Преобразователь для повербанка своими руками

Современные мощные смартфоны потребляют много энергии и быстро разряжаются. Чтобы не остаться без связи в неподходящий момент, можно купить Power Bank. Однако, приобретая этот гаджет, легко можно нарваться на подделку. Например, иногда вместо нужного устройства приходит корпус от повербанка, внутри которого одна плата зарядки, один аккумулятор 18650, а остальное — песок.

Преобразователь для повербанка своими рукамиКитайская подделка повербанка

Чтобы не приобрести подделку и при этом сэкономить деньги, можно сделать повербанк самостоятельно, своими руками.

Из чего состоит повербанк

Для того, чтобы собрать повербанк, в первую очередь нужно приобрести два электронных компонента: плату заряда с защитой от перезарядки и повышающий преобразователь.

Также для сборки потребуются аккумуляторы и корпус. Батареи можно купить или достать из бывших в употреблении АКБ ноутбуков. Иногда на «авито» можно купить почти новые АКБ от ноутбука, у которых сгорел контроллер, а аккумуляторы в хорошем состоянии, или “умер” один из аккумуляторов в батарее, а остальные в отличном состоянии.

Идеи и схемы для сборки своими руками

Для того, чтобы сделать своими руками Рower Bank, вам в любом случае потребуются контроллер заряда и преобразователь, повышающий напряжение с 3,7 до 5 вольт, здесь очень мало простора для творчества.

Однако вариантов, из чего сделать корпус, есть несколько. Его можно не только найти в интернет-магазине, но и переделать из готового корпуса от ненужного гаджета.

Или можно сделать самостоятельно из дерева очень красивый, стильный корпус.

Преобразователь для повербанка своими рукамиКорпус из дерева

При выборе аккумуляторов также можно проявить фантазию. Их можно достать из неисправных батарей ноутбука или старого мобильного телефона. Можно также использовать батареи фонарика.

Преобразователь для повербанка своими руками

Какие модули из Китая нам понадобятся

Чтобы сделать своими руками выгодный Рower Bank, можно подобрать дешёвые компоненты, например, на сайте Aliexpress. Приведём основные сведения, которые нужны, чтобы выбрать дешёвый качественный модуль.

Плата заряда должна иметь защиту от перезаряда, от короткого замыкания, от перегрузки. Устройство собирается на основе микросхемы и нужно для того, чтобы вовремя прекращать зарядку.

Основной характеристикой платы заряда является выходной ток (он может быть равен 1 амперу), или бывают приборы с двумя выходами на 1 и 2 А. Кроме этого, при выборе нужно также обращать внимание на тип батарей — обычно большинство плат рассчитано на литий-ионные аккумуляторы 18650.

На некоторых моделях устанавливаются цифровые дисплеи, на которых отображается процент зарядки батареи.

Преобразователь для повербанка своими рукамиПлата заряда

Аккумуляторы выдают 3,5-3,7 вольт, а для заряда мобильного гаджета требуется напряжение 5 В. Поэтому для зарядного устройства необходим повышающий преобразователь. Он может быть в виде платы, к которой нужно припаивать провода, либо в виде платы уже с установленным USB-разъёмом (одним или парой).

В последнем случае нужно будет только припаять провода “+” и “-” от батареи к разъёмам “B+” и “B-” (они также могут обозначаться как “Vin” или “input”).

Найти это устройство в магазинах можно по запросу “повышающий преобразователь для повербанка 3,7-5 вольт”, или просто “повышающий DC-DC преобразователь”.

Преобразователь для повербанка своими рукамиПовышающий преобразователь для повербанка

Но есть повышающие преобразователи с регулировкой выходного напряжения, в этом случае прежде, чем припаивать к USB-разъёму и подключать его к телефону, нужно измерить напряжение на выходе мультиметром и выставить нужные нам 5 вольт.

Преобразователь для повербанка своими рукамиПовышающий преобразователь с регулировкой напряжения

Повербанк на 18650 из АКБ от ноутбука

Для сборки power bankа своими руками из батарей старых ноутбуков потребуются:

  • модуль заряда с защитой от перезаряда;
  • преобразователь, повышающий напряжение с 3,7 до 5 вольт;
  • корпус;
  • литий-ионные аккумуляторы 18650;
  • конденсатор на 100 мкФ, 16 В;
  • USB-разъём;
  • кнопка для включения и выключения устройства;
  • соединительные провода.

