Всем доброго времени суток. Предлагаю вашему вниманию свой вариант изготовления регулируемого зарядного устройства для Li-ion АКБ, в виде приставки для стандартных блоков питания.
Идея состояла:
- Изготовить отдельный блок универсального ЗУ для возможности использования с различными блоками питания заводского изготовления, имеющими стандартный разъем DC-5.5/2.1.
- Постараться сделать конструкцию максимально удобной, на случай ремонта и возможных доработок.
- Использовать в конструкции достаточно популярные китайские модули, имевшиеся под рукой материалы и детали, а также ранее изготовленные приспособления.
В данной конструкции было использовано:
- Китайский модуль DC-DC CC/CV XL4015E1 5A LED DISPLAY.
- Стеклотекстолит толщиной 1,5мм.
- Гнездо DC 5.5/2.1 на корпус.
- Обрезок черного пластика толщиной 3мм.
- Обрезок прозрачного акрилового стекла толщиной 2мм.
- Крепеж М2, М2.5, М3.
- Черная самоклеющаяся пленка.
- Самоклеющийся мебельный подпятник.
- Паста теплопроводная «КПТ-8».
- Секундный клей «Монолит».
Из инструментов использовалось:
- Дрель на стойке.
- МФИ «Dremel» на стойке.
- МФИ осциллирующий.
- Паяльник
- Отвертки, кусачки и т.д.
Для реализации проекта был использован довольно популярный китайский модуль DC-DC CC/CV на ИС XL4015E1 с цифровым вольтамперметром.
Заявленные продавцом характеристики:
- Входное напряжение: 8V-36V.
- Выходное напряжение: 1.25V-32V, регулируемое.
- Ток нагрузки: максимальный 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: от -40°С до + 85°С.
Приобретенный китайский модуль состоит из силового модуля и модуля вольтамперметра, которые соединены латунными стойками (которые используются и в качестве проводников).
Индикаторные светодиоды режимов работы на силовом модуле, в данном варианте, расположены достаточно неудобно, так как закрываются модулем вольтамперметра. Отсутствует радиатор для ИС.
Кроме того для реализации своей конструкции не подходили установленные подстроечные резисторы модели «3296» с расположением штока вариант «X». Поэтому изначально планировалась их замена. Но мне повезло, так как в своих запасах удалось найти аналогичный силовой модуль с подходящими подстроечными резисторами, т.е. с расположением штока вариант «W».
Для улучшения охлаждения ИС был подобран радиатор с горизонтальными размерами 50х50мм, который был доработан для удобства использования с силовым модулем.
Монтажная платформа для элементов конструкции изготовлена из стеклотекстолита размерами 113х60х1,5мм.
Так как, в силовом модуле имеются отдельные отверстия для пайки проводов, а в модуле вольтамперметра нет, то из обрезков металлической ленты (для сварки АКБ) были вырезаны контактные площадки для латунных стоек. При помощи подбора шайб и стоек для п/п все элементы были закреплены на монтажной платформе. Радиатор установлен с использованием теплопроводной пасты «КПТ-8».
Основание корпуса и боковые уголки были изготовлены из черного пластика толщиной 3мм. При формировании изгибов прижимная планка фиксируется с помощью быстрозажимных струбцин до полного остывания заготовки. Более подробно изготовление аналогичных корпусов было описано в ранее опубликованной СТАТЬЕ.
Боковые уголки были приклеены к основанию с помощью секундного клея «Монолит». Поэтому для предотвращения возможных перекосов при соединении деталей использовались имевшиеся упоры.
Крышка корпуса была изготовлена из прозрачного акрилового стекла толщиной 2мм. В качестве стоек для монтажной платформы были использованы винты с гайками М3. При этом в платформе были добавлены дополнительные крепежные отверстия. На днище корпуса установлены резиновые ножки, изготовленные из мебельного самоклеющегося подпятника. В крышке были просверлены отверстия, для отвертки, над штоками построечных резисторов.
Клеммная колодка закреплена на корпусе винтом М2,5. Далее произведен остальной монтаж конструкции.
Благодаря достаточной толщине пластика боковых уголков крышка корпуса прекрасно крепится с помощью шурупов диаметром 3мм (от пластиковых корпусов).
Поскольку такой внешний вид корпуса меня не очень устраивал, то решил оклеить крышку черной самоклеющейся пленкой. Края пленки были загнуты внутрь в районе днища корпуса. Далее наклеены информационные таблички.
Пока данный блок ЗУ используется совместно с импульсным БП c выходным напряжением 19V и током до 4,7A, что позволяет заряжать Li-ion АКБ в исполнении 1S - 4S (3,6V-14,4V).
На верхней информационной табличке оставлены свободные поля для указания установленных параметров. Данные наносятся маркером для DVD дисков и легко стираются спиртом.
Для повышения удобства эксплуатации аналогичных блоков питания, на сетевом проводе была установлена вилка со встроенным выключателем.
Корпус ЗУ изготавливался с небольшим запасом по размерам, для возможных доработок или использования других модулей. Благодаря использованию клеммной колодки достаточно удобно подключать АКБ с различным расположением контактов (особенно при использовании проводов с зажимами типа «крокодил»). Добавляется возможность использования простого БП в качестве регулируемого.
Получившиеся размеры изделия - 139х85х36 мм.
Вес – 240 гр.
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.
Июль 2024г.
Станислав Шурупкин.
Email: st-shur@mail.ru
