Încărcător mobil DIY. Do-it-yourself vampire sau încărcare alternativă pentru telefonul tău mobil

Trimis de:

Este descris designul unui dispozitiv de stocare de casă (PowerBank) de tip "Vampire". Sunt oferite o diagramă și o descriere a fabricării acestuia. În general, este plăcut să citiți astfel de materiale, unde autorul ia problema în serios.

Prolog

Ideea construirii acestei structuri a fost inspirată dintr-un zbor pe o aeronavă Airbus A380, în care există un conector USB, conceput pentru alimentarea dispozitivelor compatibile cu USB.

Dar un astfel de lux nu este disponibil în toate avioanele și cu atât mai mult nu poate fi găsit în trenuri și autobuze. Și am visat de mult să revăd serialul „Friends” de la început până la sfârșit. Deci, de ce să nu ucizi două păsări dintr-o singură lovitură - urmărește serialul și luminează-ți timpul de călătorie. Un stimulent suplimentar pentru a construi acest dispozitiv a fost descoperirea depozitelor de baterii puternice litiu-ion.

Sarcina tehnică

Încărcătorul portabil trebuie să ofere următoarele capabilități.

1. Programul de lucru în modul offline sub sarcină nominală, nu mai puțin de 10 ore. Baterii litiu-ion capacitate mare, sunt cele mai potrivite pentru asta.

2. Pornire automată si oprirea incarcatorului in functie de prezenta sarcinii.

3. Oprire automatăÎncărcător atunci când bateria este descărcată critic.

4. Capacitatea de a forța încărcătorul să pornească atunci când bateria este descărcată critic, dacă este necesar. Consider că pe drum poate apărea o situație când bateria unui încărcător portabil este deja descărcată la un nivel critic, dar este necesară reîncărcarea telefonului pt. apel de urgență. În acest caz, trebuie să furnizați un buton de „pornire de urgență” pentru a utiliza energia încă disponibilă în baterie.

5. Capacitatea de a încărca bateriile unui încărcător portabil de la un încărcător de rețea cu o interfață Mini USB. Deoarece Încărcător Dacă oricum iei mereu telefonul cu tine pe drum, îl poți folosi și pentru a încărca bateriile unei surse de alimentare portabile înainte de călătoria de întoarcere.

6. Încărcarea și reîncărcarea simultană a bateriilor încărcătoarelor telefon mobil de la același încărcător de la rețea. Deoarece încărcătorul de rețea de la un telefon mobil nu poate furniza suficient curent pentru a încărca rapid bateria unui încărcător portabil, încărcarea poate dura o zi sau mai mult. Prin urmare, ar trebui să fie posibilă conectarea telefonului pentru a se încărca direct în timp ce bateria sursei portabile de alimentare se încarcă.

Bazat pe acest lucru termeni de referinta, a fost construit un încărcător portabil alimentat de baterii litiu-ion.

Diagramă bloc


Memoria portabilă este formată din următoarele componente.

1. Convertor 5 > 14 Volți.
2. Comparator care oprește convertizorul de încărcare când se atinge tensiunea bateriei baterii litiu-ion 12,8 volți.
3. Indicator de încărcare – LED.
4. Convertor 12,6 > 5 volți.
5. Comparator de 7,5 volți, care oprește încărcătorul atunci când bateria este descărcată profund.
6. Temporizator care determină timpul de funcționare al convertorului atunci când bateria este descărcată critic.
7. Indicator de funcționare a convertizorului 12,6 > 5 Volți - LED.

Convertor de tensiune de comutare MC34063


Nu a durat mult să alegeți un driver pentru convertorul de tensiune, deoarece nu a fost prea mult de ales. Pe piața locală de radio, la un preț rezonabil (0,4 dolari), am găsit doar popularul cip MC34063. Am cumpărat imediat câteva pentru a afla dacă este posibil să opresc cumva forțat convertorul, deoarece fișa de date pentru acest cip nu oferă o astfel de funcție. S-a dovedit că acest lucru se poate face prin aplicarea tensiunii de alimentare la pinul 3, destinat conectării circuitului de setare a frecvenței.

Pe imagine diagramă tipică convertor de impulsuri buck. Circuitul de oprire forțată, care poate fi necesar pentru automatizare, este marcat cu roșu.

În principiu, după ce ați asamblat un astfel de circuit, vă puteți alimenta deja telefonul sau playerul dacă, de exemplu, energia este furnizată de la baterii obișnuite (baterii).

Nu voi descrie în detaliu funcționarea acestui microcircuit, dar din „Materiale suplimentare” puteți descărca și descriere detaliataîn rusă, și un mic program portabil pentru calcularea rapidă a elementelor unui convertor step-up sau step-down asamblat pe acest cip.