Пошаговая инструкция по сборке:

  1. Сначала нужно разметить корпус по размерам компонентов.
  2. Сделать отверстия по разметке.

Преобразователь для повербанка своими рукамиПодгонка корпуса.

  1. При помощи пайки соединить параллельно аккумуляторы, использующиеся для повербанка (жало паяльника должно быть массивным, а паять нужно быстро, чтобы не повредить АКБ).
  2. Укрепить конструкцию из батарей скотчем и установить её в корпус.
  3. Установить модуль заряда в корпус.
  4. Припаять батарею аккумуляторов 18650 к модулю заряда.

Преобразователь для повербанка своими рукамиСоединение аккумуляторов и модуля заряда

  1. Установить повышающий преобразователь, соединив его с модулем заряда через кнопку включения.

Преобразователь для повербанка своими рукамиКнопка включения

Если на плате повышающего преобразователя есть USB-разъёмы, на этом изготовление зарядного устройства можно считать законченным. Если такого гнезда нет, его нужно припаять.

Для этого к разъёму припаиваются плюсовой и минусовой выход платы преобразователя.

Для стабилизации зарядного тока можно между положительным и отрицательным выходами разъёма припаять конденсатор ёмкостью 100 микрофарад, рассчитанный на напряжение 16 вольт.

Преобразователь для повербанка своими рукамиСхема соединения компонентов

Внимание! Литий-ионные аккумуляторы плохо переносят высокую температуру, поэтому при пайке нужно работать мощным паяльником на протяжении короткого промежутка времени.

Power Bank из телефонных аккумуляторов

У многих найдётся сколько-нибудь ненужных мобильных телефонов, из которых можно достать аккумуляторы. При использовании нескольких устройств от телефонов учитывайте, что батареи должны быть одной ёмкости, да и по другим параметрам они должны быть похожи друг на друга.

Как соединить аккумуляторы телефоновВажно! На ёмкость пауэрбанка влияет количество используемых аккумуляторов: чем их больше, тем больший объём энергии можно накопить. Рекомендуемая ёмкость самодельного Рower Вankа от 6 000 до 20 000 мАч.

Порядок сборки самодельного Рower Вankа такой же, как и при использовании АКБ от ноутбука.

Повербанк из батареек

Для простейшего самодельного пауэрбанка из четырёх батареек АА потребуются:

  • никель кадмиевые аккумуляторы;
  • разъём USB (можно взять от сломанного гаджета);
  • баллон использованного освежителя воздуха;
  • два спичечных коробка;
  • упаковка фотоплёнки;
  • соединительные провода;
  • скобы;
  • баночка из-под витаминов.

Порядок изготовления:

  1. У каждой из двух спичечных коробок отгибаем одну из стенок (показано на фото). После склеиваем коробки вместе и устанавливаем в них аккумуляторы.

Аккумуляторы в спичечных коробках 

  1. С обратной стороны спичечного коробка делаем электрические контакты из скоб. После этого соединяем скобы проволокой.

Соединение батарей

  1. Устанавливаем получившееся изделие в коробок от фотоплёнки. Проверяем напряжение на выходе батареи: оно должно быть немного больше 5 вольт.

Проверяем напряжение

  1. Отрезаем дно у упаковки от витаминов и делаем в нём отверстие для USB-разъёма. Вставляем USB-разъём и припаиваем к нему провод, к которому подсоединены аккумуляторы.

Установка USB-разъёма

  1. Вставляем нашу конструкцию в баллончик освежителя воздуха, затем закрываем его.

Самодельный повербанк в сборе

Теперь можно испытать получившуюся конструкцию в деле.

Испытание самодельного зарядного устройства

Нюансы при сборке — как не убить телефон

Чтобы не повредить смартфон при сборке повербанка, нужно быть аккуратным. Провода должны быть припаяны правильно, нельзя перепутывать полярность, т. е. вместо положительного припаять отрицательный контакт. После сборки конструкции требуется проверить напряжение, которое выдаёт зарядное устройство.

Самодельный ПОВЕРБАНК ? Это просто !

Самодельный повербанк — это очень просто! Предлагаю ознакомиться с описанием моей самоделки, возможно она даст вам толчок к изготовлению чего подобного своими руками. На данный момент доступно для покупки огромное количество повербанков разной конфигурации, размеров и с разными дополнительными опциями. Но я решил собрать себе сам.

