Идея состояла:
- Повысить функциональность, описанной в ранее опубликованной статье, конструкции БП, путем простого добавления популярного китайского модуля для зарядки Li-ion аккумуляторов. Постараться сделать конструкцию максимально удобной на случай ремонта.
- Использовать имеющиеся под рукой материалы и детали, а также ранее изготовленные приспособления для доработок данного своеобразного «конструктора».
- Поскольку описаний китайских модулей достаточно много на просторах интернета, хотелось в основном сосредоточиться на нюансах монтажа и оформлении полноценной конструкции с возможностью дальнейшего расширения ее функционала.
В данной конструкции было использовано:
- Китайский модуль DC-DC CC/CV XL4015E1 5A.
- Китайский модуль цифрового AV-метра.
- Алюминиевая полоса 30х2мм.
- Обрезки текстолита толщиной 9мм.
- Гнезда лабораторные типа «BANANA».
- Стеклотекстолит фольгированный односторонний.
- Крепеж М2, М3.
- Клей теплопроводный «Radial».
Из инструментов использовалось:
- Дрель на стойке.
- МФИ «Dremel» на стойке.
- ЛШМ с приставкой.
- МФИ осциллирующий.
- Паяльник
- Отвертки, кусачки и т.д.
Для реализации проекта был использован довольно популярный китайский модуль DC-DC CC/CV на ИС XL4015E1. Эти модули неплохо зарекомендовали себя при изготовлении различных ЗУ для Li-ion аккумуляторов. В том числе при переводе электроинструмента с Ni-Cd на Li-ion аккумуляторы, что было описано в ранее опубликованной статье. И как показала практика, модули до сих пор прекрасно работают.
Заявленные продавцом характеристики:
- Входное напряжение: 8-36V;
- Выходное напряжение: 1.25-32V регулируемое;
- Ток нагрузки: макс. 5A; регулируемый;
- Точность регулировки напряжения ± 2.5 %.
- Точность регулировки тока ± 0.5 %.
- Выходная мощность: не более 75W;
- Частота внутреннего преобразователя: 180KHz;
- КПД: до 96%;
- Защита от короткого замыкания: Есть;
- Защита от перегрева: Есть (автоматическое отключение при перегреве);
- Защита от включения с обратной полярностью: Нет;
- Рабочая температура -40… + 85° С.
- Размеры: 51х26х15 мм;
- Вес: 20 г.
Поскольку сборка конструкции из готовых модулей сложностей не представляла, то основной акцент был сделан на компоновке и повышении удобства использования китайских модулей. В реалиях максимальный зарядный ток более 2,5-3А использовать не рекомендуется (нужна ну очень эффективная система охлаждения).
К сожалению, во многих китайских модулях не предусмотрены крепежные отверстия. Система индикации режимов работы тоже потребовала доработки с целью вывода индикаторных светодиодов на переднюю панель корпуса (платы для светодиодов описаны в предыдущей статье, поэтому БП).
Для удобства установки аналогичных модулей в различных корпусах, были сделаны своеобразные «кроватки», которые позволяют в случае необходимости легко заменить модуль (без лишних трудозатрат).
«Кроватки» изготовлены из алюминиевых полосок шириной 30мм и обрезков текстолита толщиной 9мм. В текстолитовых опорах просверлены отверстия и нарезана резьба М2 и М3.
Модули устанавливаются на кроватки с помощью винтов М2, через отверстия для пайки проводов, используя стеклотекстолитовые шайбы. При этом винты не достают до металлических деталей.
Для повышения эффективности охлаждения ИС были изготовлены разные варианты радиаторов (про запас). Первый вариант вырезан из радиатора от чипсета древней материнской платы. Второй вариант изготовлен из П-образного алюминиевого профиля 10х10мм.
Радиаторы крепятся к ИС с помощью специализированного теплопроводного клея «Radial». Так же приведен пример крепления радиатора при использовании модулей на ИС LM2596S.
Для удобства переноса SMD светодиодов с китайского модуля на отдельную плату использовалось жало паяльника с пропилом.
Для регулировки режимов работы, подстроечные резисторы модуля были заменены на многооборотные потенциометры «Bourns» серии 3590 с аналогичным номиналом 10 кОм.
Далее все достаточно удобно монтируется в корпусе БП.
При доработке передней панели, с внутренней стороны, окошки для SMD светодиодов с помощью двухстороннего скотча были закрыты прозрачной акриловой пластиной толщиной 0,7мм.
Окошки прекрасно совпадают с расположением светодиодов на выносной плате.
Общий вид внутреннего монтажа.
Для предотвращения возможного обратного тока от аккумулятора на модуль, с помощью фрагмента клеммной колодки, установлен диод P600D (6A 200V).
Светодиодная индикация режимов работы модуля ЗУ:
- CC (красный) - индикатор ограничения тока.
- CH (синий) - индикатор процесса заряда, ток более 10%.
- FULL (зеленый) – индикатор завершения заряда, ток менее 10%.
На данный момент получился довольно удобный приборчик, практически два в одном. На борту которого имеется регулируемый БП 1,2-24V до 6,5А и ЗУ (в основном для Li-ion аккумуляторов) с возможностью зарядки сборок от 1S до 5S. Учитывая мощность основного источника питания и наличие двух AV-метров, возможно одновременное использование модулей БП и ЗУ (принимая во внимание отсутствие гальванической развязки между ними).
В дальнейшем, по мере необходимости, возможно добавление в этот «конструктор» еще дополнительных модулей. Т.к. заменить переднюю панель не составляет большого труда. Пока планируется замена AV-метров на более точные, с большей разрядностью (по ходу приобретения).
Если что-то в описании упущено, надеюсь, эти нюансы можно рассмотреть на представленных фото. Заранее прошу прощения за возможные ошибки и опечатки.
Если нужна дополнительная информация, пишите на почту, постараюсь обязательно ответить. Отзывы, идеи, предложения по улучшению конструкции и комментарии приветствуются.
Январь 2022г.
Станислав Шурупкин.
Email: st-shur@mail.ru
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
