Power bank схема принципиальная

В очередной раз тема статьи посвящена PowerBank’ам. Сегодня вы сможете увидеть простую хорошую схему без каких-либо микросхем, только на одних транзисторах.

Схема представляет собой простой стабилизированный повышающий DC-DC преобразователь , который способен увеличивать напряжение от источника питания, к примеру, от литиевого аккумулятора, до уровня 5 В. Такое напряжение уже позволит заряжать планшеты и смартфоны.

Схема

Безусловно, такой модуль повышающего преобразователя можно приобрести в Китае примерно за 1 $, но работа устройства, собранного своими руками, приносит значительно больше удовольствия. К тому же эта схема практически не требует никаких финансовых затрат, и не придется ждать месяц, как в случае заказа товара из Китая.

Несколько слов о схеме и принципе ее работы.

принцип работы

Имеется мультивибратор в качестве генератора импульсов. В представленном варианте он настроен на частоту около 30 кГц.

мультивибратор

Принцип работы схемы не отличается от ее сородичей. Начальный импульс от мультивибратора, поступая на базу составного транзистора, открывает его. В момент закрытия транзистора возникают импульсы ЭДС самоиндукции от дросселя, которые выпрямляются быстрым диодом D1 и сглаживаются конденсатором C1. Выходное напряжение стабилизировано, а задается оно путем подбора стабилитрона VD1.

Транзистор VT2 открывается, когда выходное напряжение с конвертера превышает заданное напряжение стабилизации. База транзистора VT1 через его открытый переход закорачивается на массу. Вследствие этого последний закрывается.

Коэффициент полезного действия этого конвертера может доходить до 70—75%. И это очень даже хорошо. Но чтобы добиться такого КПД, придется потратить не один час, перематывая дроссель, ведь очень многое зависит именно от него.

Максимальное значение тока, которое удалось получить на выходе, составило около 1 А. Стабилизация работает так, как положено. Устройство пригодно для реального применения.

На создание платы также было потрачено немало времени. Она компактная, да и выглядит очень красиво.

Скачать плату можно в конце статьи.

Настало время поговорить об элементной базе и настройке схемы. Транзистор VT1 рекомендуется брать составной. Опыты проводились с разными транзисторами, но в итоге самыми подходящими оказались КТ829, КТ972 или что-нибудь из импортных, например, BD677 и т. д.

Дроссель намотан на ферритовом сердечнике типа «гантелька». Он был изъят из платы блока питания компьютера. Также можно применить кольца из порошкового железа или стержневой сердечник. Количество витков и диаметр провода были подобраны путем проведения опытов. В конечном счёте, дроссель был намотан проводом диаметром 8 мм (возможно отклонение до 20%). Количество витков составило 25.

Наладка преобразователя сводится к получению нужного выходного напряжения и минимального тока потребления на холостом ходу. В описываемом примере минимальный ток холостого хода составляет 40 мА и зависит от дросселя. Это много, если сравнивать с готовыми китайскими модулями. Но ничего не поделаешь – от банального мультивибратора не стоит ожидать большего.

Стабилитрон тоже подлежит подбору. Напряжение стабилизации выбирается в пределах 4,7-6,2 В. В примере используется стабилитрон в 5,1 В.

Составной транзистор все-таки биполярный, и возможен его нагрев во время работы, поэтому небольшой теплоотвод в виде алюминиевого листа будет очень кстати.

Не следует забывать о проверке устройства на работоспособность. Ваттметр на китайском USB-тестере немного «глючит» — реальное напряжение составляет приблизительно 5 В и может «гулять» в небольшом пределе, что полностью нормально. Также будет меняться и ток заряда.

проверка устройства

Теперь взгляните на конструкцию PowerBank’а в целом. Питается конвертер от двух аккумуляторов стандарта 18650 (Li-ion), соединенных параллельно. Они были изъяты из аккумулятора ноутбука. Рабочие емкости обоих должны быть максимально близки друг другу.

Также аккумуляторы были дополнены платой защиты, которая отключает их, когда напряжение опускается ниже 3,2 В. Заряжать аккумуляторы можно от любого USB-порта .

Для этого в устройстве задействована вот такая плата заряда:

Такие платы бывают уже со схемой защиты аккумулятора. Такие платы проще купить, чем сделать, ведь их цена всего 30-50 центов.

Теперь сборка. Первым делом нужно подготовить аккумуляторы. Паять их нежелательно, но можно. Главное – не перегреть.

Количество аккумуляторов может быть любым. В примере их 2 штуки. Чем больше их емкость, тем больше время работы PowerBank’а. Все аккумуляторы соединяются параллельно.

Корпус для PowerBank’а подошел от старого адаптера питания ноутбука.

Осталось поместить все детали в корпус, добавить выключатель питания, вывести разъем USB для зарядки телефонов, miniUSB для заряда самого PowerBank’а, а также вывести пару светодиодов, которые имеются на плате контроллера. Один из них горит, когда идет зарядка, а второй загорается по ее завершении.

Частые поездки в командировки и по домашних делах, привела к мысли о покупке надежного зарядного устройства типа Power bank, для вечно нуждающегося в питании мобильника на ОС Android. Так как время доставки из заоблачной желает лучшего, а нужно еще вчера был выбран вариант «сам-пан-сделал из готового». Вовремя подвернулась статья на Elwo о зарядке для сейчас вездесущих LiPo/LiIon аккумуляторов.

Поход в магазин принес еще одну радость, готовый модуль зарядного DC-DC конвертера на 5 вольт. Их уже начали ввозить в связи со спросом нашего друга радиолюбителя.

Схему данного преобразователя, как и описание, свободно можно найти в интернете.

  • KEY FEATURES
  • Conversion Type DC to DC
  • Input Voltage 2.3 to 4.8 V
  • Output Voltage 5 V
  • Output Current 1 A
  • Efficiency 87 %
  • Topology Boost

Схема сборки повербанк

Ну что же, все закуплено и проверено, УРА! Работает. LiIon ковырнул из убитого аккумулятора ноутбука купленного, несколько месяцев назад, на одном из сайтов где люди торгуют всякой ненужнятиной. Шесть аккумуляторов было соединено параллельно, в итоге хоть и не новые аккумуляторы но мощность Power bank поднять получилось.

Дело за малым, увы корпус в нашем магазине не подберешь, будем резать оргстекло, дихлорэтан дома есть в запасах. Порезал и склеил за полчаса так что фоток не будет, а вот готовое устройство пожалуйста.

После ходовых испытаний пришел к выводу что без контролера аккумулятора банки можно и убить. Тут тоже готовое решение, аккумулятор от мобилки, в моем случае Samsung. Разбираем и достаем контролер, который для наших целей как раз то что доктор прописал.

Контролер установил между DC/DC преобразователем и аккумулятором, проверка Powerbank показала, что данная схема работает и полной зарядки повербанка хватает чтобы четыре раза зарядить прожорливый Android.

Когда заряд на аккумуляторах опускается до 3,2 вольта контролер отключает преобразователь, в зарядке контролер участия не принимает, заряжает же его плата на основе микросхемы TP4056 до 4,2 вольт. Конденсатор на плату стабилизатора подкинул ради стабильной работы контролера с преобразователем. С уважением, UR5RNP.

Сообщение отредактировал AndrewP_1 — 07.06.19, 15:37

Имеется аккумулятор от планшетника.

Есть желание сделать из него зарядник.
Подскажите, что к нему прилепить и к каким контактам, чтобы получить зарядник.
Как вариант, самый приемлимый — недорогой PowerBank с али без элементов питания 🙂

Powerbank своими руками делается немного не так.

Идете на ebay или aliexpress и покупаете там:

1) Элементы типоразмера 18650
2) Коробку для них.

Вставляете одно в другое, получаете выгоду.

Плату можно выдрать из той же коробки, но заработает ли он с вашей батареей — большой вопрос. Возможно её придется переделывать, а для этого нужно хорошее знание схемотехники.

Сообщение отредактировал Dimsml — 18.01.14, 17:26

Автор, теоретически, можно попробовать поставить схему с контроллером для заряда-разряда от китайского повербанка, ссылку на который я привел ниже. Режимы напряжения вроде идентичны. А емкость у батареи хорошая.

Есть одна коварная задумка.. 🙂
Выставляю на ваш суд.

В общем, есть цель — повербанка своими руками с минимальными вложениями и максимальным задействием имеющихся материальных ресурсов.

Что имеем?
1. В избытке АА Ni-MH (Ni-MH именно, не 18650 литий) емкость

2Ah..
2. Возможность сколхозить из многочисленного электронного хламья кейс для последовательной установки 3-х АА.
3. Желание покулибничать, пограбить корованы сделать своими руками повер-банк аля «из того что было»+схема-контроллер заряда-разряда с али, например, такая.
4. Что смущает? Схема рассчитана на работу с литием, у нас же последовательный металл-гидрит.
Смотрим спецификацию работы лития в режиме разряд-заряд и металл-нидридных аккумов соединенных последовательно в количестве 3 шт.

Итак, литий делается с такой защитой:
Защита по превышению тока / КЗ — 7.5А.
Защита от перезаряда — 4.25В
Защита от переразряда — 2.75В.
Время срабатывания — 20мс

Что имеем по никелю?
Разрядка до 0,8-0,9В на банку, то бишь 2,75 (0,9*3) в итоге и имеем.
Заряд заканчивается в режиме 1,4-1,6В (зависит от конкретной банки, например, енелупы имеют большее напряжение в заряженном состоянии и режиме эксплуатации, что позволяет использовать их емкость более полноценно). Опять же, 4,25В дают нам те же 1,4В*3. Но при этом, имеется возможность заряжать банки в интеллектуальном BC-700 и делать им периодическую разряд-заряд профилактику.

На выходе получаем несколько громоздкий, но зато честный повербанк со своими 2Аh, чего хватит для полной зарядки смартфона. А несколько комплектов никелиевых аккумов позволят зарядить телефон равное их количеству раз. Профит? 😀

Сообщение отредактировал promos — 22.01.14, 17:52

Если б/у, то в мусор. Со временнем их внутреннее сопротивление повышается, т.е. не могут отдать большой ток.

«>

Отправить ответ

  Подписаться  
Уведомление о
Adblock
detector