Причины побудившие меня были достаточно веские: нежелание тратиться на покупку (с возможной лотереей), наличие плат как заряда так и повышающих преобразователей до 5 Вольт. А так же наличие огромного количества аккумуляторов лежащих без дела. Ситуацию обострил друг привезший десяток 18650 от ноутбука. На фото лишь малая часть аккумуляторов.Преобразователь для повербанка своими руками Я покупал в интернет магазинах дешевые повербанки на 1 элемент 18650Преобразователь для повербанка своими руками и покупал сами элементы 18650, но видимо опыт оказался неудачным, либо напряженка с деньгами дали повод для творчества. Повербанки на 1 элемент с емкостью до 2600мАч (классический случай) не давали полностью зарядить смартфон, не говоря уж о планшете. К тому же аккумуляторы купленные в интернете оказались подделкой с реальной емкостью 1000мАч.Преобразователь для повербанка своими руками Было куплено 4 штуки, но я решил произвести вскрытие одного, дабы убедиться о подделке, но замкнул случайно полюса и аккумулятор у меня вспыхнул. Благо я ковырялся на балконе и не долго думая швырнул с 5 этажа на улицу. Была зима, аккумулятор от температуры растопил снег и лед и сколько я не пытался его искать позже — так и не нашел. За то нашел его весной. Фоток нет, но зрелище было жалким. Это я к тому, что литиевые аккумуляторы требуют более аккуратного обращения. Задумался о комплектации повербанка:

Читайте также:  Минимальный уклон канализационных труб для самотека

Корпус

Изначально планировал собрать аккумуляторы в «трубе», видел как то в очереди на почте у девушки, но на 2-3 элемента получалась какая то трубка с большими габаритами, в карман не положить. Решено было расположить элементы рядом (классический вариант). Встал другой вопрос- из чего делать корпус? Была мысль сделать из стеклоткани с эпоксидной смолой и уже начал проработки, пока на работе у электриков не увидел трубу пластиковую для прокладки электропроводки.Преобразователь для повербанка своими руками Преобразователь для повербанка своими руками Процесс изготовления следующий: берем 2 аккумулятора (3-5 кому сколько надо), трубу пластиковую и фен(строительный), можно попробовать размягчить трубу в кипятке, этот вариант я не пробовал. Аккумуляторы обматываем несколькими слоями изоленты или скотча. Греем феном равномерно пластиковую трубу и вставляем аккумуляторы. Далее труба остывает сохраняя форму. Остается вытолкнуть аккумуляторы и часть корпуса готова. далее снимаем изоленту (скотч) с элементов что бы они свободно (но без болтанки) вставлялись в новоявленный корпус. Кстати с первого раза у меня не получилось, на второй попытке я остановился, но корпус получился чуть чуть пропеллером (перекос я устранил шлифованием обоих сторон). Обрезаем по длине и шлифуем торец наждачной бумагой или напильником. Далее берем кусочек оргстекла, смачиваем его дихлоэтаном (осторожно ЯД) и склеиваем с трубой.Преобразователь для повербанка своими руками Через часов 10 (сушить на улице или под вентиляцией) обтачиваем на наждаке или любым доступным способом. У нас получается стакан с донышком.

Схема

Преобразователь для повербанка своими руками Ее можно сказать что практически и нет — 2 провода от платы зарядки на аккумулятор, 2 провода от платы повышающего преобразователя на плату зарядки, которая при разряде батареи до нижнего уровня отключит питание повышающего преобразователя. Если вы купили плату повышающего преобразователя с распаянным USB разъемом, то это упрощает конструкцию. На USB разъеме можно соединить два средних вывода между собой. Некоторые телефоны с помощью перемычки распознают что подключены не к порту компьютера а к зарядному устройству и начинают заряжаться повышенным током (1000 мА вместо 500). Мне же пришлось разъем паять на обратную сторону платы зарядки. Основной нюанс — соблюдать полярность и постараться использовать для + провода красного цвета (любой светлый), для минуса синий(любой темный). В последующем выработанная привычка использовать разные цвета упрощает жизнь. Почитать о маркировке можно тут Плата заряда аккумуляторов Преобразователь для повербанка своими руками Вариантов много, но все сводятся к применению одних и тех же микросхем а так же полевых транзисторов в качестве элемента отсечки аккумуляторов при разряде. Ах да, аккумуляторы я использовал без защиты. Тут нужен будет паяльник для соединения плат между собой и аккумуляторов, а так же кусочки проводов небольшого сечения (длина небольшая, не критично).

Повышающий преобразователь

Преобразователь для повербанка своими руками На ваш кус и цвет, любой повышающий до 5 Вольт и выдающий ток не менее 1 Ампер. В плате используемой мной нет защиты от короткого замыкания на выходе, но я и использую устройство по прямому назначению, поэтому шанс спалить преобразователь практически отсутствует. Небольшой недостаток — преобразователь потребляет без нагрузки 500мкА (0.5мА), Но что бы разрядить аккумуляторы потребуется 8000 часов. Можно пренебречь.

Так же не обошлось без паяльника. Припаянную плату я упаковал в кусочек термоусадочной трубки и сделал отверстие для светодиода — индикатора работы преобразователя. Нужно это было по той причине, что платы в корпусе ничем не фиксировались и необходимо было избежать замыкания.

Аккумуляторы

Преобразователь для повербанка своими руками Рекомендую использовать из б/ушных батарей от ноутбуков, дешево и сердито. Мой следующий повербанк будет на батареях от мертвого планшета. Элементы фиксируем вместе и мажем автомобильным герметиком, далее соединяем контакты + к + и — к — , т е параллельно.

Тут есть СЕРЬЕЗНЫЙ МОМЕНТ! перед соединением необходимо ЭДС элементов привести к одному значению. Пусть оппоненты пишут, что все это ерунда и происки врагов, но на своем опыте убедился в необходимости балансировки. Для балансировки приготовил лампочку от фонарика 3.

5 Вольта, но по работе меня отвлекли и про балансировку я успешно забыл. Спаял оба конца у элементов (пайка выполняется при наличии активного флюса или паяльной кислоты, просто залудить с канифолью будет проблематично). Долго прогревать место пайки нельзя — может выйти из строя аккумулятор.

Дело сделано, жду когда сборка из акб остынет, но не тут то было, конструкция от нагрева начала обжигать руку, сначала я подумал, что паяльником так сильно прогрел или повредил, но до меня доперло — не сделал балансировку. быстро отпаял и соединил + с + через лампочку.

По истечении примерно 3-4 часов проверил ток между элементами, он составил не более 5 мА, а это значит что аккумуляторы имеют одинаковую ЭДС и готовы для спаривания спайки.

  • дополнительные мелочи (USB)

Для завершения конструкции мне не хватало USB порта — взял его от какой то дохлой материнской платы. Выпаял вандальным способом — с помощью фена строительного. Была мысль использовать сразу 2 USB порта и 2 платы преобразователей (раздельные каналы как и положено), но тупо не хватило места внутри корпуса. да и впоследствии наличие 2 го порта USB не было сильно востребовано. Зафиксировано внутри все герметиком (кто любит клеевой пистолет — можно и им) Крышка приклеена и изготовлена так же как донышко. Красить повербанк не стал, родной серый цвет корпуса вроде приемлемый, ничего не мешает отшлифовать и покрасить с баллончика. После изготовления повербанка я задумался о том, что зря я поторопился. Можно было использовать комплект с дешевого повербанка и не изобретать велосипед, но тогда бы потребовались аккумуляторы с защитой. варианты потрошить дешевую, использовать разные акб Некоторые нюансы в процессе изготовления повербанка: конструкция корпуса — применение дихлорэтана — ЯД От оргстекла стружки тяжело убрать- прилипают (статика), аккумуляторы крайне желательно произвести селекцию из существующих элементов. Я использовал зарядное устройство Imax B6 2 цикла заряда-разряда током 1 Ампер показали ху из ху! Было приличное количество элементов с емкостью меньше 800 мАч, они пошли на утилизацию (на работе собирают и сдают). Пайку выполнять при наличии вентиляции. Аккумуляторы паять мощным паяльником, платы можно маломощным. Испытания Выдалась недавно мне поездка в город Волгоград на чемпионат России по радиоуправляемым планерам F3K. Вот тут то повербанк и пригодился. 32 часа в поезде это вроде и не много, но от нечего делать были просмотрены фильмы и сыграны игрушки на смартфоне и планшете. И если в первый день розетки в вагоне не были актуальны, то на второй день любого желающего подзарядиться ждала очередь в несколько часов =) Повербанк я ставил на зарядку ночью когда все спали, поэтому никому не помешал и был доволен. Емкости повербанка хватало на просмотр фильма и последующей зарядки планшета как минимум на три четверти. В гостинице ставил заряжаться на ночь, днем пользовался сам и давал другим. Полностью разряженный повербанк заряжается примерно за 5 часов. Емкость получилась около 4100 мАч. Ток разряда в зависимости от кабеля доходит до 1 Ампера. При зарядке индикатор горит красным, по окончанию заряда голубым. Как и у большинства плат контроллеров заряда 18650. При разряде светится красный индикатор, но его практически не видно, не продумал конструкцию до конца.