Unități de control pentru încărcarea și descărcarea bateriei litiu-ion

Când utilizați baterii litiu-ion, este recomandabil să limitați descărcarea și încărcarea acestora. În acest scop, am folosit comparatoare bazate pe cipuri CMOS ieftine. Aceste microcircuite sunt extrem de economice, deoarece funcționează pe microcurenți. La intrare au tranzistoare cu efect de câmp cu o poartă izolată, ceea ce face posibilă utilizarea unei surse de tensiune de referință de microcurent (VNS). Nu stiu de unde sa iau o astfel de sursa ( Puteți încerca să utilizați LM385 la 1,2 V sau 2,5 V. Nota editorului), prin urmare am profitat de faptul că în modul microcurent scade tensiunea de stabilizare a diodelor zener convenționale. Acest lucru vă permite să controlați tensiunea de stabilizare în anumite limite. Deoarece aceasta nu este o includere documentată a unei diode zener, este posibil ca pentru a furniza un anumit curent de stabilizare, dioda zener să fie selectată.

Pentru a furniza un curent de stabilizare de, să zicem, 10-20 µA, rezistența balastului ar trebui să fie în regiunea de 1-2 MOhm. Dar, la ajustarea tensiunii de stabilizare, rezistența rezistorului de balast se poate dovedi a fi prea mică (câțiva kiloohmi) sau prea mare (zeci de megaohmi). Apoi va trebui să selectați nu numai rezistența rezistorului de balast, ci și o copie a diodei zener.

Cipul digital CMOS comută atunci când nivelul semnalului de intrare atinge jumătate din tensiunea de alimentare. Prin urmare, dacă alimentați ION-ul și microcircuitul de la o sursă a cărei tensiune doriți să o măsurați, atunci se poate obține un semnal de control la ieșirea circuitului. Ei bine, același semnal de control poate fi aplicat celui de-al treilea pin al chipului MC34063.

Desenul prezintă un circuit comparator care utilizează două elemente ale microcircuitului K561LA7.

Rezistorul R1 determină valoarea tensiunii de referință, iar rezistențele R2 și R3 determină histerezisul comparatorului.

Unitate de comutare și identificare a încărcătorului

Pentru ca un telefon sau un player să înceapă încărcarea de la un conector USB, trebuie să fie clar că acesta este un conector USB și nu un fel de surogat. Pentru a face acest lucru, puteți aplica un potențial pozitiv pentru a contacta „-D”. În orice caz, acest lucru este suficient pentru Blackberry și iPod. Dar încărcătorul meu de marcă oferă și un potențial pozitiv contactului „+D”, așa că am făcut același lucru.


Un alt scop al acestei unități este de a controla pornirea și oprirea convertorului de 12,6 > 5 volți atunci când o sarcină este conectată. Această funcție este îndeplinită de tranzistoarele VT2 și VT3.

Designul încărcătorului portabil include și un comutator mecanic de alimentare, dar scopul său este mai probabil să corespundă „comutatorului de masă” al bateriei dintr-o mașină.


Schema electrica sursă de alimentare portabilă

Figura prezintă o diagramă a unei surse de alimentare mobile.

C1, C3 = 1000uF

C2, C6, C10, C11, C13 = 0,1 uF

C4, C5 = 680pF

C14 = 20uF (tantal)

IC1, IC2 – MC34063
DD1 = K176LA7

DD2 = K561LE5

R28 = 3k

R5 = 30k

VD1, VD2 = 1N5819

HL1 = Verde

VD3, VD6 = KD510A

R8, R15, R23, R29 = 100k

VT1, VT2, VT3 = KT3107

L1 = 50mkH

R10, R11, R13, R26 = 1m

VT4 = KT3102
L2 = 100mkH

Sunt selectate

R17, R19, R25 = 15k

R14* = 2m
R1 = 180

R22* = 510k

VD4*,VD5* = KS168A

Scopul nodurilor de circuit.

IC1 – convertor de tensiune de creștere 5 > 14 volți, care servește la încărcarea încorporată baterie. Convertorul limitează curentul de intrare la 0,7 Amperi.

DD1.1, DD1.2 – comparator de încărcare a bateriei. Întrerupe încărcarea când bateria atinge 12,8 volți.

DD1.3, DD1.4 – generator de indicații. Face ca LED-ul să clipească în timpul încărcării. Indicatia se face prin analogie cu incarcatoarele Nikon. În timp ce încărcarea este în curs, LED-ul clipește. Încărcarea este completă - LED-ul se aprinde constant.

IC2 – convertor descendente 12,6 > 5 volți. Limitează curentul de ieșire la 0,7 Amperi.

DD2.1, DD2.2 – comparator de descărcare a bateriei. Întrerupe descărcarea bateriei când tensiunea scade la 7,5 volți.

DD2.3, DD2.4 – temporizator pentru pornirea de urgență a convertorului. Pornește convertorul timp de 12 minute, chiar dacă tensiunea bateriei scade la 7,5 volți.

Aici poate apărea întrebarea, de ce a fost aleasă o tensiune de prag atât de scăzută dacă unii producători nu recomandă să-i permită să scadă sub 3,0 sau chiar 3,2 Volți pe bancă?

Am raționat așa. Călătoriile nu se întâmplă atât de des pe cât ne-am dori, așa că este puțin probabil ca bateria să treacă prin multe cicluri de încărcare-descărcare. Între timp, în unele surse care descriu funcționarea bateriilor litiu-ion, o tensiune de 2,5 volți este numită critică.

Dar, puteți limita limita de descărcare la un nivel de tensiune mai mare dacă intenționați să utilizați frecvent un astfel de încărcător.

Construcție și detalii

Plăcile cu circuite imprimate (PCB) sunt realizate din laminat din fibră de sticlă acoperită cu folie, cu o grosime de 1 mm. Dimensiunile PP au fost selectate în funcție de dimensiunile carcasei achiziționate.


Toate elementele circuitului, cu excepția bateriei, sunt așezate pe două plăci de circuite imprimate Oh. Mai mult, pe cel mai mic există doar un conector Mini USB pentru conectarea unui încărcător extern.

Unitățile de alimentare au fost plasate într-o carcasă standard din polistiren Z-34. Aceasta este cea mai scumpă parte a designului, pentru care a trebuit să plătim 2,5 USD.


Comutatorul de pornire poziţia 2 şi butonul de pornire forţată poziţia 3 sunt ascunse la acelaşi nivel cu suprafaţa exterioară a carcasei pentru a evita apăsarea accidentală.

Conectorul Mini USB este situat pe peretele din spate al carcasei, iar conectorul USB poz. 4 împreună cu indicatoarele poz. 5 și poz.6 în față.

Dimensiunea plăcilor cu circuite imprimate este concepută pentru a fixa bateriile în corpul sursei de alimentare portabile. Între baterii și alte elemente structurale se introduce o garnitură electrică din carton de 0,5 mm grosime, îndoită în formă de cutie.

Și aceasta este o unitate de alimentare portabilă în formă asamblată.

Setări

Configurarea unui încărcător portabil s-a rezumat la selectarea cazurilor de diode Zener și rezistențe de balast pentru fiecare dintre cele două comparatoare.

Este descris modul de reglare a rezistențelor cu precizie ridicată.

Recent au devenit foarte populare încărcătoare portabile pentru telefoane mobile sau altfel sunt apelate Power Bank . Se vând în multe magazine și le putem cumpăra fără probleme, dar cred că mulți radioamatori sunt mult mai interesați fă-ți propriul încărcător portabil pentru telefonul dvs. mobil. Acest articol vă va arăta un simplu sistemîncărcător alimentat de baterii AA.

Aproape toate dispozitivele care sunt reîncărcate prin Computer USB, precum telefoanele mobile, playerele MP3, camerele foto și multe altele pot fi încărcate din baterii obișnuite AA de 1,5 volți, dacă se dorește, acestea pot fi înlocuite cu baterii reîncărcabile.

Model experimental de încărcător portabil cu protecție la supratensiune:

Schema conform căreia trebuie să asamblați încărcătorul:

Deoarece circuitul folosește componente discrete, a fost inclus un sistem de protecție la supratensiune în cazul în care orice element se defectează. Cum funcționează schema va fi descris mai jos.

Componenta principală a circuitului este cip 7805, care este un regulator de tensiune de 5 volți cu un curent de ieșire maxim de 1,5 amperi. Prin urmare, acest încărcător va furniza maxim 1,5 A pentru a vă încărca mobilul.

Să facem o mică digresiune de la subiect. Recent am întâmpinat o problemă: trebuia să ajut rudele din Germania să obțină viză, cozile de la ambasadă s-au dovedit a fi cu câteva luni înainte și apoi am dat peste site-ul http://www.visardo.ru/ unde viza a fost eliberată în doar o săptămână.

Dioda Zener din circuit asigură tensiune de ieșire nu mai mult de 5,6 volți, iar dacă tensiunea de ieșire depășește 5,6 volți, automat protecția va funcționa oprind alimentarea cipului 7805.

Pentru fiabilitate, puteți instala o siguranță de 2A în fața microcircuitului pentru a fi mai sigur că încărcătorul se va opri atunci când apare o supratensiune.

Ieșirea lui 7805 este conectată la un USB de sex feminin de la care îți vei încărca gadgetul. În acest circuit am folosit patru baterii AA de 1,5V și 1,5A.

Ei bine, da, poate că acest încărcător va fi mai mare decât cele vândute în magazine și vor fi necesare baterii pentru el, dar așa cum am spus la început, mult este mai interesant să faci ceva cu propriile mâini decât să cumperi.

Folosesc comunicatoare de mult timp, este un lucru all-in-one foarte convenabil - Caiet, calculator, lanternă, cameră video și foto, internet, player video și MP3, navigator, seif (pentru informații), radio, consolă de jocuri și multe altele. Super gadget - la ce ai mai putea visa? Și vă spun ce, despre un mic reactor nuclear în loc de o baterie! Dar mai departe acest moment hai sa ne despartim si sa ne bucuram baterie li-ion care, cu o încărcare bună pe dispozitiv, durează 3 ore. Există o cale de ieșire: reducem luminozitatea telefonului la minim, oprim internetul, ștergem imaginile de fundal live, trecem la modul avion și îl pornim doar pentru a efectua un apel, apoi telefonul (așa cum a declarat producătorul). ) durează două zile. În general, aceasta nu este o opțiune și am devenit serios interesat de sursele alternative de energie, despre care vom vorbi baterie suplimentară pentru gadgetul tău sau „Vampir”

Să începem probabil cu cel mai de bază lucru - baterii, am instalat două cutii de li-ion cumpărate în bunuri radio în Vladivostok când am fost acolo în vacanță, puteți cumpăra în principiu orice și în orice cantități (în limite rezonabile) potrivite ca dimensiune , cel mai important lucru este mai multă lăcomie oh, containere. Creștem capacitatea punând în paralel borcanele. Puteți paraleliza doar bateriile identice, echilibrându-le ÎNTOTDEAUNA între ele - conectăm minusurile (de regulă, acestea sunt corpul cutiei și conectăm plusurile cu un rezistor cu o rezistență de 30 ohmi.
Folosind un voltmetru măsuram tensiunea la bornele rezistorului. Așteptăm, uneori o zi, alteori aceleași valori se întâmplă deodată. De îndată ce devine mai mică de o sută de milivolți, acestea pot fi conectate direct, fără rezistor. Le lipim împreună și lipim capetele la controler (poate fi obținut de la orice baterie veche telefon mobil) Deci avem o baterie de mare capacitate.
CÂND LUCRAȚI CU CONSERVE GOALE FĂRĂ CONTROLLER, ATENȚIE, NU CONFUNDAȚI POLARITATEA ȘI NU CREEAȚI ÎN NICIUN CAZ UN SCURT CIRCUIT!

Îl lăsăm deoparte și ne zgâriem în cap cu cum să-l încărcăm, acum, bineînțeles, încărcându-ne de la un telefon mobil. Sunt peste tot și întotdeauna, iar majoritatea au o priză USB.

Puteți lipi direct firele la baterie și USB tată și le puteți conecta la încărcător; de obicei merg la 5V 1A. Dar a fost atât de plictisitor și de neinteresant încât am decis să fac un indicator de încărcare. Am aprins LED-ul roșu pentru a încărca, bateria se încarca, s-a aprins ledul verde, s-a deconectat de la încărcare, ambele s-au stins.

Tranzistoare marcate t06 - pnp PMBS3906, 100mA 40V, complementare PMBS3904. Nesudate de pe o placă de bază veche.

Rezistoarele R1 și R2 marcate 471 - 470 Ohm Le-am luat de la controlere vechi pentru o baterie celulară

Rezistorul R3 poate fi setat cu o valoare de 1,5 Ohm, dar nu am găsit asta, am pus două în paralel, de 1 Ohm fiecare, și s-a dovedit a fi 0,5 Ohm. Am instalat două pentru că mi-a fost teamă că se vor încinge foarte tare la un curent de încărcare de aproximativ 0,5A am găsit marcajul 1R00 pe diagramă hard disk de pe laptop.

Diodă marcată SS14 Descriere: Diodă, Schottky, 1 A, 40 V L-am avut pe acolo, nu știam de unde vine, dar dacă aveți hardware cu piese SMD, veți găsi ceva asemănător pe el fără probleme.

Am cumpărat cele mai comune LED-uri roșii și verzi SMD 3V, dar le puteți lipi din abundență de la plăcile de circuite de la telefoanele mobile.

Am asamblat un circuit din ceea ce era mai mult sau mai puțin similar cu rezistențele R1 și R2, care poate fi setat la 330 Ohmi

Aș dori să transmit un mare mulțumire Forumului de electronice cxem.net. Tema dezvoltării indicatorului, prin eforturi comune și mai ales de către participantul Kival Poate cineva va găsi util pentru dezvoltarea generală.

Piesele au fost instalate pe o bucată de PCB de cupru tăiată din placă.

Apoi montăm acest mic dispozitiv minunat pe un „tată” USB pe care l-am scos dintr-un cablu de date vechi

Îl conectăm la încărcător și verificăm funcționalitatea

Fără sarcină, ambele LED-uri se aprind; sub sarcină, cea verde se stinge.
Pe scurt, principiul este foarte simplu - atunci când bateria se încarcă, curentul trece prin circuit și nu permite LED-ului verde să se aprindă, de îndată ce controlerul indică faptul că bateria este încărcată și nu mai încape în ea, circuitul se deschide, curentul nu mai curge și LED-ul verde se aprinde imediat ce scoateți dioda de la încărcare D3 nu permite curentului din baterie să circule către indicator și ambele se sting.

Ei bine, se pare că ne-am hotărât asupra indicatorului și încărcării, acum trebuie să ne dăm seama cum vom alimenta telefonul din baterie, deoarece ieșirea noastră este de la 3.7v la 4.2v, iar pentru încărcarea unui telefon mobil este ușor cel puțin 5V și pentru Nokia chiar mai mult. Aici avem nevoie de un convertor DC-DC boost.Aici renunț, nu voi face diagrame și nu voi dezvălui despre asta pentru că internetul este plin de acest material și nu am un magazin de piese radio în orașul meu și așa că am nu m-am deranjat cu lipirea acestui element, ci prost (sau inteligent) comandat de pe internet . De asemenea, puteți cumpăra un încărcător chinezesc de la o baterie și îl puteți alege de acolo, dar personal mă îndoiesc de fiabilitatea acestuia și vom încărca, nu halam balam, ci comunicatoare scumpe.

S-ar părea că totul este acolo și tot ce rămâne este să conectez totul cu fire, dar în timpul funcționării dispozitivului au apărut unele inconveniente, așa că dispozitivul meu zace ca o bucată de plastic și nu este clar dacă există încărcare în el. sau este gol? Și bateriile cu litiu-ion chiar nu le place să stea descărcate. Îmi doream un voltmetru, un voltmetru mic compact, deoarece dispozitivul era asamblat și inițial nu era loc pentru el. A început căutarea de diagrame, rețete și unități gata făcute. Și după noroc, intru într-un magazin de accesorii mobile și văd un miracol al ingineriei chineze.


Da, da, o broască cu un ecran LCD în valoare de 150 de ruble.
L-am demontat rapid :) După cum s-a dovedit, circuitul voltmetrului este realizat separat de transformatorul de impuls și este foarte ușor de lipit. Cel mai important lucru este să ne amintim cum a fost lipit ecranul și unde să lipim firele de alimentare (apropo, după cum sa dovedit, polaritatea nu contează) Deoarece memoria mea a fost de mult slăbită de tehnologiile digitale, am decis (în pentru a nu uita, trebuie să fac o fotografie)


După toate manipulările, obținem un voltmetru cu 4 diviziuni.Cu aceste caracteristici, 4 bari 4.14V/ 3 bari 4.04v/ 2 bari 3.94V/ 1 bar 3.84V/ apoi rămâne o baterie goală până când controlerul bateriei oprește alimentarea. , care este de aproximativ 3,4 - 3,6 V
Deoarece voltmetrul consumă și o anumită cantitate de energie electrică care ne este dragă, îl conectăm printr-un buton. A făcut clic, a privit, dă-i drumul!

În continuare căutăm o cutie potrivită în care să punem tot ce am dobândit printr-un travaliu de spate, sudat împreună cu transpirație și sânge. Într-o luptă inegală, am luat cutia cu umbre de la soție (umbrele și oglinda au fost returnate) și am pus totul acolo.

Lipiți conform diagramei

Am așezat conectorii USB pe o bandă de tablă pentru a mări suprafața la lipire. Lipim bateria cu bandă dublu, butonul cu super lipici, conectorii USB sunt lipiți (după cum s-a menționat mai sus) sunt lipiți de tablă, care la rândul său este lipită cu super adeziv, tăiem o gaură dreptunghiulară sub Ecran LCD, efectuăm instalarea și montarea cu atenție - sticla este foarte fragilă. Ne așezăm pe lipici fierbinte.

Ei bine, asta-i tot! Îl decoram după gustul tău și folosim dispozitivul!

Salutare dragi prieteni!

Astăzi vă voi spune cum să faceți un „încărcător USB portabil” cu propriile mâini.

Pentru asta avem nevoie de:

1. Încărcător auto dispozitiv USBîn brichetă.

2. Patru fire.

3. Mic întrerupător pornit/oprit. L-am luat de la o veche lampă de masă. Dar s-a dovedit a fi nepractic și l-am înlocuit cu un întrerupător de lumină.

4. Trei baterii Krona.

5. O cutie de cafea „Fort”, sau altceva. Ai nevoie fie de fier, fie de plastic.

6. Pistol de lipit.

Și așa: ne luăm mașina Încărcare USBîn brichetă, o demontăm și scoatem placa de circuit. Aceasta este cea mai importantă parte a noastră încărcător portabil. Pe o parte a acestei plăci veți vedea un arc și o bucată mică de placă de fier. Arcul din mijloc este întotdeauna un plus, iar placa de fier din lateral este întotdeauna un minus. Arcul poate fi pur și simplu lipit pe placă sau pe cablaj și cablajul pe placă. Este același lucru cu această piesă de feronerie pe lateral.. Dacă arcul este lipit pe placă, atunci îl dezilipim cu grijă și lipim firele în locul său. Atunci este la fel și cu această bucată de fier. Dacă arcul este lipit de cablaj, atunci pur și simplu dezlipiți arcul din cablaj. La fel este și cu această piesă hardware. După lipirea cablajului pe placă, să-l depanăm în lateral deocamdată. Să începem să facem terminalul de care vom avea nevoie pentru a conecta bateria. Terminalul finit poate fi scos din jucăriile vechi pentru copii sau de pe orice în care a fost atașată o baterie de tip Kron. Sau o poți face singur. Pentru a face acest lucru, luați o baterie Kron, scoateți ștecherul din ea, întoarceți-l, luați flux de lipit, înmuiați un tampon de bumbac în ea și degresați contactele. Apoi luăm firele și le lipim la contacte. După lipire, luați un pistol de lipit și aplicați lipici pe locul unde au fost lipite firele. Deci facem doar izolare. Apoi luăm terminalul nostru și conectăm bateria la el. Facem asta pentru a ne asigura unde avem un plus și unde avem un minus. Când suntem siguri unde sunt plusul și unde este minusul, luăm placa noastră la care am lipit fire în loc de arc cu o bucată de fier și răsucim firele minus cu minus și izolăm cu grijă firele pe care le-am răsucit cu bandă electrică. . Și vom lăsa plusul să treacă. Pentru a face acest lucru, luăm comutatorul nostru; are două contacte; la unul lipim cablajul care vine de la placa noastră, iar la celălalt lipim cablajul care vine de la terminal. Acum încărcătorul nostru este aproape gata. Rămâne doar să puneți totul în carcasă.
Pentru a face acest lucru, luăm cutia noastră; în cazul meu, este cutia „Trusă de prim ajutor pentru stația de lucru” pentru repararea anvelopelor pneumatice.. Facem o gaură pentru USB.
Apoi facem o gaură pentru comutatorul nostru.

Acum să ne luăm interiorul. Și acesta este placa, comutatorul și terminalul nostru. Și le instalăm pe toate în interiorul cutiei. Atașăm placa de fundul cutiei folosind un pistol de lipici, la fel ca întrerupătorul nostru. De asemenea, îl atașăm la cutie folosind un pistol de lipici.
Acum conectăm bateria și închidem cutia. Conectăm telefonul, pornim încărcătorul și telefonul se încarcă. P.S Putere de intrare auto încărcătoare USB dispozitivele din brichetă au doar 12V, așa că în niciun caz nu-l conectați la surse de alimentare de peste 12V, altfel pur și simplu se va arde. Puterea bateriei Kron pe care am folosit-o pentru acest încărcător portabil este de doar 9V, ceea ce este suficient pentru a încărca un telefon, iPhone, cameră foto, tabletă etc. de aproximativ 2-3 ori in functie de puterea bateriei tale... dupa care va trebui sa schimbi bateria. Am o baterie de 3000 mAh în telefon, așa că bateria Kron este suficientă pentru a menține încărcarea bateriei și nu a o încărca complet. Prin urmare, am înlocuit bateria Kron cu o baterie de 12V, care este suficientă pentru a încărca telefonul. Pentru a face acest lucru, facem pur și simplu 2 terminale din bateriile Kron, lipim unul dintre ele la baterie și gata, pur și simplu îl conectăm la încărcătorul nostru portabil. Dar pentru a nu cumpăra de fiecare dată baterie noua Te-as sfatui sa-ti cumperi un incarcator Kron si cand o baterie se termina, o pui la incarcare si pe cealalta in incarcatorul tau portabil. Sau puteți face singur un încărcător pentru bateriile Kron. Dar ca? Vă voi povesti despre asta în numărul următor. La revedere tuturor, toate cele bune. Dacă aveți întrebări, scrieți-mi la căsuța poștală.

Prolog


Ideea de a construi acest design a fost inspirată de un zbor pe o aeronavă Airbus A380, în care există un conector USB sub cotiera fiecărui scaun, conceput pentru a alimenta dispozitivele compatibile cu USB. Dar un astfel de lux nu este disponibil în toate avioanele și cu atât mai mult nu poate fi găsit în trenuri și autobuze. Și am visat de mult să revăd serialul „Friends” de la început până la sfârșit. Deci, de ce să nu ucizi două păsări dintr-o singură lovitură - urmărește serialul și luminează-ți timpul de călătorie.

Un stimulent suplimentar pentru a construi acest dispozitiv a fost descoperirea.


Sarcina tehnică

Încărcătorul portabil trebuie să ofere următoarele capabilități.

  1. Durata de funcționare a bateriei sub sarcină nominală este de cel puțin 10 ore. Bateriile litiu-ion de mare capacitate sunt ideale în acest scop.

  2. Pornirea și oprirea automată a încărcătorului în funcție de prezența sarcinii.

  3. Oprire automată a încărcătorului atunci când bateria este descărcată critic.

  4. Capacitatea de a forța încărcătorul să pornească atunci când bateria este descărcată critic, dacă este necesar. Consider că pe drum poate apărea o situație când bateria unui încărcător portabil este deja descărcată la un nivel critic, dar telefonul trebuie reîncărcat pentru un apel de urgență. În acest caz, trebuie să furnizați un buton de „pornire de urgență” pentru a utiliza energia încă disponibilă în baterie.

  5. Capacitatea de a încărca bateriile unui încărcător portabil de la un încărcător de rețea cu o interfață Mini USB. Deoarece iei mereu cu tine un încărcător de telefon pe drum, îl poți folosi și pentru a încărca bateriile unei surse de alimentare portabile înainte de călătoria de întoarcere.

  6. Incarcarea simultana a bateriilor incarcatorului si reincarcarea unui telefon mobil de la acelasi incarcator de retea. Deoarece încărcătorul de rețea de la un telefon mobil nu poate furniza suficient curent pentru a încărca rapid bateria unui încărcător portabil, încărcarea poate dura o zi sau mai mult. Prin urmare, ar trebui să fie posibilă conectarea telefonului pentru a se încărca direct în timp ce bateria sursei portabile de alimentare se încarcă.

Pe baza acestei specificații tehnice, a fost construit un încărcător portabil cu baterii litiu-ion.

Diagramă bloc


Memoria portabilă este formată din următoarele componente.

  1. Convertor 5 → 14 volți.
  2. Un comparator care oprește convertorul de încărcare atunci când tensiunea bateriei litiu-ion atinge 12,8 volți.
  3. Indicator de încărcare – LED.
  4. Convertor 12,6 → 5 volți.
  5. Un comparator de 7,5 volți care oprește încărcătorul atunci când bateria este descărcată profund.
  6. Un cronometru care determină timpul de funcționare al convertorului atunci când bateria este descărcată critic.
  7. Indicator de funcționare a convertizorului 12,6 → 5 Volți - LED.

Convertor de tensiune de comutare MC34063


Nu a durat mult să alegeți un driver pentru convertorul de tensiune, deoarece nu a fost prea mult de ales. Pe piața locală de radio, la un preț rezonabil (0,4 dolari), am găsit doar popularul cip MC34063. Am cumpărat imediat câteva pentru a afla dacă este posibil să opresc cumva forțat convertorul, deoarece fișa de date pentru acest cip nu oferă o astfel de funcție. S-a dovedit că acest lucru se poate face prin aplicarea tensiunii de alimentare la pinul 3, destinat conectării circuitului de setare a frecvenței.

Imaginea prezintă un circuit tipic al unui convertor de impulsuri descendente. Circuitul de oprire forțată, care poate fi necesar pentru automatizare, este marcat cu roșu.

În principiu, după ce ați asamblat un astfel de circuit, vă puteți alimenta deja telefonul sau playerul dacă, de exemplu, energia este furnizată de la baterii obișnuite (baterii).


Nu voi descrie în detaliu funcționarea acestui microcircuit, dar din „Materiale suplimentare” puteți descărca atât o descriere detaliată în limba rusă, cât și un mic program portabil pentru calcularea rapidă a elementelor unui convertor step-up sau step-down asamblat pe acest cip.

Unități de control pentru încărcarea și descărcarea bateriei litiu-ion

Când utilizați baterii litiu-ion, este recomandabil să limitați descărcarea și încărcarea acestora. În acest scop, am folosit comparatoare bazate pe cipuri CMOS ieftine. Aceste microcircuite sunt extrem de economice, deoarece funcționează pe microcurenți. La intrare au tranzistori cu efect de câmp cu o poartă izolată, ceea ce face posibilă utilizarea unei surse de tensiune de referință de microcurent (RPS). Nu știu de unde să obțin o astfel de sursă, așa că am profitat de faptul că în modul microcurent, tensiunea de stabilizare a diodelor zener convenționale scade. Acest lucru vă permite să controlați tensiunea de stabilizare în anumite limite. Deoarece aceasta nu este o includere documentată a unei diode zener, este posibil ca pentru a furniza un anumit curent de stabilizare, dioda zener să fie selectată.

Pentru a furniza un curent de stabilizare de, să zicem, 10-20 µA, rezistența balastului ar trebui să fie în regiunea de 1-2 MOhm. Dar, la ajustarea tensiunii de stabilizare, rezistența rezistorului de balast se poate dovedi a fi prea mică (câțiva kiloohmi) sau prea mare (zeci de megaohmi). Apoi va trebui să selectați nu numai rezistența rezistorului de balast, ci și o copie a diodei zener.


Cipul digital CMOS comută atunci când nivelul semnalului de intrare atinge jumătate din tensiunea de alimentare. Prin urmare, dacă alimentați ION-ul și microcircuitul de la o sursă a cărei tensiune doriți să o măsurați, atunci se poate obține un semnal de control la ieșirea circuitului. Ei bine, același semnal de control poate fi aplicat celui de-al treilea pin al chipului MC34063.

Desenul prezintă un circuit comparator care utilizează două elemente ale microcircuitului K561LA7.

Rezistorul R1 determină valoarea tensiunii de referință, iar rezistențele R2 și R3 determină histerezisul comparatorului.


Unitate de comutare și identificare a încărcătorului

Pentru ca un telefon sau un player să înceapă încărcarea de la un conector USB, trebuie să fie clar că acesta este un conector USB și nu un fel de surogat. Pentru a face acest lucru, puteți aplica un potențial pozitiv pentru a contacta „-D”. În orice caz, acest lucru este suficient pentru Blackberry și iPod. Dar încărcătorul meu de marcă oferă și un potențial pozitiv contactului „+D”, așa că am făcut același lucru.


Un alt scop al acestui nod este de a controla pornirea și oprirea convertorului de 12,6 → 5 volți atunci când o sarcină este conectată. Această funcție este îndeplinită de tranzistoarele VT2 și VT3.


Designul încărcătorului portabil include și un comutator mecanic de alimentare, dar scopul său este mai probabil să corespundă „comutatorului de masă” al bateriei dintr-o mașină.

Circuitul electric al unei surse de alimentare portabile

Figura prezintă o diagramă a unei surse de alimentare mobile.


C1, C3 = 1000 uF

C2, C6, C10, C11, C13 = 0,1 uF

C14 = 20µF (tantal)

IC1, IC2 – MC34063


DD1 = K176LA7 R3, R12 = 1k R27 = 44M
DD2 = K561LE5 R4, R7 = 300k R28 = 3k
FU=1A R5 = 30k VD1, VD2 = 1N5819
HL1 = Verde R6 = 0,2 Ohm VD3, VD6 = KD510A
HL2 = Roșu R8, R15, R23, R29 = 100k VT1, VT2, VT3 = KT3107
L1 = 50mkH R10, R11, R13, R26 = 1M VT4 = KT3102
L2 = 100mkH R16, R24 = 22M Sunt selectate
R0, R21 = 10k R17, R19, R25 = 15k R14* = 2M
R1 = 180 Ohm R18 = 5,1 M R22* = 510k
R2 = 0,3 Ohm R20 = 680 Ohm VD4*, VD5* = KS168A

Scopul nodurilor de circuit.

IC1 este un convertor de tensiune de 5 → 14 volți, care servește la încărcarea bateriei încorporate. Convertorul limitează curentul de intrare la 0,7 Amperi.

DD1.1, DD1.2 – comparator de încărcare a bateriei. Întrerupe încărcarea când bateria atinge 12,8 volți.

DD1.3, DD1.4 – generator de indicații. Face ca LED-ul să clipească în timpul încărcării. Indicatia se face prin analogie cu incarcatoarele Nikon. În timp ce încărcarea este în curs, LED-ul clipește. Încărcarea este completă - LED-ul se aprinde constant.

IC2 – convertor descendente 12,6 → 5 volți. Limitează curentul de ieșire la 0,7 Amperi.

DD2.1, DD2.2 – comparator de descărcare a bateriei. Întrerupe descărcarea bateriei când tensiunea scade la 7,5 volți.

DD2.3, DD2.4 – temporizator pentru pornirea de urgență a convertorului. Pornește convertorul timp de 12 minute, chiar dacă tensiunea bateriei scade la 7,5 volți.


Aici poate apărea întrebarea, de ce a fost aleasă o tensiune de prag atât de scăzută dacă unii producători nu recomandă să-i permită să scadă sub 3,0 sau chiar 3,2 Volți pe bancă?

Am raționat așa. Călătoriile nu se întâmplă atât de des pe cât ne-am dori, așa că este puțin probabil ca bateria să treacă prin multe cicluri de încărcare-descărcare. Între timp, în unele surse care descriu funcționarea bateriilor litiu-ion, o tensiune de 2,5 volți este numită critică.

Dar, puteți limita limita de descărcare la un nivel de tensiune mai mare dacă intenționați să utilizați frecvent un astfel de încărcător.

Construcție și detalii

Îmi exprim recunoștința lui Serghei Sokolov pentru ajutorul acordat în găsirea componentelor de design!


Plăcile cu circuite imprimate (PCB) sunt realizate din laminat din fibră de sticlă acoperită cu folie, cu o grosime de 1 mm. Dimensiunile PP au fost selectate în funcție de dimensiunile carcasei achiziționate.


Toate elementele circuitului, cu excepția bateriei, sunt plasate pe două plăci de circuite imprimate. Mai mult, pe cel mai mic există doar un conector Mini USB pentru conectarea unui încărcător extern.



Unitățile de alimentare au fost plasate într-o carcasă standard din polistiren Z-34. Aceasta este cea mai scumpă parte a designului, pentru care a trebuit să plătim 2,5 USD.


Comutatorul de pornire poziţia 2 şi butonul de pornire forţată poziţia 3 sunt ascunse la acelaşi nivel cu suprafaţa exterioară a carcasei pentru a evita apăsarea accidentală.

Conectorul Mini USB este situat pe peretele din spate al carcasei, iar conectorul USB poz. 4 împreună cu indicatoarele poz. 5 și poz.6 în față.


Dimensiunea plăcilor cu circuite imprimate este concepută pentru a fixa bateriile în corpul sursei de alimentare portabile. Între baterii și alte elemente structurale se introduce o garnitură electrică din carton de 0,5 mm grosime, îndoită în formă de cutie.


Acest film necesită Flash Player 9

Și aceasta este o unitate de alimentare portabilă în formă asamblată. Trageți imaginea cu mouse-ul pentru a vizualiza sursa de alimentare din diferite unghiuri.


Setări

Configurarea unui încărcător portabil s-a rezumat la selectarea cazurilor de diode Zener și rezistențe de balast pentru fiecare dintre cele două comparatoare.



Cum functioneaza? Ilustrație video.

Videoclipul de trei minute arată cum funcționează acest produs de casă și ce este înăuntru. Format video – Full HD.


Acțiune