25.10.2020

Андрей Смирнов

Время чтения: ~22 мин.

Разработка power bank для ноутбука. От макета к готовому изделию. Часть первая

Сделать себе внешний аккумулятор для ноутбука я хотел уже давно, 3-4 года назад для работы в парке. Хоть и мечта рисовать схемы и трассировать платы в парке Горького или Битцевском лесу так и не реализовались (пока), но внешний аккумулятор (назовем его по-современному — PowerBank) я таки сделал. О том как это устройство проходило путь от макета до конечного изделия и почему я делал то, что уже есть на рынке, под катом. Изначально я хотел написать небольшую статью про разработку PowerBank, но когда начал — понял, что одной частью не обойтись. Поэтому я разбил ее на 4 части и сейчас предлагаю вашему вниманию первую из них: макет (схемотехника). Очевидно, что разработка любого электронного устройства начинается с технического задания (ТЗ), поэтому я обозначил для себя ряд параметров, которые мой PowerBank должен обеспечить:

входное напряжение 19В (для возможности зарядки от стандартного ЗУ ноутбука)
выходное напряжение 19В (как и у стандартного ЗУ)
максимальный выходной ток 3,5А (как и у стандартного ЗУ)
емкость ячеек не менее 60Вт*ч (+1 внутренняя АКБ)

Помимо основных требований я добавил еще несколько:

КПД преобразователя и ЗУ не ниже 94% — чтобы обойтись без радиаторов.
Частота преобразователя не ниже 300кГц — чтобы уменьшить размер самого преобразователя.
USB порт для просмотра основных сведений о PowerBank таких как уровень заряда, здоровье, количество пройденных циклов, температура, ток и напряжение ячеек АКБ и т.д.
Софт на ПК(Windows) для просмотра основных сведений о PowerBank.
Возможность менять выходное напряжение, либо присутствие дополнительного выхода 5В для зарядки USB устройств.
Светодиодная индикация уровня заряда и состояния PowerBank.
Кнопка(Кнопки) для включения PowerBank и просмотра уровня заряда.

Для начала разработки я сделал структурную схему будущего устройства: Комментируя схему, могу сказать, что управляющий МК я мог бы взять с USB, но побоялся трудностей разработки ПО для USB (в последствие понял, что зря) поэтому поставил преобразователь USART — USB. Поскольку устройство изначально разрабатывалось для себя, то было решено делать макет преимущественно из тех деталей, которые были у меня в наличии и с которыми я уже работал (чтобы избежать подводных камней). При этом оптимизация по цене на этом этапе не проводилась. Поэтому я выбрал следующие комплектующие для PowerBank:

МК — STM32F051K4U6 с прицелом заменить на STM32F042K4U6.
Преобразователь USART<->USB — CP2102. Стоит не дорого, работает нормально, места занимает мало, обкатанное решение.
Импульсный преобразователь напряжения — LTC3780IG. Далеко не самый дешевый/оптимальный вариант, но повышающе-понижающий, может 400кГц, имеет внешние ключи, обкатанное решение. В перспективе замена на LM5175 от TI или применения синхронного повышающего преобразователя.
Линейный стабилизатор — LP2951ACD-3.3. Он был в наличии, не лучший вариант. Ток собственного потребления до 120мкА с прицелом заменить на MCP1703T-3302E/CB с током собственного потребления до 5мкА.
Светодиоды зеленые и красные размером 0805.
Кнопки обычные тактовые SMD.