Котэ куда же без нее

Читайте также:  Медь и олово что получается

Заключение: есть с приемлемой ценой повербанки и с лучшими характеристиками, но наличие горы 18650 и желания приложить руки сделали свое дело. на свет появилась самоделка. Версия бета со своими недостатками. Мои запросы перекрывает полностью, дочь иногда в школу носит.

зы обзор дался тяжело, но интересно. Недочеты прошу указывать. Виноватых накажем. остальных поощрим. Пропущенные моменты будут разъяснены и сомнения рассеяны =)

Power Bank Схема Принципиальная

Их количество влияет только на объем будущего Power bank, но оптимальным будет от до mAh в общем. Преобразователь для повербанка своими руками На улице он самостоятельно заряжается с помощью солнечного света — как и задумано.

Преобразователь для повербанка своими руками Вместо него поставим туда контроллер заряда батареи.

Как собрать Power bank с aliexpress без схемы (5000 — 15000 mAh)

Преобразователь для повербанка своими руками Пластмасса корпуса очень хорошая, достаточно эластичная, потому сломать тяжело.Преобразователь для повербанка своими руками Мы используем специальные электрические изоляторы для исключения контакта никелевой сварочной ленты и корпуса аккумуляторов. И наконец, присоедините внешние коннекторы USB и всё готово. Родные имели падение около 0. Спереди расположен дисплей, причем матричный, что весьма неожиданно.Преобразователь для повербанка своими руками Количество витков Причина повышения КПД кроется не столько в том, что устройство стало отключаться при более низком напряжении на аккумуляторе, сколько в том, что теперь напряжение на входе преобразователя выше, соответственно с повышением напряжения падает ток потребления по входу, соответственно более эффективно используется энергия. Схема включения CE Фото преобразователей Готовое устройство хотелось сделать достаточно функциональным, поэтому я решил использовать 2 преобразователя, если придётся заряжать сразу пару устройств, а для аккумуляторов решил взять аж 4 микросхемы TP, чтобы можно было использовать аккумуляторы с разной ёмкостью. Входное напряжение LT может быть ниже 2,2 В.Преобразователь для повербанка своими руками Собираем Power Bank на солнечных батареях с фонариком

Шаг 1: Составляющие

Преобразователь для повербанка своими руками Я не стал рисовать полную принципиальную схему, так как не видел в этом смысла, но покажу принцип строения данного поверанка. Остается только проделать дырочки и зафиксировать все элементы термоклеем в коробочке.

  • Мощный универсальный Power Bank своими руками

В боковой стенке вырезаны два отверстия под микро юсби разъемы, то есть одновременно можно заряжать два устройства. Все работает, индикатор светится красным, цепь собрана верно. Минус аккумулятора я припаял к минусу от преобразователя, провода брать желательно толстого сечения, потому как токи здесь будут от 1 до 3 ампер, в зависимости от того что вы будете заряжать. Для начала я выяснил, что на дорожках до диодов падает около 0. В тесте я использовал аккумуляторы Sony VTC4, которые участвовали в моем обзоре аккумуляторов. Инструкция Инструкция хоть и на английском, но очень подробная.

15 комментариев

Причина повышения КПД кроется не столько в том, что устройство стало отключаться при более низком напряжении на аккумуляторе, сколько в том, что теперь напряжение на входе преобразователя выше, соответственно с повышением напряжения падает ток потребления по входу, соответственно более эффективно используется энергия. Меня часто спрашивают, как сделать простой бесперебойник 5 Вольт.

    С корпусом я определился. При соединении аккумуляторов напряжение на обеих должно быть одинаковым 4. Использован корпус от адаптера или инвертора, но можно использовать другой подходящий корпус. Электричество, получаемое от этих панелей, хранится в Li-Po батарее. Но после их заряда оказалось, что за долгое время работы в ноутбуке, ни одна из 6-ти проверенных мной банок не держала заряд они саморазряжались. По размерам он оказался достаточно вместителен. Но это, отнюдь, не говорит, что они лучше. Подключать светодиод на прямую нельзя, потому что он моментально сгорит, а подключил я его через резистор, на ОМ, при помощи тоненьких проводков подсоединил к минусу и плюсу.

    15 комментариев

    При подаче питания на Повербанк входные 5 Вольт через отдельный диод D1 поступают на вход преобразователя, а так как это напряжение выше, чем от аккумуляторов, то и питание производится от внешнего БП. Устанавливаем PCM на батарею.

    При помощи четырех диодов D2-D5 организована защита от установки аккумулятора в неправильной полярности. Далее я установил USB на место где ранее был встроен выключатель от звонка, при помощи супер клея и соды.

    Пауэрбанк без функции автоматического отключения своими руками: зачем он нужен и какие компоненты нужны для сборки

     С древних времён так повелось, что пауэрбанки (далее по-народному повербанки) имеют функцию автоматического выключения, если нагрузка слишком мала или совсем не подключена. Обычно порог автоматического отключения по току выхода в повербанках находится на уровне 40-80 мА.

    • Функция автоматического выключения повербанков в большинстве случаев — полезна, так как позволяет экономить энергию аккумулятора при простоях; но бывает и вредна, если нагрузка сама по себе слабая или работает с перерывами.
    • В статье будет рассмотрена сборка своими руками повербанка без функции автоотключения; иными словами, powerbank always on.
    • Основная составляющая часть устройства — плата зарядки аккумулятора, совмещённая с DC-DC преобразователем:

    Это — основная, но не достаточная часть.

    Чего здесь не хватает и почему — далее в статье.

    Необходимые компоненты для сборки повербанка Always On и сама сборка

    Чтобы всё работало, как надо, в состав устройства должны входить следующие ингридиенты:

    1. Контроллер заряда аккумулятора. Это — жизненно необходимая часть, поскольку неуправляемый заряд литиевого аккумулятора в чём-то сродни неуправляемой термоядерной реакции: последствия могут быть весьма плачевными.

    2. DC-DC преобразователь, который будет преобразовывать напряжение аккумулятора (номинал для Li-ion аккумуляторов 3.7 В) в какое-то более полезное для потребителя напряжение. В типовом случае это 5 В, но могут быть разные варианты.
    Преобразователь должен иметь стандартные средства защиты от перегрева и короткого замыкания.

    3. Плата защиты аккумулятора. Поскольку DC-DC преобразователь в этом устройстве будет работать всегда, то он сможет рано или поздно даже без нагрузки довести аккумулятор до глубокого разряда, а это ему крайне вредно. Плата защиты должна предотвратить такую беду.

    4. Литий-ионный аккумулятор (ёмкость по вкусу).

    5. Корпус (по вкусу).

    Анализ наличия компонентов на небезызвестной площадке показал, что в природе существуют п.1 и п.2, объединённые на одной плате (её фото в диагональном ракурсе представлено в начале статьи).

    Теперь разберём состав этой платы подробно.

    На левой половине платы расположен DC-DC преобразователь, а на правой — контроллер заряда аккумулятора.

    DC-DC преобразователь (постоянного тока в постоянный) основан на чипе SDB628 (маркировка B628). Это — точный клон суперпопулярного MT3608 (и этот клон — далеко не единственный).

    Наиважнейшим преимуществом этого чипа является крайне низкий ток потребления на холостом ходу: максимум 200 мкА, типовой — 100 мкА. То есть, никакого физического отключения DC-DC преобразователя в перерывах между работой не требуется; его потреблением можно пренебречь.

    Напряжение выхода DC-DC преобразователя — регулируемое. К сожалению, для регулировки используется не многооборотный подстроечный резистор, а самый обыкновенный. Из-за этого довольно трудно установить нужное напряжение на выходе с хорошей точностью; у меня получилось установить 5 Вольт примерно с 5-ой попытки. Тем не менее, «миссия выполнима».

    Чип SDB628 (MT3608) допускает входной ток в рабочем режиме до 2 А. Если учесть, что КПД преобразователя — не 100%, а напряжение на аккумуляторе в конце разряда может снижаться до 3.2 В; то максимум, на что можно рассчитывать на выходе при стандартном напряжении 5 В — это около 5 Вт мощности, т.е. ток выхода — до 1 А.

    Для работы в качестве повербанка с целью подзарядки смартфонов это — маловато будет; но в данном случае от устройства требуется работа именно с малыми потребителями энергии, и для этих целей тока 1 А на выходе будет вполне достаточно.

    В любом случае возможность установки произвольного напряжения рассматриваем как несомненный плюс для платы, ибо не всегда потребителю могут требоваться именно 5 В.

    Контроллер зарядки литий-ионных аккумуляторов на этой плате основан на чипе TP4056 (маркировка 4056). Этот чип — тоже крайне популярный, правда, только для устройств без поддержки «быстрой зарядки» (QC).

    Читайте также:  Все о межпозвоночной грыже грудного отдела

    Всем хорош этот чип, но вот индикация у него примитивная. Он может показывать только «зарядка идёт» и «зарядка окончена».

    Соответственно, именно эти два светодиода в конструктиве SMD и установлены на плате. Светодиод «зарядка идёт» — красный, «зарядка окончена» — зелёный.

    Чтобы их было видно, устройству потребуется прозрачный корпус или корпус с окошечком. Эта задача будет блестяще решена. 🙂

    Чип позволяет регулировать ограничение тока зарядки с помощью резистора от вывода 2 на землю. На плате установлен резистор номиналом 1 кОм, что соответствует максимально-допустимому току для чипа в 1.2 А.

    Для зарядки аккумулятора можно подключить питание к плате как через USB кабель (разъём микро-USB имеется на борту), так и припаяв отдельный кабель для подачи питания (контактные отверстия, параллельные разъёму микро-USB, тоже предусмотрены).

    Следующий ингридиент — плата защиты аккумулятора.

    Плата защиты — очень маленькая и недорогая.

    Она выполняет множество функций: защита от перезаряда и переразряда, от превышения токов заряда или разряда, от короткого замыкания со стороны аккумулятора или с внешней стороны.

    Но в нашем устройстве от неё будет требоваться только одна из этих функций: защита от переразряда. Остальные функции — на совести контроллера заряда и DC-DC преобразователя.

    Следующий ингридиент — литий-ионный аккумулятор.

    В этом качестве был выбран аккумулятор формата 14500 за свои малые габариты: он без проблем должен был поместиться в намеченный для устройства корпус.

    Аккумулятор имеет приваренные выводы из никелевой ленты, что удобно для его соединения пайкой с другими компонентами устройства.

    Выбор именно этого аккумулятора оказался ошибкой; но об этом — позже.

    Для подачи напряжения на вход и подключения нагрузки на выход конструируемого повербанка использовался разрезанный пополам кабель-удлинитель USB. Разъём «папа» использовался для зарядки повербанка; а «мама» — для снятия с него полезной мощности.

    В итоге получился такой действующий макет устройства:

    Плата защиты была припаяна непосредственно к контактам аккумулятора, затем припаяна совмещённая плата контроллера заряда и DC-DC преобразователя, а затем — кабели входа и выхода.

    После проверки функционирования вся эта конструкция была упакована в корпус, в качестве которого использовалась (барабанная дробь!) коробка от магнитофонной кассеты. Вуаля:

    Главное, за что был выбран именно такой необычный корпус, — это наличие прозрачной крышки, через которую видно состояние светодиодов на плате контроллера.

    Так выглядит получившаяся конструкция в процессе собственной зарядки (заметно свечение красного светодиода):

    Аккумулятор и плата контроллера зарядки для надёжности были закреплены в корпусе жирными каплями прозрачного герметика; а плата защиты аккумулятора так и осталась висеть на контактах аккумулятора без дополнительного крепления (за ненадобностью).

    Габариты корпуса коробки от кассеты позволяют разместить в ней даже не один, а 2-4 аккумулятора формата 14500, соединённых параллельно, и, тем самым, увеличить ёмкость повербанка.

    Но надо не забывать перед параллельным соединением аккумуляторов выравнивать в них напряжение, иначе могут быть неприятности из-за сильнейших токов, перетекающих от хорошо заряженных аккумуляторов к слабо заряженным.

    Кроме того, надо иметь в виду, что существуют два типоразмера коробок для кассет: тонкие (толщиной 14.5 мм) и толстые (16.6 мм). Для аккумуляторов 14500 (диаметр 14 мм, длина 50 мм) подойдёт только толстая коробка.

    Переходим к главному разделу обзору — тесту получившегося устройства.

    Тест постоянно включенного повербанка (always on)

    Сначала обсудим вопрос пределов регулировки выходного напряжения.

    Для этого вспомним, что DC-DC преобразователь повербанка — повышающий, вследствие чего получить на выходе напряжение ниже, чем есть на аккумуляторе, в принципе невозможно. А напряжение полностью заряженного литий-ионного аккумулятора составляет 4.2 В. Это и есть нижний предел регулировки выходного напряжения.

    Верхний предел регулировки был установлен экспериментально, он составил составил 27.6 В.

    Исходя из того, что мощность на выходе в режиме повербанка на должна превышать 5 Вт; ток при максимальном напряжении 27.6 В не должен превышать 180 мА. Для остальных напряжений можно посчитать по формуле I=W/U, где W — допустимая мощность (5 Вт), U — напряжение на выходе.

    1. Ток холостого хода всех компонентов в сборе, потребляемый от аккумулятора, составил 158 мкА.
    2. Теперь — несколько осциллограммок.
    3. Первая — напряжение на индуктивности DC-DC преобразователя без нагрузки на выходе (напряжение на выходе — 5 В; напряжение на аккумуляторе — вблизи номинала (3.7 В):

    На холостом ходу (без нагрузки на выходе) на индуктивности время от времени проскакивают одиночные импульсы для поддержания выходного напряжения на заданном уровне.

    Теперь — осциллограмма в этом же месте схемы при нагрузке на выходе 1 А:

    При реальной нагрузке импульсы, естественно, становятся непрерывными.

    Далее — осциллограмма пульсаций на выходе:

    Пульсации на выходе получаются не маленькими, полный размах составляет свыше 250 мВ. Это значит, что если предполагается питать от этого повербанка какую-либо чувствительную к пульсациям аппаратуру, то хорошо было бы на выход повербанка дополнительно напаять электролитический конденсатор ёмкостью хотя бы 100 мкФ (больше — лучше).

     Теперь — тепловой снимок главной платы устройства в режиме выхода 5 В / 1 А:

    Нагрев чипа DC-DC преобразователя и выпрямительного диода — очень сильный, почти до 100 градусов. Так что превышать мощность выхода в 5 Вт точно не надо.

    Теперь — к самому печальному пункту программы испытаний: проверке ёмкости применённого аккумулятора.

    Проверка проводилась с помощью USB-тестера; и она показала, что при зарядке аккумулятора с нуля в него втекает всего лишь  314 мАч! Хотя на нём самом указана ёмкость 2300 мАч!!!

    Я, конечно, догадывался, что поместить ёмкость 2300 мАч в корпусе такого типоразмера физически невозможно, и был морально готов увидеть ёмкость в 2-3 раза меньше. Но она оказалась меньше в 7 с лишним раз! Приличных комментариев просто нет.

    Полностью заряженный повербанк смог отдать в нагрузку ёмкость 197 мАч (при токе нагрузки 200 мА); КПД оказался около 63%, что не слишком много, но приемлемо.

    В общем, я уже заказал вместо этого аккумулятора другой, с ёмкостью 900 мАч; про который в отзывах писали, что ёмкость — почти честная.

    Итоги и выводы

    Конструкция в итоге получилась хотя и сильно не стандартной, но вполне работоспособной, удобной и позитивной.

    Конечно, описанный опыт изготовления своими руками повербанка без автоматического выключения — это не окончательная и бесповоротная рекомендация, что и как делать, а только общее направление действий.

    Единственная более-менее настоятельная рекомендация — это использование в качестве DC-DC преобразователя чипа MT3608 (или его клонов). Этот чип отличается очень малым потреблением на холостом ходу, что избавит авторов подобных конструкций от необходимости устанавливать физические выключатели для предотвращения разряда аккумулятора в перерывах между полезной работой повербанка.

    И, конечно, надо более критично, чем это сделал я, подходить к выбору аккумулятора (-ов) для повербанка. 🙂

    Применение такого рода повербанков позволит полностью зарядить устройства с небольшими собственными аккумуляторами (смарт-часы, Bluetooth-наушники) или поддерживать питание устройств с низким потреблением (например, микромощное дежурное освещение).

    Комбинированная плата контроллера зарядки литиевого аккумулятора и DC-DC преобразователя была куплена на Алиэкспресс здесь. Цена на дату составления обзора — чуть больше $1 с учётом доставки (в дальнейшем может меняться).

    Плата защиты аккумулятора была куплена на той же площадке здесь. Цена — аналогично, чуть выше $1 с учётом доставки.

    • Обзор этой платы — здесь.
    • Осциллограммы снимались с помощью цифрового осциллографа Fnirsi-1013D (тоже со своеобразным подходом к декларированию технических характеристик, обзор).
    • Теплоснимок был сделан тепловизором Uni-T Uti120Mobile (обзор).
    •  Всем спасибо за внимание!
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector