wejściowy. Pojemność musi wynosić co najmniej - moc zasilacza w watach = pojemność kondensatora w mikrofaradach. Rzeczywiste dla napięcia 220-240 woltów.
Nie ma tu pytań, zasilacz ma moc 30 watów, pojemność kondensatora wynosi 68 mikrofaradów, co oznacza, że ​​\u200b\u200bzasilacz będzie działał całkiem normalnie w szerszym zakresie.
2 . Kondensator przeciwzakłóceniowy klasy Y1. Tutaj wszystko jest super.

Tranzystor wysokiego napięcia nie został uwzględniony na zdjęciu, jego typ to 7,5 ampera 600 woltów.

Często słyszę dwa pytania.
1. Jak odróżnić właściwy kondensator od niewłaściwego.
2. Do jakiego napięcia potrzebny jest kondensator.

Odpowiem.
1. Zdjęcie powyżej pokazuje prawidłowe kondensatory, poniżej - tylko wysokonapięciowe.
2. Z tego co wiem wszystkie kondensatory oznaczone jako Y1 i Y2 zapewniają bezpieczną pracę tj. nie są na „złym” napięciu. Jeśli źle, popraw.

Różnica między „właściwym” kondensatorem a „niewłaściwym” polega na tym, że w przypadku awarii nie ulegnie on zwarciu, ale przejdzie w stan otwarty, chroniąc w ten sposób użytkownika.

Transformator, nie mniej ważna rzecz. Upraszczając wiele, im więcej, tym lepiej. Chociaż wymiary transformatora zależą nie tylko od mocy, ale także od częstotliwości konwersji. Ale ponieważ częstotliwość konwersji w zwykłych zasilaczach nie różni się bardzo (66-133 kHz), to wymiary będą porównywalne z mocą.
Zastosowano tu dość duży transformator, a uzwojenie wyjściowe uzwojono, choć nie licą, a dużą ilością cienkich drucików.

Oczywiście zapytacie, czym obarczony jest mały rozmiar transformatora. Cóż, fakt, że może nie dać wymaganej mocy, jest całkiem zrozumiały.
Ale poza tym będzie się bardziej nagrzewać podczas pracy. A materiał, z którego wykonany jest rdzeń, ma jedną nieprzyjemną cechę: po podgrzaniu powyżej określonej temperatury traci swoje właściwości. Te. transformator zamienia się w zaledwie dwa uzwojenia, które prawie nie są ze sobą połączone.
Jeśli transformator jest mały i bardzo się przegrzewa, to w końcu mogą wystąpić takie konsekwencje, na zdjęciu jest ładowarka 5 V 2 Amper, myślę, że komentarze są zbędne.

Spód płytki drukowanej, widoczne szczeliny ochronne.

1. Używany jako kontroler PWM, o częstotliwości roboczej 65 kHz. W rzeczywistości dość duży rozmiar transformatora wynika częściowo z niskiej częstotliwości pracy, chociaż nawet przy tej częstotliwości jest wybierany „z marginesem”.
2. Wyjście jest standardowo stabilizowane popularnym TL431, to już klasyk.
Lutowanie jest w zasadzie schludne, elementy są mocowane na płytce za pomocą kleju, ale tutaj jest lutowanie złączy wyjściowych, a także zworki. niezbyt szczęśliwy.

Tym razem nie rysowałem schematu, ale na wszelki wypadek zdjęcie z bliska, nagle ktoś będzie musiał taki zasilacz naprawiać.

Tutaj dochodzimy do tablicy informacyjnej. Odkręcamy kilka małych śrub i po prostu wyjmujemy deskę.

Wygląda naprawdę ładnie, przynajmniej z przodu.

Od spodu generalnie też nie jest źle, ale ślady niemytego topnika po wlutowaniu złączy budzą smutek, to świadczy o kulturze produkcji, a nie o jej najlepszej stronie.
Jeśli ma to wpływ na jakość pracy, to niewiele (w tym przypadku), ale nie wygląda to zbyt schludnie.

Płytka składa się z dwóch głównych węzłów:
1. Część ze złączami. gdzie zainstalowane są rezystory do ustawiania prądu ładowania (4 małe rezystory przy każdym złączu) oraz boczniki do pomiaru prądu o rezystancji 0,1 Ohm. Nawiasem mówiąc, w opisie wskazano, że zasilacz pozwala wydać do 3,5 ampera na wyjście, tak nie jest, prawdziwe maksimum to 2,5 ampera. Faktem jest, że stosowane są rezystory małej mocy (te, które mają 0,1 oma), a przy prądzie 3,5 ampera rozproszy się na nich więcej niż jeden wat, co jest obarczone ich awarią.
2. Mierzy cały mikrokontroler, przypuszczalnie STM, ale oznaczenie jest wymazane.

Powyżej napisałem o rezystorach, które ustawiają prąd ładowania.
Faktem jest, że zasada ładowania dowolnych urządzeń przez USB jest realizowana w taki sposób, że zasilacz ma określoną kombinację rezystorów na swoich zaciskach, a konsument, określając zainstalowaną kombinację, wie, ile prądu może pobrać. Ponieważ urządzenie można podłączyć do komputera, którego port może dać nie więcej niż 0,5 (0,9 w USB 3.0), ten środek bezpieczeństwa nie jest zbędny.
W szczegółach .
Ten zasilacz wykorzystuje najwyższą kombinację rezystorów. Niestety urządzenie nie posiada funkcji Quick Charge (szybkie ładowanie za pomocą podwyższonego napięcia) i należy do klasy „najprostszych”, choć przy tej cenie nie zaszkodziłoby dodać tę funkcję.

Ponieważ zdemontowałem ten zasilacz, mogę go dokładniej przetestować.
Na początek sprawdzenie jakości stabilizacji napięcia przez sam zasilacz, bez płytki sygnalizacyjnej.

Sprawdziłem działanie w zakresie od zera do 7 Amperów, tutaj wszystko jest w porządku, zasilacz trzyma stabilne napięcie.
Poza tym ten test pokazuje, że samo wskazanie napięcia wyjściowego na zasilaczu nie ma sensu, bo trzymane jest bardzo stabilnie, bo wskazania na wyświetlaczu się nie zmieniają, chociaż sam pomiar ma miejsce. W moich testach zawsze wyświetlał stabilnie 5,3 wolta.

Już raczej dodatkowo sprawdzone za pomocą multimetru, odczyty są w przybliżeniu zbieżne.
Spadek o 0,013 wolta w zakresie prądu 0-7 amperów to bardzo dobry wynik.

Drugi test postanowiłem sprawdzić poziom tętnienia na wyjściu.

W moich recenzjach zasilaczy często skupiam się na obecności lub braku dławika wyjściowego. Co więcej, ta przepustnica jest zauważalnie ważniejsza niż ta, która jest przy wejściu.
W tym zasilaczu ten dławik nie jest zainstalowany i jest zastąpiony raczej niechlujną zworką.
Zdejmujemy zworkę i umieszczamy pierwszą cewkę indukcyjną odpowiednią dla prądu. Induktor ma niezbyt dużą indukcyjność, która wynosi zaledwie 1-2 μH, ale myślę, że wynik nadal będzie zauważalny.

Sprawdziłem poziom tętnienia w zakresie 0-7 amperów z interwałem 1 ampera, ale dla zwięzłości usunąłem część wyników. Po lewej wynik przed rewizją, po prawej po.
Więc:
1. - Brak obciążenia
2. - Prąd 1 A, tętnienie 60mV, po zakończeniu 30mV
3. - Prąd 3 ampery - 70mV, po zakończeniu 40mV

1. Prąd obciążenia 5 amperów, tętnienie 110mV, po zakończeniu 50mV.
2. Prąd obciążenia 7 A, tętnienie 140 mV, po zakończeniu 100 mV.

Powyżej widzieliśmy, że poziom zmarszczek spadł prawie o połowę, co jest całkiem dobre, więc zrobiłem jeszcze jedną poprawkę, która jest często zalecana w Internecie.
A przy okazji pokażę jeszcze dwie rzeczy.
1. Kondensatory ceramiczne nie wpływają tak bardzo na tętnienia
2. Jak czasami „dobre” może zmienić się w „złe”.

Najpierw lutujemy 7 kondensatorów ceramicznych o pojemności 0,15uF każdy. Trzy sztuki przed przepustnicą i cztery po...

Po lewej oscylogramy po zamontowaniu kondensatorów, po prawej - przed wzbudnikiem. Proszę zwrócić uwagę, że skala po prawej to nie 50mV na działkę, ale 200mV na działkę, w pierwszej wersji zakłócenia po prostu nie mieściły się na ekranie.

1. - Brak obciążenia, dławik do 450mV
2. - Prąd 1 A, tętnienie 20mV, było 30mV, przed induktorem 300mV
3. - Prąd 3 ampery - 35mV, było 40mV, przed induktorem 600mV

1. Prąd obciążenia 5 A, tętnienie 50 mV, było 50 mV przed cewką indukcyjną 650 mV
2. Prąd obciążenia 7 amperów, tętnienie 50 mV, cewka indukcyjna od 100 mV do 900 mV
3. I wtedy przypomniałem sobie, że mam oscyloskop dwukanałowy, wiele lat używania oscyloskopu jednokanałowego daje efekt.
Prąd obciążenia wynosi odpowiednio 3 i 7 amperów.

Eksperyment wykazał, że:
1. Kondensatory wpływają, ale induktor wpływa na znacznie więcej.
2. Instalując przepustnicę, uzyskujemy do niej wzrost pulsacji, czyli mówiąc prościej: „co leczymy, drugie kaleczymy”. Jeśli zainstalowany jest dławik, poziom tętnień wyjściowych zostanie zmniejszony, ale żywotność kondensatorów aż do dławika również zostanie zmniejszona, należy o tym pamiętać, a jeśli obecna sytuacja jest odpowiednia, lepiej nie przerabiać To.
Zwykle w zasilaczach kondensatory instalowane przed wzbudnikiem ulegają uszkodzeniu (puchną lub tracą pojemność), znacznie szybciej niż za wzbudnikiem, wynika to właśnie z takiego efektu. Rzeczywiście, przed zmianą w tym samym obwodzie tętnienia miały tylko 140 mV, a po zmianie osiągnęły 900 mV. Właściwie więc, jeśli dodamy dławik, to lepiej włożyć kondensatory wejściowe lepszej jakości i lepsze na wyższe napięcie.

Ale najpierw sprawdzę, jak dokładny jest pomiar prądu wyjściowego.
Zasilacz został obciążony obciążeniem elektronicznym, dzięki czemu prąd w obwodzie był stabilny.
1. 0,5 A, wyświetlane - 0,51, bardzo dobrze.
2. Wyświetlany jest 1 amper, 1,03 ampera, chociaż jest zawyżony, ale mieści się w normalnym zakresie.
3. 2 ampery, wyświetlane 2,08, różnica 4%, nieźle jak na proste urządzenie.
4. Wyświetla się 3 Ampery, 3,25 Ampera, tutaj różnica jest już znaczna, podejrzewam, że wpływa na to nagrzewanie się rezystorów, dlatego nie ma sensu faktycznie mierzyć powyżej 2-2,5 Ampera.

Sprawdźmy spadek przy różnych prądach obciążenia, a ponieważ wiemy już, że zasilacz ma napięcie wyjściowe 5,19 V i jest stabilny, spróbujemy określić, który prąd dla zasilacza jest maksymalny.
Prąd obciążenia zmieniał się w krokach co 0,5-1-2-3 amperów, przy prądzie 2 amperów napięcie wyjściowe wynosiło 4,84 wolta, a przy 3 amperach spadło do 4,66 wolta, co nie pasuje do wymagań normy ( 5% lub co najmniej 4,75 V). Dlatego rzeczywisty maksymalny prąd na port wynosi 2-2,5 ampera.

Czasami ludzie pytają mnie w komentarzach, czym różni się obciążenie elektroniczne od zwykłego. Tutaj w tym teście jest to widoczne pośrednio. Napięcie na wyjściu zasilacza wyraźnie spada, a prąd pozostaje stabilny, co pomaga w dokonywaniu bardziej poprawnych pomiarów.

Na tym zakończę katowanie zasilacza i przejdę do wniosków.
plusy
Staranne wykonanie.
Obecność wskazania prądu obciążenia dla każdego z wyjść, a także prądu całkowitego.
Obecność filtra sieciowego.
Komponenty zastosowane z marginesem.
Zasilacz wytrzymał wszystkie testy, aż do wielokrotnych zwarć.
Całkowity brak obcego hałasu.

Minusy
Pewna nieścisłość producenta
Brak dławika wyjściowego.
Przydałaby się funkcja szybkiego ładowania.

Moja opinia. Ładowarka jest na swój sposób dobrze wykonana, chłodnicę umieszczono na górze, a nie na dole, większość podzespołów wykorzystano z marginesem. Na przykład na wyjściu mogliby sobie poradzić z jednym zespołem diod, ale umieścili dwa, choć zapomnieli o paście termicznej. Kondensatory wyjściowe mogłyby być lepsze, ale i tak w oryginalnej formie będzie działać całkiem normalnie. Szczególnie interesująca może być możliwość wyświetlania aktualnego zużycia podłączonych urządzeń, choć dla większości ta funkcja może wydawać się zbędna.
Cóż, z negatywnych stron zwracam uwagę na niedokładność montażu (przypomniałem sobie poprzednią recenzję regulowanego zasilacza), zwłaszcza płytkę wyświetlacza. Również, jak dla mnie, jak na urządzenie ze wskaźnikiem prądu, ale bez funkcji QC, cena jest nieco zawyżona.
Myślę, że w wersji natywnej urządzenie będzie działać długo i szczęśliwie, a jeśli zostanie przerobione, to lepiej wymienić stojące przed nim kondensatory na lepsze wraz z montażem przepustnicy.
W sumie kolejny zasilacz, który jest dobrze zaprojektowany, ale ma też drobne wady.

Jak wszystko, mam nadzieję, że recenzja była przydatna i być może ciekawa. Jak zawsze czekam na pytania w komentarzach, jeśli zauważycie błędy lub nieścisłości, piszcie.

Kierownik wysłał kupon 6 ładowarka, przy której cena powinna wynosić 21,99

Produkt został przekazany do napisania recenzji przez sklep. Recenzja jest publikowana zgodnie z punktem 18 Regulaminu Serwisu.

Nie tak dawno zaproponowali mi napisanie recenzji ładowarki USB, a ponieważ lubię wybierać wszelkiego rodzaju zasilacze, zgodziłem się. Więc rozbiorę, przestudiuję, przetestuję.

Ogólnie rzecz biorąc, pierwotnie planowano przegląd innego modelu z wyższym prądem wyjściowym i portem USB typu C, ale z jakiegoś powodu pojawił się prostszy model. Dodatkowo zamówiony model został podłączony kablem do gniazdka, a recenzowany wykonany jest w formie „wtyczki do gniazdka”. W moim przypadku wygodniejszy byłby model z kablem, ale co zostało wysłane, wybierzemy. :)

Kluczowe cechy-
Napięcie wyjściowe - 5 woltów
Prąd obciążenia - do 7,2 ampera (z jakiegoś powodu napisano Volt).

Część pierwsza, recenzja.

Dostarczany w miękkim opakowaniu, natomiast sam zasilacz w dodatkowej miękkiej torbie.

Z zewnątrz bardzo zadbany, czarny korpus z powłoką przypominającą SoftTouch. Konstrukcja jest dość solidna, myślę, że nie będę tutaj besztać.

Rozmiar jest całkiem przyzwoity, ale jednocześnie podłączony do zwykłego gniazdka nie koliduje z sąsiednimi, ponieważ nie wychodzi poza obudowę gniazda. Chociaż wolę zasilacze przewodowe, nie lubię dużych adapterów podłączonych do gniazdka ściennego. A w planowanej aplikacji monitorowanej przejściówki w ogóle nie da się podłączyć :(

Informacje o rozmiarze ze strony sklepu.

Bok obudowy pokazuje te same specyfikacje techniczne, co na powyższym obrazku, 5 woltów 7,2 ampera, napięcie wejściowe 100-240 woltów.
Urządzenie ma cztery porty, dwa dla urządzeń z Androidem i dwa dla Apple. Dla mnie nie miało to większego znaczenia, ponieważ moje urządzenia są częściej ładowane przez kable bez rdzeni danych.

Etui składa się z dwóch sklejonych połówek, cienkiego śrubokręta, minuty czasu i oddzielenia jednej połówki od drugiej. Ponieważ w tym przypadku nie martwiłem się naruszeniem wyglądu, nie starałem się zbytnio, ale urządzenie otworzyło się całkiem ładnie.

Ale deska w środku okazała się być dodatkowo przymocowana czymś w rodzaju kleju, musiałem ją dosłownie wyrwać z obudowy, poniżej będą widoczne ślady bocznych obcinaków.

Co mogę powiedzieć, jeśli tylko wrażenie zewnętrzne, to schludnie, nic nie wystaje.

Notabene na dole zdjęcia widać przewody do wtyczki sieciowej, przewody mają silikonową izolację i bez problemu wytrzymują temperaturę grotu lutowniczego. Na swój sposób dodatkowa ochrona.
Układ jest dość gęsty, ale wciąż jest wolne miejsce. Chociaż moim zdaniem grzejników mogłoby być więcej.

Nie było też specjalnych skarg na jakość lutowania, ale są miejsca z małymi plamami lutu (na przykład w prawym górnym rogu), poza tym jest schludnie. Płytka posiada wycięcia ochronne, ale jednocześnie punkt mocowania radiatora diody wyjściowej znajduje się w odległości około 4mm od obwodów wejściowych. Drugie wątpliwe miejsce znajduje się w pobliżu cięcia ochronnego, ale cięcie powinno być kontynuowane do otworu nad nim. Ponieważ kurz raczej nie dostanie się do tego zasilacza, możemy powiedzieć, że tak, ale moim zdaniem nadal tego nie przemyśleli.

Nie na próżno pisałem powyżej o wzroście powierzchni grzejników. Na przykład tutaj zespoły diod wyjściowych (dwa!) Stań na dużym grzejniku, którego płaszczyzna jest równoległa do płaszczyzny obudowy. Recenzowany radiator jest znacznie mniejszy, a zespół diodowy jest jeden.

Podpiszę i spróbuję przeanalizować główne podzespoły zasilacza.
1. Nie ma filtra wejściowego, nawet termistora ograniczającego prąd ładowania kondensatorów filtra. Ale to powszechna praktyka przy tego typu urządzeniach, kompaktowość i cena wymagają poświęceń.
2. Filtr wejściowy składa się z trzech kondensatorów o pojemności 10uF każdy. Moc wyjściowa Bp jest deklarowana jako 7,2x5 = 36 watów, minimalna pojemność filtra wejściowego wynosi 35-40 μF (dla napięcia 198-242 woltów), tutaj ustawia się 30 μF, co jest wyraźnie małe, a nawet więcej więc dla napięcia 100 woltów podanego w charakterystyce.
3. Tranzystor wysokiego napięcia, MDF6T60.
4. Transformator jest niskoprofilowy, całkowita moc w przybliżeniu odpowiada deklarowanej.
5. Zespół diody wyjściowej SBR20100CTP i kondensator tłumiący szum typu Y, nie ma pytań o pierwszy lub drugi. Chociaż o wiele bardziej poprawne byłoby użycie dwóch zespołów diodowych, to nawet nie marzę o prostowniku synchronicznym.
6. Ale zaoszczędzili też na kondensatorach wyjściowych. 3x1000uF i oczywiście tanio. A pojemność jest mała, a jakość jest kiepska.

Część wysokonapięciowa, nieco zdziwiona „zoo” rezystorów w wysokonapięciowym obwodzie tranzystora, została najwyraźniej dobrana pod kątem dokładniejszego ustawienia maksymalnego prądu wyjściowego. Całkowita rezystancja wynosi 0,755 oma.
Ale dziwne jest to, że w szereg z bramką tranzystora polowego jest nie tylko obwód diody i rezystora, ale nic, prosta ścieżka między kontrolerem PWM a tranzystorem.

Kontroler PWM jest oznaczony 5673A, nie znalazłem do niego datasheetu, ale taki kontroler często spotyka się w chińskich zasilaczach. Na przykład . W tym samym miejscu napisałem, że może to być 63D39 i bardziej znane.

Na wyjściu są cztery złącza USB, szyny zasilające są połączone równolegle, co jest dość logiczne, ponieważ urządzenie nie obsługuje funkcji QC. W zasadzie można odciąć całe zasilanie nawet z jednego złącza, choć myślę, że najprawdopodobniej po prostu się stopi.
Styki szyny danych lewej pary złączy są połączone równolegle i połączone z dzielnikami napięcia, prawa para ma oddzielne dzielniki dla każdego styku.

Mały opis zasady działania całego układu, cytat z mojej własnej recenzji.

Faktem jest, że zasada ładowania dowolnych urządzeń przez USB jest realizowana w taki sposób, że zasilacz ma określoną kombinację rezystorów na swoich zaciskach, a konsument, określając zainstalowaną kombinację, wie, ile prądu może pobrać. Ponieważ urządzenie można podłączyć do komputera, którego port może dać nie więcej niż 0,5 (0,9 w USB 3.0), ten środek bezpieczeństwa nie jest zbędny.
W szczegółach .
Do pracy z urządzeniami Apple używana jest druga opcja pokazana poniżej.

Jeśli magistrale danych są ze sobą połączone, może istnieć wiele opcji. Oto dzielnik 33/10k, który jest najbliższy opcji 4 z powyższego przykładu lub ostatniej z poniższego opisu. W każdym razie jest ustawiony jako „For samsung galaxy”.

Oczywiście przerysowałem schemat, może komuś to pomoże w naprawie lub dopracowaniu. Co ciekawe, obwód jest bardzo podobny do obwodu, różnica nie jest bardzo duża, a charakterystyka obu zasilaczy jest taka sama.
Napięcie wyjściowe jest sztywno ustalone i nie reguluje się, ale wartości znamionowe dzielnika są używane, aby napięcie wyjściowe było większe niż 5 woltów (dla 5 woltów wartości znamionowe rezystorów są takie same).

Część druga, testy.

Łączenie nie było zbyt wygodne, musiałem improwizować. Dodatkowo chciałem go wyciągnąć bezpośrednio z radiatora zasilacza.

Już po podłączeniu zauważyłem, że radiator jest bardzo blisko jednego ze złączy USB. Myślałem o zbesztaniu twórców, ale potem postanowiłem sprawdzić, okazało się, że zastosowano montaż diodowy, w którym środkowe wyjście jest odizolowane od kołnierza radiatora. Z jednej strony jest to poprawne i bezpieczne, ale z drugiej... Producent zastosuje inny typ diod i będzie szansa na zwarcie.

Ogólnie jakoś połączyłem i przeszedłem do testów. Ponieważ jednak najprawdopodobniej wnioski będą ważniejsze, a testy podano tylko dla jasności, schowam je pod spoilerem.

Różne testy

Pierwszym testem była stabilizacja napięcia wyjściowego przy różnych obciążeniach, sprawności i poziomie tętnień.
Planowałem zacząć od zera i stopniowo, w krokach co 1,5 A, zwiększać prąd wyjściowy.
1. Brak obciążenia, zużycie poniżej progu miernika mocy. Napięcie wyjściowe 5,14 V.
2. Obciążenie 1,5 ampera, moc wyjściowa 7,725 wata. Sprawność 75%

1. Obciążenie 3 Ampery, moc wyjściowa 15,5 W, sprawność 79%. Poziom tętnienia wynosi około 100 mV.
2. Obciążenie 4,5 ampera, moc wyjściowa 23,26 wata, sprawność 80%. Poziom tętnienia wynosi około 120 mV.

1. Obciążenie 6 amperów, moc wyjściowa 31,1 wata, sprawność 79%. Poziom tętnienia wynosi około 140 mV.
2. Obciążenie 6,7 A, moc wyjściowa 34,7 W, sprawność 79%. Poziom tętnienia wynosi około 150 mV.

Pewnie zauważyliście, że ostatni test nie odbył się przy deklarowanym prądzie 7,2 Ampera, a tym bardziej nie przy planowanym przeze mnie 7,5 Ampera.
Faktem jest, że podczas eksperymentów napięcie wyjściowe spadło poniżej progu, który ustawiłem na 4 wolty.

Aby dowiedzieć się, jaki jest maksymalny prąd wyjściowy, przeprowadziłem automatyczny test, który dał wartość 6,8 A, dla ostatniego testu po prostu obniżyłem tę wartość o 100 mA, więc wyszło 6,7 A. Jest to prąd, przy którym zasilacz działa stabilnie.
Możemy więc założyć, że zasilacz nie przeszedł testu na pozycji „prąd wyjściowy”.

Ale prąd wyjściowy to jedno, a maksymalna moc wyjściowa to drugie. Aby znaleźć maksymalną moc wyjściową, testuję przy ciągłym obciążeniu. Ze względu na cechy konstrukcyjne zasilacza i sposób podłączenia musiałem go przetestować tak, jak pokazano na zdjęciu. Przednia część nie pasowała do końca, poprawiając chłodzenie, ale jednocześnie zasilacz leżał na stole, co z kolei pogarszało chłodzenie, więc zdecydowałem, że to jest to.

Test był dokładnie taki sam jak zawsze, stopniowe zwiększanie prądu obciążenia w odstępach 20 minut. Te. załadowany, czekałem 20 minut, zmierzyłem temperaturę, podniosłem prąd, znowu czekałem 20 minut i tak dalej do końca.

Nie dam wszystkich zdjęć z testów, potem po prostu wszystko włożę na talerz, ale opowiem o jednym niuansie. Po podniesieniu prądu do poziomu 4,5 Ampera zauważyłem dziwny obraz na wykresie napięcia wyjściowego. Co więcej, nie było to „na zimno”, problem wyszedł po rozgrzaniu.

Musiałem go jeszcze raz wyjąć i sprawdzić co się dzieje na wyjściu.

A na wyjściu pojawiają się tętnienia o częstotliwości około 1 kHz i wahania 0,4 wolta przy skokach do 0,8 wolta. W tym samym czasie zasilacz cicho „swędzi”, ale ponieważ wentylator obciążenia elektronicznego był głośny, nawet tego nie zauważyłem od razu.
Poniżej kształtu fali przy prądzie 4,5 ampera i 5,5 ampera.


Cały test trwał około 1 godziny 50 minut, 5 etapów z prądami 1,5-3,0-4,5-5,0-5,5 ampera, dodatkowe 10 minut skumulowane podczas procesu pomiaru.
Skok prądu mniej więcej w połowie procesu nie jest usterką obciążenia, tylko na początku po 4,5 Ampera ustawiłem 5,5 Ampera, a potem zdecydowałem, że lepiej będzie najpierw sprawdzić przy prądzie 5 Amperów.

Ponieważ byłem przyzwyczajony do wykonywania badań nieniszczących, zatrzymywałem proces, gdy temperatura transformatora przekraczała 100 stopni, podczas gdy zespół diodowy miał temperaturę około 120 stopni. Jednocześnie z zasilacza wydobywał się silny zapach przegrzanego lakieru.
Oczywiście mogę dalej eksperymentować i myślę, że zasilacz dałby 6-6,5 ampera, ale byłoby zbyt leniwe, aby go później naprawić.

Końcowe wyniki testu mocy wyjściowej, a dokładniej grzania.
Mogę powiedzieć, że można krótko obsługiwać zasilacz przy prądach do 6-6,5 amperów, ale przez długi czas nie więcej niż 4,5 amperów. Maksymalny prąd ciągły określiłbym na poziomie 5 Amperów, ale lepiej nie używać go w tym trybie.
Na pozycji - „moc wyjściowa” zasilacz nie przeszedł testu.

Wnioski.
Przy dość schludnej i trwałej konstrukcji zasilacz ma wiele problemów.
1. Maksymalny prąd wyjściowy 6,8 A zamiast deklarowanych 7,2
2. Moc wyjściowa (ciągła) 22,5-25 watów zamiast deklarowanych 36.
3. Obecność tętnień o częstotliwości około 1 kHz przy prądzie wyjściowym większym niż 4,5 ampera po rozgrzaniu.
4. Kondensatory wejściowe mają pojemność mniejszą niż wymagana dla takiej mocy.
5. Kondensatory wyjściowe są złej jakości i mniejsze niż wymagane dla podanego prądu wyjściowego.
6. Brakuje filtrów wejściowych i wyjściowych.

Już w trakcie podsumowania przypomniałem sobie niedawny podobny BP od autora Malimana, zacytował tam zdjęcie zasilacza w tej samej konstrukcji, ale z deklarowanym prądem 5,2 ampera, co jest znacznie bliższe rzeczywistości.
Poniżej pokazuje jak zwiększyć prąd wyjściowy zasilacza zmieniając jedną cyfrę, okazuje się, że wszystko jest takie proste, ale nie wiedziałem, zmieniłem szczegóły, powiększyłem grzejniki, a następnie zmieniłem liczbę i stał się prawie półtora raza silniejszy.
Ogólnie rzecz biorąc, możliwe jest wciśnięcie zasilacza o mocy 35 watów do takiej objętości albo przy wysokim napięciu wyjściowym, albo za pomocą synchronicznego prostownika wyjściowego.

Ogólnie rzecz biorąc, to wszystko. Moim zdaniem sam zasilacz da się wykorzystać, ale cena 11 dolarów jest ewidentnie za wysoka jak na te parametry, zwłaszcza biorąc pod uwagę powyższe wady. Ponadto należy pamiętać, że w rzeczywistości jest to zasilacz o prądzie 4-4,5 A przez długi czas i 5-6 A przez krótki czas, a nie 7,2, jak wskazano w opisie. Sprzedawca na końcu strony wydaje się mieć wskazówkę dotyczącą kuponu na dolara od dziewięciu, ale nie rozumiałem, jak go zdobyć.

Przewiduję uwagę, że bez portu QC w ogóle nie jest potrzebny. Owszem port by nie zaszkodził, ale np. osobiście go nie potrzebuję i myślę, że nie jestem w tym odosobniony. Istnieje wiele zadań, w których kontrola jakości nie jest potrzebna, ale producent może po prostu wypuścić dwie wersje, z kontrolą jakości i bez niej.

Produkt został przekazany do napisania recenzji przez sklep. Recenzja jest publikowana zgodnie z punktem 18 Regulaminu Serwisu.

Planuję kupić +4 Dodaj do ulubionych Podobała mi się recenzja +40 +62

Trudno ocenić charakterystykę konkretnej ładowarki bez zrozumienia, jak w rzeczywistości powinien przebiegać przykładowy ładunek akumulatora litowo-jonowego. Dlatego zanim przejdziemy bezpośrednio do obwodów, przypomnijmy sobie trochę teorii.

Czym są baterie litowe

W zależności od materiału, z którego wykonana jest elektroda dodatnia baterii litowej, istnieje kilka ich odmian:

  • z katodą litowo-kobaltanową;
  • z katodą na bazie litowanego fosforanu żelaza;
  • na bazie niklu-kobaltu-aluminium;
  • na bazie niklu-kobaltu-manganu.

Wszystkie te baterie mają swoje własne cechy, ale ponieważ te niuanse nie mają fundamentalnego znaczenia dla ogólnego konsumenta, nie zostaną omówione w tym artykule.

Ponadto wszystkie akumulatory litowo-jonowe są produkowane w różnych rozmiarach i kształtach. Mogą występować albo w obudowie (np. popularne dziś akumulatory 18650), albo w wersji laminowanej lub pryzmatycznej (akumulatory żelowo-polimerowe). Te ostatnie to hermetycznie zamykane worki wykonane ze specjalnej folii, w których umieszczone są elektrody oraz masa elektrodowa.

Najpopularniejsze rozmiary akumulatorów litowo-jonowych pokazano w poniższej tabeli (wszystkie mają napięcie nominalne 3,7 wolta):

Przeznaczenie Rozmiar Podobny rozmiar
XXYY0,
Gdzie XX- oznaczenie średnicy w mm,
YY- wartość długości w mm,
0 - odzwierciedla wykonanie w formie walca
10180 2/5 AAA
10220 1/2 AAA (Ø odpowiada AAA, ale połowa długości)
10280
10430 AAA
10440 AAA
14250 1/2AA
14270 ŘAA, długość CR2
14430 Ø 14 mm (jak AA), ale krótsze
14500 AA
14670
15266, 15270 CR2
16340 CR123
17500 150S/300S
17670 2xCR123 (lub 168S/600S)
18350
18490
18500 2xCR123 (lub 150A/300P)
18650 2xCR123 (lub 168A/600P)
18700
22650
25500
26500 Z
26650
32650
33600 D
42120

Wewnętrzne procesy elektrochemiczne przebiegają w ten sam sposób i nie zależą od kształtu ani wydajności baterii, więc wszystko, co powiedziano poniżej, dotyczy w równym stopniu wszystkich baterii litowych.

Jak prawidłowo ładować akumulatory litowo-jonowe

Najbardziej prawidłowym sposobem ładowania akumulatorów litowych jest ładowanie w dwóch etapach. Tę metodę stosuje Sony we wszystkich swoich ładowarkach. Pomimo bardziej złożonego kontrolera ładowania zapewnia to pełniejsze ładowanie akumulatorów litowo-jonowych bez skracania ich żywotności.

Tutaj mówimy o dwustopniowym profilu ładowania baterii litowych, w skrócie CC / CV (stały prąd, stałe napięcie). Istnieją również opcje z prądami pulsacyjnymi i schodkowymi, ale nie są one uwzględnione w tym artykule. Możesz przeczytać więcej o ładowaniu prądem pulsującym.

Rozważmy więc bardziej szczegółowo oba etapy ładowania.

1. Na pierwszym etapie musi być zapewniony stały prąd ładowania. Obecna wartość to 0,2-0,5C. W przypadku przyspieszonego ładowania dozwolone jest zwiększenie prądu do 0,5-1,0 C (gdzie C to pojemność akumulatora).

Na przykład dla akumulatora o pojemności 3000 mAh nominalny prąd ładowania w pierwszym etapie wynosi 600-1500 mA, a przyspieszony prąd ładowania może mieścić się w zakresie 1,5-3A.

Aby zapewnić stały prąd ładowania o zadanej wartości, obwód ładowarki (ładowarka) musi mieć możliwość podniesienia napięcia na zaciskach akumulatora. W rzeczywistości w pierwszym etapie pamięć działa jak klasyczny stabilizator prądu.

Ważny: jeśli planujesz ładować akumulatory za pomocą wbudowanej płytki zabezpieczającej (PCB), to projektując obwód ładowarki, musisz upewnić się, że napięcie obwodu otwartego obwodu nigdy nie może przekroczyć 6-7 woltów. W przeciwnym razie płyta ochronna może ulec awarii.

W momencie, gdy napięcie na akumulatorze wzrośnie do wartości 4,2 V, akumulator zyska około 70-80% swojej pojemności (konkretna wartość pojemności będzie zależała od prądu ładowania: przy przyspieszonym ładowaniu będzie nieco mniej , za symboliczną opłatą - trochę więcej). Ten moment jest końcem pierwszego etapu ładowania i służy jako sygnał do przejścia do drugiego (i ostatniego) etapu.

2. Drugi etap ładowania- jest to ładowanie akumulatora stałym napięciem, ale stopniowo malejącym (spadającym) prądem.

Na tym etapie ładowarka utrzymuje napięcie 4,15-4,25 woltów na akumulatorze i kontroluje wartość prądu.

Wraz ze wzrostem pojemności prąd ładowania będzie się zmniejszał. Gdy tylko jego wartość spadnie do 0,05-0,01С, proces ładowania uważa się za zakończony.

Ważnym niuansem w działaniu prawidłowej ładowarki jest jej całkowite odłączenie od akumulatora po zakończeniu ładowania. Wynika to z faktu, że bardzo niepożądane jest, aby akumulatory litowe były przez długi czas pod wysokim napięciem, które zwykle zapewnia ładowarka (tj. 4,18-4,24 woltów). Prowadzi to do przyspieszonej degradacji składu chemicznego akumulatora i w efekcie do zmniejszenia jego pojemności. Długi pobyt oznacza kilkadziesiąt godzin lub więcej.

Podczas drugiego etapu ładowania akumulatorowi udaje się zyskać około 0,1-0,15 więcej swojej pojemności. Całkowite naładowanie baterii osiąga zatem 90-95%, co jest doskonałym wskaźnikiem.

Rozważaliśmy dwa główne etapy ładowania. Omówienie problematyki ładowania akumulatorów litowych byłoby jednak niepełne, gdyby nie wspomniano o jeszcze jednym etapie ładowania – tzw. wstępne ładowanie.

Faza wstępnego ładowania (wstępnego ładowania)- ten etap jest stosowany tylko w przypadku akumulatorów głęboko rozładowanych (poniżej 2,5 V) w celu doprowadzenia ich do normalnego trybu pracy.

Na tym etapie ładowanie zapewnia zmniejszony prąd stały, aż napięcie akumulatora osiągnie 2,8 V.

Etap wstępny jest niezbędny, aby zapobiec spęcznieniu i rozhermetyzowaniu (a nawet wybuchowi z ogniem) uszkodzonych akumulatorów, które np. mają wewnętrzne zwarcie między elektrodami. Jeśli przez taką baterię natychmiast przepłynie duży prąd ładowania, nieuchronnie doprowadzi to do jej nagrzania, a potem szczęścia.

Kolejną zaletą wstępnego ładowania jest wstępne nagrzanie akumulatora, co jest ważne przy ładowaniu w niskich temperaturach otoczenia (w nieogrzewanym pomieszczeniu w zimnych porach roku).

Inteligentne ładowanie powinno być w stanie monitorować napięcie na akumulatorze podczas wstępnej fazy ładowania i jeśli napięcie nie rośnie przez dłuższy czas, stwierdzić, że akumulator jest uszkodzony.

Wszystkie etapy ładowania akumulatora litowo-jonowego (w tym etap wstępnego ładowania) są schematycznie pokazane na tym wykresie:

Przekroczenie znamionowego napięcia ładowania o 0,15 V może skrócić żywotność baterii o połowę. Zmniejszenie napięcia ładowania o 0,1 V zmniejsza pojemność naładowanego akumulatora o około 10%, ale znacznie wydłuża jego żywotność. Napięcie w pełni naładowanego akumulatora po wyjęciu go z ładowarki wynosi 4,1-4,15 woltów.

Podsumowując powyższe, zarysowujemy główne tezy:

1. Jakim prądem ładować akumulator litowo-jonowy (na przykład 18650 lub inny)?

Prąd będzie zależał od tego, jak szybko chcesz go naładować i może wynosić od 0,2 C do 1 C.

Na przykład dla akumulatora 18650 o pojemności 3400 mAh minimalny prąd ładowania wynosi 680 mA, a maksymalny 3400 mA.

2. Jak długo trwa ładowanie np. tych samych akumulatorów 18650?

Czas ładowania zależy bezpośrednio od prądu ładowania i jest obliczany według wzoru:

T \u003d C / I ładuję.

Przykładowo czas ładowania naszego akumulatora o pojemności 3400 mAh prądem 1A wyniesie około 3,5 godziny.

3. Jak prawidłowo ładować baterię litowo-polimerową?

Wszystkie baterie litowe są ładowane w ten sam sposób. Nie ma znaczenia, czy jest to litowo-polimerowy, czy litowo-jonowy. Dla nas konsumentów nie ma różnicy.

Co to jest tablica ochronna?

Płytka zabezpieczająca (lub PCB - płytka sterująca zasilaniem) ma na celu ochronę przed zwarciem, przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem baterii litowej. Z reguły w moduły zabezpieczające wbudowane jest również zabezpieczenie przed przegrzaniem.

Ze względów bezpieczeństwa zabronione jest używanie baterii litowych w urządzeniach gospodarstwa domowego, które nie mają wbudowanej płytki zabezpieczającej. Dlatego wszystkie baterie do telefonów komórkowych zawsze mają płytkę PCB. Zaciski wyjściowe akumulatora znajdują się bezpośrednio na płytce:

Płyty te wykorzystują sześcionożny kontroler ładowania na wyspecjalizowanym mikrukhu (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 itp. Analogi). Zadaniem tego sterownika jest odłączenie akumulatora od obciążenia, gdy akumulator jest całkowicie rozładowany oraz odłączenie akumulatora od ładowania, gdy osiągnie ono 4,25V.

Oto na przykład schemat płytki zabezpieczającej baterię BP-6M, która była dostarczana ze starymi telefonami Nokia:

Jeśli mówimy o 18650, to można je produkować zarówno z płytą ochronną, jak i bez niej. Moduł zabezpieczający znajduje się w obszarze ujemnego bieguna akumulatora.

Płytka zwiększa długość baterii o 2-3 mm.

Baterie bez modułu PCB są zwykle dostarczane z bateriami, które są dostarczane z własnymi obwodami zabezpieczającymi.

Każdy akumulator z zabezpieczeniem można łatwo przekształcić w akumulator bez zabezpieczenia, po prostu go wypatroszywszy.

Do tej pory maksymalna pojemność baterii 18650 wynosi 3400 mAh. Baterie z zabezpieczeniem muszą mieć odpowiednie oznaczenie na obudowie („Protected”).

Nie należy mylić płytki PCB z modułem PCM (PCM - power charge module). O ile te pierwsze służą tylko do ochrony akumulatora, o tyle te drugie mają za zadanie kontrolować proces ładowania - ograniczają prąd ładowania na zadanym poziomie, kontrolują temperaturę i generalnie zapewniają cały proces. Płyta PCM jest tym, co nazywamy kontrolerem ładowania.

Mam nadzieję, że teraz nie ma już pytań, jak naładować baterię 18650 lub inną baterię litową? Następnie przechodzimy do niewielkiego wyboru gotowych rozwiązań obwodów dla ładowarek (tych samych kontrolerów ładowania).

Schematy ładowania akumulatorów litowo-jonowych

Wszystkie obwody nadają się do ładowania dowolnej baterii litowej, pozostaje tylko zdecydować o prądzie ładowania i podstawie elementu.

LM317

Schemat prostej ładowarki opartej na układzie LM317 ze wskaźnikiem naładowania:

Układ jest prosty, całe ustawienie sprowadza się do ustawienia napięcia wyjściowego na 4,2 V za pomocą rezystora trymera R8 (bez podłączonego akumulatora!) oraz ustawienia prądu ładowania poprzez dobranie rezystorów R4, R6. Moc rezystora R1 wynosi co najmniej 1 wat.

Gdy tylko dioda zgaśnie, proces ładowania można uznać za zakończony (prąd ładowania nigdy nie spadnie do zera). Nie zaleca się utrzymywania akumulatora w takim stanie przez długi czas po jego pełnym naładowaniu.

Układ lm317 jest szeroko stosowany w różnych stabilizatorach napięcia i prądu (w zależności od obwodu przełączającego). Jest sprzedawany na każdym rogu i ogólnie kosztuje grosza (można wziąć 10 sztuk za jedyne 55 rubli).

LM317 występuje w różnych przypadkach:

Przypisanie pinów (pinout):

Analogi układu LM317 to: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (dwa ostatnie to produkcja krajowa).

Prąd ładowania można zwiększyć do 3A, jeśli weźmiesz LM350 zamiast LM317. To prawda, że ​​\u200b\u200bbędzie drożej - 11 rubli / sztukę.

Płytka drukowana i zespół obwodów są pokazane poniżej:

Stary radziecki tranzystor KT361 można zastąpić podobnym tranzystorem p-n-p (na przykład KT3107, KT3108 lub burżuazyjny 2N5086, 2SA733, BC308A). Można go całkowicie usunąć, jeśli wskaźnik naładowania nie jest potrzebny.

Wada obwodu: napięcie zasilania musi mieścić się w zakresie 8-12V. Wynika to z faktu, że dla normalnej pracy mikroukładu LM317 różnica między napięciem akumulatora a napięciem zasilania musi wynosić co najmniej 4,25 wolta. Tym samym nie będzie możliwe zasilenie go z portu USB.

MAX1555 lub MAX1551

MAX1551/MAX1555 to wyspecjalizowane ładowarki do akumulatorów Li+, które mogą pracować z USB lub z osobnego zasilacza (np. ładowarki do telefonu).

Jedyna różnica między tymi mikroukładami polega na tym, że MAX1555 daje sygnał dla wskaźnika postępu ładowania, a MAX1551 - sygnał, że zasilanie jest włączone. Te. 1555 jest nadal preferowany w większości przypadków, więc 1551 jest teraz trudny do znalezienia w sprzedaży.

Szczegółowy opis tych układów od producenta -.

Maksymalne napięcie wejściowe z zasilacza prądu stałego wynosi 7 V, przy zasilaniu z USB 6 V. Gdy napięcie zasilania spadnie do 3,52 V, mikroukład wyłącza się i ładowanie zatrzymuje się.

Sam mikroukład wykrywa, na którym wejściu występuje napięcie zasilania i jest do niego podłączony. Jeśli zasilanie dostarczane jest przez magistralę USB, to maksymalny prąd ładowania jest ograniczony do 100 mA - pozwala to na podłączenie ładowarki do portu USB dowolnego komputera bez obawy o spalenie mostka południowego.

Przy zasilaniu z oddzielnego zasilacza typowy prąd ładowania wynosi 280 mA.

Chipy mają wbudowane zabezpieczenie przed przegrzaniem. Ale nawet w tym przypadku obwód nadal działa, zmniejszając prąd ładowania o 17 mA na każdy stopień powyżej 110°C.

Istnieje funkcja wstępnego ładowania (patrz wyżej): dopóki napięcie akumulatora jest niższe niż 3 V, mikroukład ogranicza prąd ładowania do 40 mA.

Mikroukład ma 5 pinów. Oto typowy schemat połączeń:

Jeśli istnieje gwarancja, że ​​\u200b\u200bnapięcie na wyjściu adaptera w żadnych okolicznościach nie może przekroczyć 7 woltów, możesz obejść się bez stabilizatora 7805.

Opcję ładowania USB można zamontować na przykład na tym.

Mikroukład nie wymaga żadnych zewnętrznych diod ani zewnętrznych tranzystorów. Ogólnie rzecz biorąc, oczywiście szykowne mikruhi! Tylko że są za małe, lutowanie jest niewygodne. I nadal są drogie ().

LP2951

Stabilizator LP2951 jest produkowany przez National Semiconductors (). Zapewnia realizację wbudowanej funkcji ograniczenia prądu oraz pozwala na generowanie stabilnego poziomu napięcia ładowania akumulatora litowo-jonowego na wyjściu układu.

Wartość napięcia ładowania wynosi 4,08 - 4,26 woltów i jest ustawiana przez rezystor R3, gdy akumulator jest odłączony. Napięcie jest bardzo dokładne.

Prąd ładowania wynosi 150 - 300mA, wartość ta jest ograniczona wewnętrznymi obwodami układu LP2951 (w zależności od producenta).

Użyj diody o małym prądzie wstecznym. Na przykład może to być dowolna seria 1N400X, którą możesz zdobyć. Dioda jest używana jako dioda blokująca, aby zapobiec przepływowi prądu wstecznego z akumulatora do układu LP2951, gdy napięcie wejściowe jest wyłączone.

Ta ładowarka wytwarza dość niski prąd ładowania, więc każdy akumulator 18650 można ładować przez całą noc.

Mikroukład można kupić zarówno w pakiecie DIP, jak iw pakiecie SOIC (koszt to około 10 rubli za sztukę).

MCP73831

Chip pozwala tworzyć odpowiednie ładowarki, poza tym jest tańszy niż przereklamowany MAX1555.

Typowy obwód przełączający pochodzi z:

Ważną zaletą obwodu jest brak mocnych rezystorów o niskiej rezystancji, które ograniczają prąd ładowania. Tutaj prąd jest ustawiany przez rezystor podłączony do 5. wyjścia mikroukładu. Jego rezystancja powinna mieścić się w zakresie 2-10 kOhm.

Zespół ładowarki wygląda następująco:

Mikroukład nagrzewa się dość dobrze podczas pracy, ale wydaje się, że to nie przeszkadza. Spełnia swoją funkcję.

Oto kolejny wariant pcb z diodą smd i złączem micro usb:

LTC4054 (STC4054)

Bardzo proste, świetny pomysł! Umożliwia ładowanie prądem do 800 mA (patrz). To prawda, że ​​\u200b\u200bjest bardzo gorący, ale w tym przypadku wbudowane zabezpieczenie przed przegrzaniem zmniejsza prąd.

Obwód można znacznie uprościć, wyrzucając jedną lub nawet obie diody LED za pomocą tranzystora. Wtedy będzie to wyglądać tak (zgadzam się, nigdzie nie jest łatwiej: para rezystorów i jeden konder):

Jedna z opcji PCB jest dostępna pod adresem . Płytka przystosowana jest do elementów o rozmiarze 0805.

ja=1000/R. Nie należy od razu ustawiać dużego prądu, najpierw zobacz, jak bardzo mikroukład się nagrzeje. Do moich celów wziąłem rezystor 2,7 kOhm, podczas gdy prąd ładowania okazał się około 360 mA.

Jest mało prawdopodobne, aby grzejnik można było dostosować do tego mikroukładu i nie jest faktem, że będzie on skuteczny ze względu na wysoką odporność termiczną przejścia kryształ-obudowa. Producent zaleca wykonanie radiatora „przez wyprowadzenia” – wykonanie jak najgrubszych ścieżek i pozostawienie folii pod obudową mikroukładu. I generalnie im więcej folii „ziemnej” zostaje, tym lepiej.

Nawiasem mówiąc, większość ciepła jest usuwana przez trzecią nogę, więc możesz zrobić tę ścieżkę bardzo szeroką i grubą (wypełnij ją nadmiarem lutu).

Pakiet chipów LTC4054 może być oznaczony jako LTH7 lub LTADY.

LTH7 różni się od LTADY tym, że pierwszy może podnieść bardzo rozładowany akumulator (na którym napięcie jest mniejsze niż 2,9 V), a drugi nie (trzeba go osobno wymachiwać).

Chip wyszedł bardzo pomyślnie, więc ma kilka analogów: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS6 10 2, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Przed użyciem któregokolwiek z analogów sprawdź arkusze danych.

TP4056

Mikroukład jest wykonany w obudowie SOP-8 (patrz), ma metalowy radiator na brzuchu, który nie jest podłączony do styków, co umożliwia wydajniejsze odprowadzanie ciepła. Umożliwia ładowanie akumulatora prądem do 1A (prąd zależny od rezystora nastawczego).

Schemat połączeń wymaga minimum załączników:

Układ realizuje klasyczny proces ładowania - najpierw ładowanie stałym prądem, następnie stałym napięciem i opadającym prądem. Wszystko jest naukowe. Jeśli krok po kroku zdemontujesz ładowanie, możesz wyróżnić kilka etapów:

  1. Monitorowanie napięcia podłączonego akumulatora (dzieje się to cały czas).
  2. Faza wstępnego ładowania (jeśli akumulator jest rozładowany poniżej 2,9 V). Prąd ładowania 1/10 z zaprogramowanego rezystora R prog (100mA przy R prog = 1,2 kOhm) do poziomu 2,9 V.
  3. Ładowanie maksymalnym stałym prądem (1000mA przy R prog = 1,2 kOhm);
  4. Kiedy akumulator osiągnie 4,2 V, napięcie akumulatora jest stałe na tym poziomie. Rozpoczyna się stopniowy spadek prądu ładowania.
  5. Gdy prąd osiągnie 1/10 wartości R zaprogramowanej przez rezystor (100mA przy R prog = 1,2 kOhm) ładowarka wyłącza się.
  6. Po zakończeniu ładowania sterownik kontynuuje monitorowanie napięcia akumulatora (patrz punkt 1). Prąd pobierany przez obwód monitorujący wynosi 2-3 μA. Po spadku napięcia do 4,0 V ładowanie włącza się ponownie. I tak w kółko.

Prąd ładowania (w amperach) oblicza się według wzoru I=1200/R prog. Dozwolone maksimum to 1000 mA.

Prawdziwy test ładowania akumulatorem 18650 przy 3400 mAh przedstawia wykres:

Zaletą mikroukładu jest to, że prąd ładowania jest ustawiany tylko przez jeden rezystor. Mocne rezystory o niskiej rezystancji nie są wymagane. Dodatkowo jest wskaźnik procesu ładowania, a także wskazanie zakończenia ładowania. Gdy bateria nie jest podłączona, wskaźnik miga raz na kilka sekund.

Napięcie zasilania obwodu musi mieścić się w granicach 4,5 ... 8 woltów. Im bliżej 4,5 V - tym lepiej (więc chip mniej się nagrzewa).

Pierwsza nóżka służy do podłączenia czujnika temperatury wbudowanego w akumulator litowo-jonowy (zwykle środkowy zacisk baterii telefonu komórkowego). Jeśli napięcie wyjściowe jest niższe niż 45% lub wyższe niż 80% napięcia zasilania, ładowanie zostaje wstrzymane. Jeśli nie potrzebujesz kontroli temperatury, po prostu postaw stopę na ziemi.

Uwaga! Ten obwód ma jedną istotną wadę: brak obwodu zabezpieczającego przed odwróceniem akumulatora. W takim przypadku kontroler ma gwarancję przepalenia z powodu przekroczenia maksymalnego prądu. W takim przypadku napięcie zasilania obwodu spada bezpośrednio na akumulator, co jest bardzo niebezpieczne.

Pieczęć jest prosta, zrobiona w godzinę na kolanie. Jeśli cierpi na to czas, możesz zamówić gotowe moduły. Niektórzy producenci gotowych modułów dodają zabezpieczenie przed przetężeniem i nadmiernym rozładowaniem (na przykład możesz wybrać, której płytki potrzebujesz - z ochroną lub bez iz jakim złączem).

Można również znaleźć gotowe płytki ze stykiem na czujnik temperatury. Lub nawet moduł ładujący z wieloma układami TP4056 połączonymi równolegle w celu zwiększenia prądu ładowania i z zabezpieczeniem przed odwrotną polaryzacją (przykład).

LTC1734

To także bardzo prosta konstrukcja. Prąd ładowania jest ustawiany przez rezystor R prog (na przykład, jeśli umieścisz rezystor 3 kΩ, prąd wyniesie 500 mA).

Mikroukłady są zwykle oznaczone na obudowie: LTRG (często można je znaleźć w starych telefonach Samsunga).

Tranzystor nadaje się ogólnie do dowolnego p-n-p, najważniejsze jest to, że jest zaprojektowany dla danego prądu ładowania.

Na tym schemacie nie ma wskaźnika ładowania, ale w LTC1734 jest napisane, że pin „4” (Prog) ma dwie funkcje - ustawianie prądu i monitorowanie końca ładowania akumulatora. Na przykład pokazano obwód z kontrolą końca ładowania za pomocą komparatora LT1716.

Komparator LT1716 w tym przypadku można zastąpić tanim LM358.

TL431 + tranzystor

Prawdopodobnie trudno jest wymyślić obwód z bardziej dostępnych komponentów. Tutaj najtrudniej jest znaleźć źródło napięcia odniesienia TL431. Ale są tak powszechne, że można je znaleźć prawie wszędzie (rzadko, jakie źródło zasilania działa bez tego mikroukładu).

Cóż, tranzystor TIP41 można zastąpić dowolnym innym o odpowiednim prądzie kolektora. Nawet stary radziecki KT819, KT805 (lub słabszy KT815, KT817) wystarczy.

Ustawienie obwodu sprowadza się do ustawienia napięcia wyjściowego (bez baterii!!!) za pomocą trymera na poziomie 4,2 V. Rezystor R1 ustawia maksymalną wartość prądu ładowania.

Schemat ten w pełni realizuje dwuetapowy proces ładowania akumulatorów litowych - najpierw ładowanie prądem stałym, następnie przejście do fazy stabilizacji napięcia i płynnego spadku prądu do prawie zera. Jedynym mankamentem jest słaba powtarzalność obwodu (kapryśna w ustawieniu i wymagająca zastosowanych komponentów).

MCP73812

Jest jeszcze jeden niezasłużenie zaniedbany mikrochip firmy Microchip - MCP73812 (patrz). Na tej podstawie otrzymujesz bardzo budżetową opcję ładowania (i niedrogą!). Cały zestaw to tylko jeden rezystor!

Nawiasem mówiąc, mikroukład jest wykonany w obudowie wygodnej do lutowania - SOT23-5.

Jedynym minusem jest to, że robi się bardzo gorąco i nie ma wskazania ładowania. To też jakoś nie działa zbyt niezawodnie, jeśli masz zasilacz o małej mocy (co daje spadek napięcia).

Generalnie, jeśli nie zależy Ci na wskazaniu ładunku, a prąd 500 mA Ci odpowiada, to MCP73812 jest bardzo dobrą opcją.

NCP1835

Oferowane jest w pełni zintegrowane rozwiązanie - NCP1835B, zapewniające wysoką stabilność napięcia ładowania (4,2 ± 0,05 V).

Być może jedyną wadą tego mikroukładu jest jego zbyt mały rozmiar (pakiet DFN-10, rozmiar 3x3 mm). Nie każdy jest w stanie zapewnić wysokiej jakości lutowanie takich miniaturowych elementów.

Z niezaprzeczalnych zalet chciałbym zauważyć, co następuje:

  1. Minimalna liczba części zestawu nadwozia.
  2. Możliwość ładowania całkowicie rozładowanego akumulatora (prąd wstępnego ładowania 30mA);
  3. Definicja zakończenia ładowania.
  4. Programowalny prąd ładowania - do 1000 mA.
  5. Wskaźnik naładowania i błędu (zdolny do wykrywania baterii jednorazowych i sygnalizowania tego).
  6. Długotrwałe zabezpieczenie ładowania (zmieniając pojemność kondensatora C t można ustawić maksymalny czas ładowania od 6,6 do 784 minut).

Koszt mikroukładu nie jest tak tani, ale nie tak duży (~ 1 USD), aby odmówić jego użycia. Jeśli przyjaźnisz się z lutownicą, polecam wybranie tej opcji.

Bardziej szczegółowy opis znajduje się w .

Czy można ładować akumulator litowo-jonowy bez kontrolera?

Tak, możesz. Będzie to jednak wymagało ścisłej kontroli nad prądem i napięciem ładowania.

Ogólnie rzecz biorąc, ładowanie akumulatora, na przykład naszego 18650, bez ładowarki w ogóle nie będzie działać. Nadal trzeba jakoś ograniczyć maksymalny prąd ładowania, więc przynajmniej najbardziej prymitywną pamięć, ale nadal wymaganą.

Najprostszą ładowarką do dowolnej baterii litowej jest rezystor szeregowo z baterią:

Rezystancja i rozpraszanie mocy rezystora zależą od napięcia zasilacza, który będzie używany do ładowania.

Jako przykład obliczmy rezystor dla zasilacza 5 woltów. Naładujemy akumulator 18650 o pojemności 2400 mAh.

Tak więc na samym początku ładowania spadek napięcia na rezystorze będzie wynosił:

U r \u003d 5 - 2,8 \u003d 2,2 wolta

Załóżmy, że nasz zasilacz 5 V ma maksymalny prąd 1 A. Obwód zużyje największy prąd na samym początku ładowania, gdy napięcie na akumulatorze jest minimalne i wynosi 2,7-2,8 wolta.

Uwaga: powyższe obliczenia nie uwzględniają możliwości bardzo głębokiego rozładowania akumulatora i napięcia na nim znacznie niższego, nawet do zera.

Zatem rezystancja rezystora wymagana do ograniczenia prądu na samym początku ładowania na poziomie 1 Ampera powinna wynosić:

R = U / I = 2,2 / 1 = 2,2 oma

Moc rozpraszania rezystora:

P r \u003d I 2 R \u003d 1 * 1 * 2,2 \u003d 2,2 W.

Na samym końcu ładowania akumulatora, gdy napięcie na nim zbliży się do 4,2 V, prąd ładowania wyniesie:

Ładuję \u003d (U un - 4,2) / R \u003d (5 - 4,2) / 2,2 \u003d 0,3 A

Czyli jak widać wszystkie wartości nie wykraczają poza dopuszczalne dla danego akumulatora limity: prąd początkowy nie przekracza maksymalnego dopuszczalnego prądu ładowania dla danego akumulatora (2,4 A), a prąd końcowy przekracza prąd, przy którym akumulator przestaje nabierać pojemności ( 0,24 A).

Główną wadą takiego ładowania jest konieczność ciągłego monitorowania napięcia na akumulatorze. I ręcznie wyłącz ładowanie, gdy tylko napięcie osiągnie 4,2 wolta. Faktem jest, że akumulatory litowe źle znoszą nawet krótkotrwałe przepięcia - masy elektrod szybko zaczynają się degradować, co nieuchronnie prowadzi do utraty pojemności. Jednocześnie powstają wszystkie warunki wstępne do przegrzania i obniżenia ciśnienia.

Jeśli twoja bateria ma wbudowaną płytkę zabezpieczającą, która została omówiona nieco wyżej, wszystko jest uproszczone. Po osiągnięciu określonego napięcia na akumulatorze sama płytka odłączy go od ładowarki. Jednak ta metoda ładowania ma istotne wady, o których mówiliśmy w.

Zabezpieczenie wbudowane w akumulator nie pozwoli na jego ponowne naładowanie w żadnych okolicznościach. Pozostaje Ci tylko tak kontrolować prąd ładowania, aby nie przekraczał on dopuszczalnych wartości dla tego akumulatora (płytki zabezpieczające niestety nie mogą ograniczać prądu ładowania).

Ładowanie zasilaczem laboratoryjnym

Jeżeli masz do dyspozycji zasilacz z zabezpieczeniem prądowym (ograniczeniem) to jesteś uratowany! Taki zasilacz to już pełnoprawna ładowarka, która realizuje prawidłowy profil ładowania, o którym pisaliśmy powyżej (CC/CV).

Aby naładować akumulator litowo-jonowy, wystarczy ustawić napięcie zasilania na 4,2 V i ustawić żądany limit prądu. I możesz podłączyć baterię.

Początkowo, gdy akumulator jest jeszcze rozładowany, zasilacz laboratoryjny będzie pracował w trybie zabezpieczenia prądowego (czyli stabilizuje prąd wyjściowy na zadanym poziomie). Następnie, gdy napięcie na bank wzrośnie do zadanych 4,2V, zasilacz przejdzie w tryb stabilizacji napięcia, a prąd zacznie spadać.

Gdy prąd spadnie do 0,05-0,1 C, akumulator można uznać za w pełni naładowany.

Jak widać zasilacz laboratoryjny to ładowarka niemal idealna! Jedyne, czego nie może zrobić automatycznie, to podjąć decyzję o pełnym naładowaniu baterii i wyłączeniu. Ale to drobiazg, na który nie warto nawet zwracać uwagi.

Jak ładować baterie litowe?

A jeśli mówimy o baterii jednorazowej, która nie jest przeznaczona do ładowania, to poprawna (i jedyna poprawna) odpowiedź na to pytanie brzmi NIE.

Faktem jest, że każda bateria litowa (na przykład zwykła CR2032 w postaci płaskiej tabletki) charakteryzuje się obecnością wewnętrznej warstwy pasywacyjnej, która pokrywa anodę litową. Warstwa ta zapobiega chemicznej reakcji anody z elektrolitem. A zasilanie prądem zewnętrznym niszczy powyższą warstwę ochronną, prowadząc do uszkodzenia akumulatora.

Nawiasem mówiąc, jeśli mówimy o baterii jednorazowej CR2032, to znaczy, że LIR2032, który jest do niej bardzo podobny, jest już pełnoprawną baterią. Można i należy go ładować. Tylko jej napięcie nie wynosi 3, ale 3,6 V.

Jak ładować akumulatory litowe (czy to akumulator do telefonu, 18650 czy jakikolwiek inny akumulator litowo-jonowy) omówiono na początku artykułu.

85 kop./szt. Kupić MCP73812 65 rub./szt Kupić NCP1835 83 rub./szt. Kupić *Wszystkie żetony z bezpłatną wysyłką