Отдельно коснемся выбора зарядного устройства (ЗУ) и системы контроля и управления Li-ion аккумуляторами (Li-ion Battery Management System или BMS). Несколько лет назад я занимался ремонтом ноутбуков и в батареях частенько видел BMS от Texas Instruments. Поэтому в первую очередь я стал искать решение для своего устройства именно от этого производителя. Стоит отметить, что в общем-то альтернативы и нет поскольку производит подобные микросхемы лишь несколько контор (TI, Maxim, немного LT, ST-забросили, Intersil-экзотика для нас, может есть еще, но я не знаю). Так вот бродя по просторам сайта ti.com я наткнулся на очень интересную микросхему BQ40Z60RHBR это ЗУ и BMS в одной микросхеме. Она мне очень понравилась потому как заменяла собой 2 микросхемы. Такое решение явно дешевле, чем если делать отдельно ЗУ и BMS и места меньше занимает. Основные ТТХ микросхемы BQ40Z60:

Ток заряда: до 4А
Количество ячеек: до 4х
Частота преобразования: 1МГц
Входное напряжение: до 25В
Емкость ячеек: до 65А*ч
Функция балансировки
Конфигурируемые светодиоды для индикации (заряд, емкость)

Микросхема достаточно новая (выпуск конца 2014 года), поэтому информации по ней мало и я немного переживал из-за этого зная, что BMS от TI достаточно сложны в программировании, а это еще и комбо (ЗУ + BMS). Также немного переживал из-за возможных косяках в кристалле, но зная, что буду использовать лишь базовый функционал надеялся, что никаких проблем не будет. Впрочем забегая вперед скажу, что так и вышло. Кстати я не зря до этого не говорил практически ничего про ячейки и конфигурацию АКБ, только сейчас настал момент перейти к выбору. Для оптимального выбора конфигурации АКБ есть несколько критериев:

Для уменьшения потерь на проводах нужно минимизировать токи между узлами устройства. С учетом этого батарея из 4х последовательно соединенных ячеек (общепринятое обозначение 4s1p или 4-serial 1-parallel) выгоднее, чем 4 параллельные ячейки (1s4p) см. рисунок.
Поскольку ток заряда ограничен, то для того, чтобы повысить мощность (и скорость) заряда АКБ мы должны увеличивать напряжение. Этот критерий тоже за конфигурацию 4s1p.
КПД преобразователя падает при росте разницы между входным и выходным напряжением. Вот график из документации на преобразователь MP2307DN.

С учетом того, что выходное напряжение устройства 19В опять же наиболее выгодной является конфигурация 4s1p. Теперь рассчитаем некоторые параметры АКБ при условии емкости 60Вт*ч, конфигурации 4s1p (напряжение 14,8В): Полученная цифра показалась мне слишком маленькой (ну или аппетит пришел во время еды) и я решил перейти к конфигурации 4s2p на ячейках LP 5558115 3500mAh, которые были в наличие. Итого мы имеем: Емкость АКБ: 7А*ч (103Вт*ч) Напряжение: 14,8В Такой результат меня вполне устроил — это было больше, чем две внутренние батареи моего ноутбука (ASUS S451L, 46Вт*ч). Началась разработка макета… На этапе макета я хотел заложить несколько дополнительных возможностей:

подключил светодиоды BQ40Z60. У них есть функционал индикации уровня заряда с настраиваемыми порогами, а также процесса зарядки.
добавил возможность регулировать частоту/режим работы (разрывных или неразрывных токов) преобразователя (с помощью ШИМ МК + RC-фильтр).

Схему обвязки BQ40Z60 срисовал с отладочной платы BQ40Z60EVM-578, обвязка LTC3780IG из ее документации, все остальное делал сам. В итоге получилась следующая схема. Схема разбита на 3 блока:

Блок преобразователя напряжения
Блок ЗУ+BMS
Блок управления на МК

Комментарии к схеме: блок преобразователя и ЗУ+BMS сделаны по схемам из документации [1],[2], блок управления делался из расчета реализовать спящий режим для минимального тока потребления в выключенном режиме. Забегая вперед скажу, что в паре моментов я таки накосячил, но с помощью ножа и паяльника смог заставить макет работать как надо. Полученная плата показана ниже: Плата содержит 4 слоя по 18мкм, общая толщина 1мм, заказывал на seeedstudio.com. Теперь пришло время коснуться главного показателя качества железа — это КПД всей системы в целом. Точнее у нас 2 КПД: при зарядке АКБ и при разряде. Строго говоря КПД при заряде стоит оптимизировать только для уменьшения нагрева устройства(рассчитывая, что энергии для заряда у нас много), в то время как потеря КПД при разряде фактически уменьшает реальную емкость PowerBank. Составим перечень элементов непосредственно влияющих на КПД при заряде: ACFET — транзистор предотвращающий появление напряжения на разъеме внешнего питания при работе PowerBank от АКБ. HighSideFET — верхний транзистор понижающего преобразователя ЗУ. LowSideFET — нижний транзистор понижающего преобразователя ЗУ. BuckInductor — дроссель понижающего преобразователя ЗУ. CHGRCS — резистор датчика тока ЗУ. CHGFET — зарядный транзистор АКБ. DSGFET — разрядный транзистор АКБ. CellCS — резистор датчика тока АКБ. Транзисторы ACFET, CHGFET и DSGFET при работе имеют только статические потери поскольку они постоянно открыты и представляют собой резисторы с сопротивлением равным сопротивлению открытого канала транзистора Rds_on, поэтому эти транзисторы должны иметь как можно меньший Rds_on. Корпуса транзисторов я выбрал pqfn3.3×3.3 как подходящие по мощности и имеющие меньший размер по сравнению с моими любимыми pqfn5x6. С наименьшим сопротивлением канала из легкодоступных были IRFHM830D (Rds_on = 5мОм + диод Шоттки). Транзисторы HighSideFET и LowSideFET работают в импульсном режиме, их выбор сложен и будет рассмотрен позже. Попробуем оценить потери при входном напряжении 19В, токе заряда АКБ 4А, конфигурации 4s1p: CellCS — ток через него равен току заряда, сопротивление 5мОм, потери: CHGRCS — ток через него равен току заряда, сопротивление 10мОм, потери: CHGFET и DSGFET — ток через них равен току заряда, сопротивление 5мОм, суммарные потери: ACFET — ток через него равен входному току(возьмем максимально возможный ток входа 3,5А это максимум того, что может выдать штатное ЗУ ноутбука), сопротивление 5мОм, потери: Сюда же можно прибавить потери на сопротивлении проводов ячейки-плата, а также дорожек самой платы. Я вычислил их путем измерения падения напряжения при токе в цепи АКБ равном 4А, оно составило 36мВ, что соответствует мощности: BuckInductor — потери в дросселе можно разделить на 2 составляющие:

потери на активном сопротивлении обмотки (DCR — dc winding resistance). Для выбранного дросселя IHLP2525CZER2R2M01 типовое значение DCR = 18мОм, что при среднем токе 4А даст потери:
потери в сердечнике достаточно тяжело посчитать имея только данные из документации, поэтому верим заверениям Vishay что их материалы супер крутые, к тому же пульсации тока у нас в районе 20%, поэтому принимаем потери в сердечнике нулевыми.

Итого суммарные потери при заряде на статических компонентах составляют: Для того, чтобы получить суммарные потери при заряде необходимо оценить потери на транзисторах HighSideFET и LowSideFET. В этом мне помогал апнот AN-6005 от fairchildsemi. Если кратко, то на вкладке ControllerDriver добавляем в базу наш контроллер и вписываем требуемые параметры в таблицу: Данные берем из документации на BQ40Z60. Далее заполняем таблицу с параметрами транзисторов HighSideFET и LowSideFET на вкладке MOSFETDatabase: Данные также берем из документации на транзисторы. Я экспериментировал со многими транзисторами(видно по базе) потому как частота преобразования в 1МГц это довольно высоко. Из всех транзисторов, которые я мог быстро достать самыми лучшими оказались CSD17308 от TI. Впрочем это как раз рекомендованные транзисторы с кита BQ40Z60EVM. Самыми лучшими по расчетам оказались eGaN транзисторы от EPC (Efficient Power Conversion), но цена 500р, месяц ожидания и специфический корпус сыграли против него. Еще пара комментариев вкладки MOSFETDatabase: Правый столбец — Fig.Merit (Figure of merit — показатель качества) это произведение Rds_on на заряд затвора Qgsw. В общем чем ниже Fig.Merit, тем лучше транзистор, но нужно понимать, что это довольно эмпирический показатель. На вкладке EfficiencySummary выбираем контроллер, используемые транзисторы и их количество, задаем параметры источника и нажимаем кнопку Run. Для тока заряда 4А и входного напряжения 19В потери составят 1,17Вт. Общие потери: После сборки макета я измерил схемы заряда при параметрах таких же как при оценочных расчетах: КПД схемы 97,1%, при этом мощность потерь составила 1,908Вт при расчетных 2,07Вт. Что ж очень близко получилось прикинуть потери. Термограмма работающего устройства показана на рисунке. A — верхний транзистор понижающего плеча преобразователя LTC3780. B — нижний транзистор понижающего плеча. C — нижний транзистор повышающего плеча. D — верхний транзистор повышающего плеча. L — дроссель. RS — резистор датчика тока. И конечно потребление самого контроллера LTC3780. Подробно не буду останавливаться на работе микросхемы, скажу только, что она фактически представляет собой понижающий преобразователь стоящий после повышающего с общим дросселем. В зависимости от входного и выходного напряжений работает либо одна часть, либо вторая, либо обе(при примерном равенстве входного и выходного напряжений). Для расчета КПД преобразователя будем использовать следующие параметры: Условимся, что ноутбук потребляет всегда по максимуму. В реальности это близко к истине, поскольку при подключении внешнего источника он помимо энергии на работу потребляет еще и энергию на заряд внутренней АКБ, да и вообще при наличии внешнего питания в потреблении себе не отказывает. Напряжения соответствуют номинальному напряжению ячеек — 3,7В и пониженному — 3,3В. Важно отметить, что преобразователь в текущем устройстве всегда работает в повышающем режиме (входное напряжение никогда не превосходит выходного), однако это не значит, что транзисторы A и B не переключаются. Для зарядки конденсатора вольтдобавки(bootstrap) необходимо кратковременно выключать транзистор A и включать B(тоже самое будет происходить при работе в понижающем режиме для транзисторов С и D). У LTC3780 это происходит с частотой 40кГц. Для оценки потерь воспользуемся xls файлом для LTC3780 из пакета LTpowerCAD2. Принцип работы похож на предыдущую работу с xls для BQ40Z60. Вводим все значения выходных напряжения и тока, входного напряжения, желаемую частоту преобразования, параметры ключевых транзисторов(я решил использовать CSD17308 как и в ЗУ). Дроссель был выбран IHLP5050EZER3R3M01 у которого типовое DCR = 7,7мОм. Для 3,5А индуктивность маловата, так случилось потому, что при закупке комплектующих я рассчитывал на выходной ток 4,5А. Для текущей конфигурации идеальным вариантом будет IHLP5050EZER4R7M01 с типовым DCR = 12,8мОм. Датчик тока — резистор типоразмера 2512 сопротивлением 5мОм. После введения всех данных в полях MOSFETs Power Loss Break Down и Estimated Efficiency будут круговые диаграммы распределения потерь по компонентам и оценка КПД для указанного входного/выходного напряжений и тока нагрузки. Оценка КПД очень оптимистичная — 98,79% при входном напряжении 14,8В и 98,51% при 13,2В (цифры без учета потерь в сердечнике дросселя). Основные элементы на которых происходят потери это дроссель/датчик тока(23%), транзистор A(25%) и D(38% от общих потерь). Пришло время измерить реальный КПД. Измеренный КПД — 96,93% при входном напряжении 14,8В и 96,35% при 13,2В. Проведем анализ полученных данных. Для этого переведем проценты КПД в мощность потерь: В данном случае расхождения более существенны по сравнению с оценкой потерь в преобразователе ЗУ и составляют до 1,48Вт. Но если учитывать потери в сердечнике дросселя (которыми при не оптимально выбранной индуктивности нельзя пренебречь) картина не будет уже столь удручающей. Оценим средний(при напряжении 13,2В) КПД PowerBank при разряде. Он складывается из КПД самого преобразователя, а также: CellCS — ток через него равен входному току преобразователя, сопротивление 5мОм, потери: CHGFET и DSGFET — ток через них равен входному току преобразователя, сопротивление 5мОм, суммарные потери: Тогда КПД PowerBank при разряде: Термограмма преобразователя при входном напряжении 14,4В и выходном токе 3,5А показана ниже: На плате можно видеть следы исправлений, а также следы ношения в открытом виде в рюкзаке(сгоревшие дорожки в районе подключения АКБ). Макет конечно не самый элегантный, но даже в таком виде его можно использовать.RadioTowerБлоки питания / Компьютерные самоделкиДобавлено 10 комментариев Всем Доброго дня или вечера!В данной статье хочу представить портативное зарядное устройство с возможностью регулировки выходного напряжение от 12 до 35 v Данное устройство изготавливалось для зарядки ноутбука,но также можно использовать и для других устройств, таких как мощных светодиодов.Принцип работы:3 последовательно включённых аккумулятора (18650) выдают 12 v далее стоит dc-dc повышающий модульповышающий от 12 до 35v и нагрузкой до 150 w (150 w при условии принудительного охлаждения).Тумблерами выбираются режимы соединения аккумуляторных батарей (ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО,ПАРАЛЛЕЛЬНО)Для изготовления нам потребуется:1) Корпус2) Тумблер 6 PIN (ON-OFF-ON) 2-шт3) RCA гнезда 2-шт4) Аккумуляторы 18650 3-шт5) Плата заряда Li-ION на чипе TP4056 6) Повышающий стабилизатор7) Мультиметр8) Паяльник,олово,флюс9) Провода10) Дрель11) ТермоклейКорпус я взял от старого блока питанияРазмечаем отверстия под тумблера и сверлимДальше всё спаиваем по схемеПровода были взяты от компьютерного блока питанияВот так должно получитсяТак как для ноутбука необходимо 19 v 3.5aНеобходим повышающий стабилизатор Преобразователь был куплен в Китае и имеет следующие характеристики: Входное напряжение — 10…32 В.Выходное напряжение — 12…35 В.Выходной ток до 6 А.Входной ток до 10 А.Выходная мощность при естественном охлаждении — 100 Вт.Выходная мощность при обдуве — до 150 Вт.КПД до 94%.Ток холостого хода — 25 мА.Размеры — 6.5 х 5.5 х 2.5 смПеред сборкой в корпус всё необходимо проверить и настроитьИтог:В итоге мы получаем зарядное устройство с двумя выходными напряжениями 19 v и 4,1 v при желание можно в корпус добавить USB гнездо с повышающим модулем и в итоге получить уже два в одном.Демонстрация работы: Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Внешние аккумуляторы для мобильных устройств нужны почти каждому пользователя, потому что современные смартфоны довольно быстро разряжаются, особенно при высокой нагрузке на процессор.

Типоразмер mSATA SDD: что это, особенности работы

Можно сделать повер банк своими руками или купить его.

В данной статье рассмотрена самостоятельная сборка такого устройства.

Содержание:

Преимущества

Позитив:

Относительно низкая цена – аккумуляторы большой емкости стоят дорого, дешевые же аналоги быстро выходят из строя, потому, если необходимые компоненты для сборки имеются под рукой, то собрать такое устройство выгодно;
При возникновении неполадок в работе самодельный аккумулятор починить проще, так как он будет иметь съемный корпус, и вы будете понимать устройство цепей;
Возможность сделать устройство желаемой емкости – достаточно большой;
Вы можете сделать сменный корпус устройства для того, чтобы в случае повреждения вам не пришлось менять весь повер банк;
С экологической точки зрения вторичное использование литий-ионных аккумуляторов (например, из батарей со сломавшимся контроллером заряда) также благоприятно;
Оригинальный или странный внешний вид устройства для некоторых пользователей также может быть привлекательным.

Негатив:

На изготовление аккумулятора тратится достаточно много времени;
Необходимо иметь некоторые изначальные навыки для его сборки;
Плохой внешний вид устройства;
Не все материалы для изготовления такого устройства могут быть под рукой;
В большинстве случаев срок службы такого устройства ниже, чем у заводского аналога;
В самых простых вариантах самодельного оборудования отсутствуют индикаторы заряда, кнопки включения и отключения, что не удобно (если же они будут присутствовать, то самостоятельная сборка станет чрезмерно долгой, сложной и дорогой);
Теоретически такое устройство способно нанести вред аккумулятору мобильного устройства и даже вызвать его перегорание (но такой риск есть при использовании любого повер банка, изготовленного брендом, отличным от бренда вашего устройства);
При сборе такого аккумулятора в любом случае нужны USB-выход и контроллер заряда, а с учетом стоимости их покупки конечная цена устройства будет не такой уж и низкой.

» srcset=»http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/1-1.jpg 1429w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/1-1-650×488.jpg 650w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/1-1-768×576.jpg 768w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/1-1-387×290.jpg 387w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/1-1-765×573.jpg 765w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/1-1-244×183.jpg 244w» sizes=»(max-width: 1429px) 100vw, 1429px»>

<Рис. 1 Простая схема>

Внимание! Не стоит браться за самостоятельную сборку, если у вас не имеется достаточно навыков для этого. При ошибке в сборке цепей устройство может нанести существенный вред смартфону или планшету. » srcset=»http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/2.jpg 480w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/2-650×488.jpg 650w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/2-768×576.jpg 768w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/2-387×290.jpg 387w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/2-765×573.jpg 765w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/2-244×183.jpg 244w» sizes=»(max-width: 480px) 100vw, 480px»>

Переходники PCI-E X1 на PCI в Санкт-Петербурге

<Рис. 2 Принцип>

Материалы

Изготовить самостоятельно внешний аккумулятор можно из носителей заряда любого типа.

Наиболее распространенными материалами являются:

Пальчиковые батарейки;
Аккумуляторы от старых телефонов с достаточной емкостью;
Аккумуляторы от старых батарей ноутбуков.

В любом случае, вне зависимости от носителей, которые вы выбираете, вам потребуется контроллер заряда, к которому будет подключаться провод USB.

Естественно необходимо учитывать, что все носители должны быть исправны.

» srcset=»http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/3-1.jpg 756w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/3-1-290×150.jpg 290w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/3-1-650×334.jpg 650w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/3-1-768×394.jpg 768w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/3-1-565×290.jpg 565w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/3-1-765×392.jpg 765w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/3-1-244×125.jpg 244w» sizes=»(max-width: 756px) 100vw, 756px»>

<Рис. 3 На солнечных батареях>

Читайте также:

Внешний аккумулятор для телефона — Рейтинг лучших

Обзор Garmin Fenix 3 Sapphire. Умные часы для активных людей

Делаем штатив для фотоаппарата своими руками – простые и функциональные варианты

Подставка для ноутбука с охлаждением своими руками

Безрамочные смартфоны 2018 года: рейтинг 10 лучших моделей

Из телефонных аккумуляторов

Это достаточно простой способ. Устройство получается относительно компактным и удобным, а также, емким.

Для его изготовления понадобится 6 аккумуляторов – соответственно, чем больше у них емкость, тем больше будет суммарная емкость повер банка.

Сделать его можно так:

Положите три аккумулятора друг на друга, сориентировав контактами в одну сторону, и смотайте стопку скотчем – достаточно аккуратно и плотно;
Повторите то же самое с другими тремя аккумуляторами;
Проследите за тем, чтобы все клеммы были направлены в одну сторону и нигде не перекрывались липкой лентой;
Теперь попарно спаяйте между собой крайние клеммы в обеих стопках – плюсы с плюсами и минусы с минусами соответственно (сделать это будет проще, если аккумуляторы изначально были примерно одного размера);
Средние клеммы трогать не надо;
Теперь подготовьте корпус – это может быть пластиковая коробка любого типа;
Наметьте место в коробке, где будет располагаться будущий контроллер заряда, и вырежьте участок под USB;
Прикрепите обе стопки батарей к контроллеру;
Закрепите устройство в корпусе на соответствующем месте и закройте корпус.

[/wpsm_list

Оставьте пластиковую коробку разъемной для текущего ремонта и чистки, так как сквозь вырезанное отверстие может попадать пыль.

Обычно, такого устройства хватает на 4-5 циклов заряда среднего, не особо мощного, смартфона.

Помните, что для любых работ по фиксации оборудования в корпусе должен применяться только термоклей.» srcset=»http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/4-1.jpg 1280w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/4-1-650×366.jpg 650w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/4-1-768×432.jpg 768w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/4-1-516×290.jpg 516w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/4-1-765×430.jpg 765w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/4-1-244×137.jpg 244w» sizes=»(max-width: 1280px) 100vw, 1280px»>

<Рис. 4 Из аккумуляторов>

Из пальчиковых батареек

Этот способ также несложный, но он достаточно ненадежный.

Такие аккумуляторы тяжелые и не обладают достаточной емкостью.

Но они дешево стоят и просто собираются.

Возьмите два коробка из под спичек, отрежьте их верхние стороны;
Склейте коробки основаниями друг к другу;
Поместите в каждый коробок по две батарейки, сориентировав их в одну сторону полюсами;
С помощью скоб от стиплера создайте контакты между батарейками из двух коробков – минус с минусом, плюс с плюсом, с обеих сторон;
Закрепите скобы с помощью проволоки (главное не использовать скотч, так как иногда он способен изолировать контакты);
Поместите все устройство в какую либо коробку, где оно будет компактно зафиксировано и контакты не повредятся;
Найдите корпус, в который поместите весь аккумулятор – наметьте в нем место, где будет находиться USB-выход;
Припаяйте короткий провод к USB-выходу;
Закрепите выход в корпусе устройства;
Припаяйте к USB-выходу аккумулятор;
Закрепите всю конструкцию в корпусе с помощью термоклея.

Устройство готово. Это повер банк очень малой емкости, но он компактен, обладает малым весом и его удобно носить с собой.

» srcset=»http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/5.jpg 1429w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/5-650×418.jpg 650w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/5-767×494.jpg 767w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/5-450×290.jpg 450w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/5-765×492.jpg 765w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/5-244×157.jpg 244w» sizes=»(max-width: 1429px) 100vw, 1429px»>

<Рис. 5 Из батареек>

Из автомобильной зарядки

Таким способом получаются довольно мощные аккумуляторы большой емкости. Они подходят для подзарядки планшетов, ноутбуков и других энергоемких устройств.

Больше всего для этой цели подходят батареи формата 18650.

Достать их можно из батарей ноутбуков, но элементы должны быть исправны.

На различных сайтах очень дешево продаются рабочие батареи, но со сгоревшими контроллерами – такие как раз и подойдут для данного изделия:

Выньте аккумуляторы из батарей – вам потребуется всего 6 штук;
Подготовьте корпус будущего аккумулятора – вырежьте или просверлите в нем отверстия для USB-входа и для выключателя (такая зарядка дает возможность сделать выключатель);
Спаяйте между собой два блока по 4 батареи по схеме на картинке;

» srcset=»http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/6.jpg 700w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/6-650×311.jpg 650w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/6-767×367.jpg 767w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/6-606×290.jpg 606w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/6-765×366.jpg 765w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/6-244×117.jpg 244w» sizes=»(max-width: 700px) 100vw, 700px»>

<Рис. 6 Схема>

Разместите оба блока заряда в корпусе и закрепите их в нем термоклеем;
Теперь оба блока аккумулятора припаяйте к блоку включения и выключения от автомобильной зарядки;
После этого к USB-разъему нужно присоединить выключатель и аккумулятор.

Емкости такого устройства должно хватить примерно на 2-3 цикла полной зарядки достаточно мощного устройства с высоким энергопотреблением. Для того, чтобы начать зарядку подключите планшет, а затем нажмите на реле включения. При выключении сначала перетащите реле в положение выключения, а затем отсоедините устройство.» srcset=»http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/7-1.jpg 1280w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/7-1-650×326.jpg 650w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/7-1-767×384.jpg 767w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/7-1-579×290.jpg 579w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/7-1-765×383.jpg 765w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/7-1-244×122.jpg 244w» sizes=»(max-width: 1280px) 100vw, 1280px»>

<Рис. 7 Внешний вид>

Из фонарика

Стандартный карманный фонарик со светодиодом тоже можно превратить в power bank.

Для этого потребуется собственно сам фонарик с аккумулятором 3,7 вольт, контроллер заряда, как и в предыдущих примерах, преобразователь напряжения с выходом на USB.

Такой преобразователь нужен только в данном способе самостоятельной сборки устройство, так как выходные 3,7 вольт нужно преобразовать, в необходимые для зарядки телефона, 5 вольт.

Разберите фонарик и найдите резистор к которому прикреплен светодиод;
Открепите светодиод;
Снимите металлическую вилку, с помощью которой ранее заряжался фонарик;

» srcset=»http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/8.jpg 797w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/8-650×544.jpg 650w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/8-767×642.jpg 767w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/8-347×290.jpg 347w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/8-765×640.jpg 765w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/8-220×184.jpg 220w» sizes=»(max-width: 797px) 100vw, 797px»>

<Рис. 8 Разбор>

На ее место установите преобразователь тока с USB-выходом;
Теперь припаяйте к контроллеру оба полюса аккумулятора фонаря – и плюс и минус к соответствующим местам;
Внимательно посмотрите на контроллер – на нем есть два контакта – OUT+ и OUT-;
Присоедините к ним преобразователь в 5 вольт;
Освободите один из контактов переключателя;
Подпаяйте к освобожденному контакту преобразователь;
С помощью вольтметра проверьте, работает ли преобразователь;
Если он не работает, то проведите перепайку к другому контакту на этой стадии;
Снова проведите проверку – теперь все должно работать;
Теперь прикрепите термоклеем контроллер и преобразователь к корпусу фонаря;

» srcset=»http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/9-1.jpg 800w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/9-1-650×549.jpg 650w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/9-1-767×648.jpg 767w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/9-1-343×290.jpg 343w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/9-1-765×646.jpg 765w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/9-1-218×184.jpg 218w» sizes=»(max-width: 800px) 100vw, 800px»>

<Рис. 9 Установка>

Установите в корпус сам аккумулятор;
Соберите корпус снова.

Таким образом вы получаете достаточно удобный повер банк интересного дизайна. Кроме того он достаточно износостойкий и прочный.

» srcset=»http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/10.jpg 800w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/10-650×556.jpg 650w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/10-767×656.jpg 767w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/10-339×290.jpg 339w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/10-765×654.jpg 765w, http://geek-nose.com/wp-content/uploads/2018/04/10-215×184.jpg 215w» sizes=»(max-width: 800px) 100vw, 800px»>

<Рис. 10 Работа>

Читайте также:

[За все деньги] LG V30+ подробный обзор улучшенного флагмана: тесты, отзывы, особенности

Xiaomi Redmi 5a – лучший бюджетник за 115 долларов

ТОП-10 лучших камерофонов 2018 года

ТОП-12 смартфонов с мощным аккумулятором и двумя СИМ

Вывод

Стоит ли самостоятельно собирать аккумулятор? Во-первых, для этого нужны соответствующие навыки и достаточно большое количество свободного времени.

Но даже если они есть – необходимо найти все компоненты устройства, и если батареи из неработающих аккумуляторов найти достаточно просто, то контроллер заряда в большинстве случаев придется покупать.

Учитывая стоимость контроллера, выхода под USB и, в некоторых случаях, преобразователя, экономическая целесообразность самостоятельной сборки представляется минимальной.

Но если по какой-то причине такие компоненты имеются под рукой, тогда дополнительный повер банк не будет лишним.

Используемые источники: