[DIY] Ładowarka do li-ion zasilana z USB

...warsztat małego eksperymentatora, czyli jak gnębiliśmy różne rzeczy żeby je lepiej poznać ...
Awatar użytkownika
megabit
Posty: 989
Rejestracja: poniedziałek 20 gru 2010, 11:26
Lokalizacja: Sady

[DIY] Ładowarka do li-ion zasilana z USB

Post autor: megabit »

Witajcie.

Zawiedzony rezultatami uzyskiwanymi przez ładowarki made in china - dokładniej:
KLIK_1 w której koniec ładowania następował przy napięciu 4,13V w jednej komorze i 4,22V w drugiej, ponadto od 3,5V następował drastyczny spadek prądu ładowania
oraz
KLIK_2 w której również napięcie końcowe jest zbyt niskie a prąd ładowania maleje proporcjonalnie do napięcia. Przy 4V było to kilkadziesiąt mA!
Z pomiarów wynika, że fazy CC/CV w tych ładowarkach wogóle nie występują :???: Dlatego zamówiłem sample między innymi układu MAX1811 którego aplikacja poraża wręcz swą prostotą.
Obrazek
Mamy możliwość wybrania prądu ładowania - 100mA lub 500mA, oraz napięcia końcowego - 4,1V lub 4,2V. Zdychając z nudów na jednym w wykładów zrobiłem pierwsze przymiarki do płytki
Obrazek
Następnie już w domu szybkie przeniesienie na komputer
Obrazek
Wydruk na laserze, żelazko, kawałek laminatu...
Obrazek
Później przycięcie do mniejszego formatu i buch do kwasu :cool:
Obrazek
Następnie cynowanie dla zabezpieczenia i łatwiejszego lutowania
Obrazek
Dalej wlutowanie scalaka, 2 kondensatorów tantalowych 10uF/10V, diody sygnalizacyjnej i rezystora ograniczającego jej prąd.
Obrazek
Datasheet zaleca by masa na płytce zajmowała możliwie dużą powierzchnię - służy ona do odprowadzania ciepła z układu. By polepszyć chłodzenie dolutowałem do ścieżki masy blaszkę miedziną 0,3mm, która została zawinięta pod płytkę. Działanie bardzo dobre, bo lutowanie na masie stało się mocno utrudnione (dobre odprowadzanie ciepła z grotu)
ObrazekObrazek
Całość została zamknięta w starej obudowie po odbiorniku myszki bezprzewodowej. Wyprowadzenia kablowe - póki co nie mam lepszego pomysłu. Chyba tak zostanie, dorobię krokodylki i potrzebne koszyki z ogniwem będą dopinane.
Obrazek
Pierwsze uruchomienie bez problemów. Zabezpieczenie przeciwzwarciowe sprawdzone - działa. Napięcie bez ogniwa 4,19V, prąd ładowania przy 4,1V - 470mA :!: :cool:
Obrazek
Więcej testów, wykresy jutro, dziś już nie mam siły :wink:

Poniesione koszty: 2zł.
Awatar użytkownika
Pikom
Site Admin
Posty: 2912
Rejestracja: sobota 27 wrz 2008, 20:31
Lokalizacja: Gdynia

Post autor: Pikom »

Wygląda nieźle, gratki. Czekamy na więcej :)
Pozdr.
Pikom
Awatar użytkownika
Calineczka
Posty: 7578
Rejestracja: niedziela 11 lis 2007, 20:19
Lokalizacja: Wejherowo
Kontakt:

Post autor: Calineczka »

Gratuluję ;-). Ja chyba bym dodał na wejściu zasilania jakiś szybki bezpiecznik na wszelki wypadek. Gdyby MAX-owi coś się stało to w niekorzystnej sytuacji mógł byś mieć na krokodylkach 5V z portu USB. Szkoda laptopa....
Awatar użytkownika
megabit
Posty: 989
Rejestracja: poniedziałek 20 gru 2010, 11:26
Lokalizacja: Sady

Post autor: megabit »

Złącza USB są ochaniane bezpiecznikami polimerowymi :wink:
Awatar użytkownika
Calineczka
Posty: 7578
Rejestracja: niedziela 11 lis 2007, 20:19
Lokalizacja: Wejherowo
Kontakt:

Post autor: Calineczka »

...znajdującymi się wewnątrz laptopa.....jak i elektroniką/dedykowanymi układami, które też potrafią się psuć...
Awatar użytkownika
Pyra
Site Admin
Posty: 8527
Rejestracja: niedziela 02 sie 2009, 20:35
Lokalizacja: Gądki

Post autor: Pyra »

Witam
No ładnie Ci to wyszło, ja rozmyślam nad obudową pendriva w tym celu, ale muszę skończyć projekty w toku ;)

Pozdrawiam
Izali miecz godniejszy niżli topór w boju?
Piszmy po polsku, wszak jesteśmy Polakami.
Awatar użytkownika
megabit
Posty: 989
Rejestracja: poniedziałek 20 gru 2010, 11:26
Lokalizacja: Sady

Post autor: megabit »

Pewnie masz rację, koszt właściwie żaden a większy spokój. W następnej wersji wcisnę go na płytkę.

Właśnie rozpoczęłem pełny test ładowania. Ogniwo monitorowane woltomierzem i amperomierzem, dane spisuję co 10min. Za kilka godzin wrzucę efekty ;)
Awatar użytkownika
Calineczka
Posty: 7578
Rejestracja: niedziela 11 lis 2007, 20:19
Lokalizacja: Wejherowo
Kontakt:

Post autor: Calineczka »

a to czekamy, czekamy....chyba wreszcie sam się zmuszę do popełnienia porządnej ładowarki w jakiejś obudowie ...
Awatar użytkownika
megabit
Posty: 989
Rejestracja: poniedziałek 20 gru 2010, 11:26
Lokalizacja: Sady

Post autor: megabit »

No u mnie ta solarforce z pierwszego posta już wypruta. Jeśli wszystko wypadnie pomyślnie trafią do niej dwa MAX'y.

Przy okazji żmudnego spisywania wyników streszczę podstawowe właściwości układu :razz: Zakres zasilania 4,35 - 6,50V. Dokładność na poziomie 0,5% czyli możliwy rozrzut napięcia końcowego to 4,18 - 4,22V. Podane prądy 100/500mA to prądy maksymalne, w rzeczywistości wynosi on typowo 455/85mA (i dobrze, bo wydajność portu USB to 500mA więc lepiej nie balansować na granicy). Układ potrafi „ożywiać” głęboko rozładowane ogniwa – jeśli napięcie akumulatora jest niższe niż 2,5V ładowarka przechodzi w tryb wstępnego ładowania prądem ~40mA. Gdy napięcie wzrośnie powyżej granicy 2,5V rozpoczyna się normalny proces ładowania. Ciekawe jest również zabezpieczenie termiczne. Gdy temperatura struktury niebezpiecznie wzrośnie, automatycznie obniżany jest prąd – gdy temperatura spadnie – podwyższany. Dioda sygnalizacyjna świeci się, gdy napięcie na akumulatorze jest niższe od napięcia końcowego – oznacza to, że sygnalizowana jest faza constant current. Dioda jest zgaszona w wypadku osiągnięcia napięcia końcowego (mimo, że faza constant voltage trwa – mogli to lepiej rozwiązać…) oraz przy ładowaniu wstępnym. Zaletą jest spora obudowa SO8, która nie sprawi problemów przy lutowaniu.

-----------------------------------------------------------------------

No, aku naładowany, a my mamy troszkę danych :cool:

"układ pomiarowy" :lol:
Obrazek

Więc tak: aku to 18650 Panasonica z baterii laptopowej. Napięcie 3,20V, dłużej nie chciało mi się czekać aż się rozładuje. W chwili t=0 wkładamy do ładowarki :wink: Pomiary co 10min, po przejściu do CV zagęszczone do 5min. W fazie CC prąd niezmiennie wynosił 470mA. Po osiągnięciu napięcia 4,14V dioda zgasła i rozpoczęło się ładowanie CV gdzie prąd powolutku spadał a napięcie rosło do 4,19V. Gdy prąd spadł do 80mA uznałem aku za naładowany (prąd dalej spada ale już w ślimaczym tempie ~10mA/15min). Nie zauważyłem problemów z odprowadzaniem ciepła, cały układ był lekko cieplejszy od palca.

ObrazekObrazek
Lampek
Posty: 375
Rejestracja: piątek 15 sty 2010, 23:38
Lokalizacja: Śląsk

Re: [DIY] Ładowarka do li-ion zasilana z USB

Post autor: Lampek »

megabit pisze:Datasheet zaleca by masa na płytce zajmowała możliwie dużą powierzchnię - służy ona do odprowadzania ciepła z układu. By polepszyć chłodzenie dolutowałem do ścieżki masy blaszkę miedziną 0,3mm, która została zawinięta pod płytkę. Działanie bardzo dobre, bo lutowanie na masie stało się mocno utrudnione (dobre odprowadzanie ciepła z grotu
Przyglądam się tej pocynowanej płytce i przylutowanej miedzi i nie widzę żadnego związku z odprowadzaniem przez nią ciepła z układu. Przecież układ jest na obszarze plusa, chyba że laminat ma przewodzić ciepło?
Ostatnio zmieniony niedziela 27 lut 2011, 18:54 przez Lampek, łącznie zmieniany 1 raz.
Awatar użytkownika
megabit
Posty: 989
Rejestracja: poniedziałek 20 gru 2010, 11:26
Lokalizacja: Sady

Post autor: megabit »

Nie tyle sam laminat, co warstwa miedzi na nim.
Lampek
Posty: 375
Rejestracja: piątek 15 sty 2010, 23:38
Lokalizacja: Śląsk

Post autor: Lampek »

Przecież pod układem masz plus i tylko on może odbierać ciepło, a obszar minusa chociaż wielki nie ma nic z tym wspólnego.
Awatar użytkownika
megabit
Posty: 989
Rejestracja: poniedziałek 20 gru 2010, 11:26
Lokalizacja: Sady

Post autor: megabit »

Plus pod układem nawet się z nim nie styka. Ciepło jest oddawane przez nóżki "GND" układu do rozlewiska masy.
Lampek
Posty: 375
Rejestracja: piątek 15 sty 2010, 23:38
Lokalizacja: Śląsk

Post autor: Lampek »

Tutaj masz pokazane jak wygląda oddawanie temperatury na miedź pcb z układu. W układzie jest pod czipem pad termalny, a nóżki połączone są drucikiem jak włos i mogą odbierać ciepło tylko poprzez tworzywo. Jakbyś zrobił minus pod układem i z rozlaniem na boki jak litera H, a nóżki wyprofilowane żeby układ położył się na miedź (na pastę), byłby ideał.
Jak porobię zdjęcia to pokażę swoją dłubaninę, gdzie układy położyłem dodatkowo na paskach miedzi //0,5mm i przy I ładowania 0,5A gorące są.
MrSeb
Posty: 15
Rejestracja: czwartek 26 lut 2009, 01:55
Lokalizacja: Warszawa

Post autor: MrSeb »

Ktoś kiedyś robił płytki pod magiczne układy MCP 7834, prośba o kontakt
ODPOWIEDZ