Контроллер для повербанка -испытание и выводы

• Цена: $2.15

Контроллер для повербанка. Неплохая плата.Такие выводы могу сделать по результатам испытаний других похожих изделий. Но по желанию можно и улучшить- это для тех кому нужно более стабильное питание. Но для большинства случаев хватит и самих возможностей платы. После прихода очередной посылки из Китая решил сделать обзоры на некоторые интересные модули и товары. В этой статье я опишу испытания платы-контролера для повербанков. Но ее можно применить и как просто зарядное устройство для 18650 и может быть других литиевых аккумуляторов. Внешний вид платы смотрите на фото, как по мне качество нормальное для такого изделия Как видно из фото на плате находится индикатор, а также 2 USB выхода и один микро USB вход.Один из выходов рассчитан на ток 1 ампер, второй на ток 2 ампера. Поэтому заряжать и питать одновременно можно несколько устройств. Кроме этого есть ещё светодиод который можно использовать как фонарик и кнопка включения выключения, а также переключение в режим фонарика. Подключается эта плата тоже довольно просто на ней имеется две клеммы на одной из них подписан B+ для подключения к плюсовому у контакту аккумулятора на второй подписан B- для минусового контакта аккумуляторной батареи. Всё больше никаких подключения плата не требует. Плату можно использовать для подключения сразу нескольких аккумуляторов. Режимы работы индикатора. Теперь собственно В чём заключались испытание этой платы. я при помощи осциллографа сделал замеры сигнала на входе платы. на выходе платы. на самом ШИМ контроллере. Формы сигналов я представил на фотографиях Испытал я плату эту под нагрузкой и без нагрузки. А теперь готовим плату для испытания, а точнее просто подпаеваем к ней аккумулятор С начало замеры проводились без нагрузки.Замер на выходе дросселя. Как видно из замеров амплитуда импульсов 3,84 Вольт частота 169,7 килогерц. В пиках амплитуда достигает 6,24 Вольт Фото-Замеры проводились на входе платы а точнее как бы на самом аккумуляторе. Здесь видны небольшие пульсации амплитудой 720 милливольт. Фото-Замеры на выходе платы а точнее на USB разъеме. Как видим выходное напряжение равно 5,2 вольт, а амплитуда пульсации 160 милливольт напоминаю всё что всё это без нагрузки Замеры ШИМа без нагрузки. Частота 166 кГц, пиковое напряжение 6,4 В. Амплитуда импульсов 3,92 В Теперь о нагрузке. Буду использовать стандартную китайскую USB нагрузку. Которая работает в двух режимах 1 ампер тока и 2 ампера тока. Выбирается при помощи переключателя. Светодиод при этом меняет свой цвет с зеленого на красный, Замерять ток в нагрузке буду при помощи китайскогоUSB тестера. Первое что бросается в глаза: под нагрузкой сразу же увеличилась частота до 230,9 килогерца также пиковое напряжение упало до 6.0 Вольт. А напряжение импульсов снизилось до 3,44 вольта, Увеличиваем ток нагрузки до 1,78 А При увеличении нагрузки частота повысилось еще больше и стала равняться 264,5 килогерц, напряжение зато упало. Пиковое стало равно 5,84 Вольта напряжение импульсов 3,2 вольта. Под нагрузкой выходное напряжение тоже изменилась, оно существенно просело и стало равняться 4,88 Вольта при этом пульсации увеличились до 480 милливольт что составляет около 10%. Я думаю что ты не очень хорошо Поэтому я решил немного доработать схему и провести несколько экспериментов Дроссель использовал с какой-то старой материнской платы который первый попался под руку. Я думаю подойдут и другие даже более миниатюрные и может быть только добавить немного витков, Конденсаторы взял на 1000 микрофарад Чтобы правильно провести испытания пришлось одну ножку нагрузочного сопротивления выпаять и в разрыв цепи по плюсу включить дроссель. В конденсаторе я подпаял только минусовой провод плюсовой оставил свободным чтобы провести испытание с конденсатором и без него. Более наглядно это выглядит так, Эксперименты я стал проводить на 1 амперный нагрузке. Амплитуда пульсаций составляла 220 милливольт. Это без фильтрации. После подключения дросселя амплитуда пульсации снизилась примерно до 120 милливольт. После подключения конденсатора туда вообще упала стала составлять менее 10 милливольт.

Так что Выводы делайте сами.

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.

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

Содержание

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.

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

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.

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».

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.

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.

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.

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

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.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Важно! 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.

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

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

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.

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

Теперь можно испытать получившуюся конструкцию в деле.

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.

Беру регулируемый бп

Подключаю к нему плату

Сначала, чтобы не тратить ваше время, возьму наилучшую плату для параллельного соединения аккумуляторов из тех, что у меня есть. Она с quick charge 3 и стоит 600р на ибее. Остальные подобного типа дали худший результат при измерении.

К плате подключаю резистор, берущий 2А и настраиваю бп на 3,7 вольта, учитывая просадку при нагрузке.

Теперь измерение. Подключаю в цепь между бп и платой мультиметр в режиме амперметра и измеряю ток

Итак. Бп отдает 3,27 ампера при 3,7вольтах= 12,1 ватт(столько потребляет плата). Тк я не верю показаниям тока и напряжения на дисплее платы, я перед перед резистером воткнул usb tester. Он точно измеряет напряжение и ток.

Получается, что плата берет 12,1 ватт и выводит по показаниям тестера 8,7 ватт. (4,76*1,83). Теперь очень просто посчитать кпд. 8,7 поделим на 12,1 =0,72=72 процента. Но можно еще накинуть процента 2 из-за потребления usb тестера. Получается 74 процента. Следовательно это средний кпд платы при среднем напряжении в 3.7 вольта. Понятно, что при 4,2 вольтах кпд увеличится, а при 3 уменьшится. Но все же это не заявленные 85%. Результаты других измерений напишу ниже, после фоточек плат

1

2

3

6Используемые источники:

• https://mysku.ru/blog/aliexpress/60282.html
• https://acums.ru/akkumulyatory/power-bank/kak-sdelat-svoimi-rukami-skhema-iz-akkumulyatorov-18650-telefona-ili-batareek
• https://pikabu.ru/story/iizmeryayu_kpd_plat_dlya_power_bank_6254210