СХЕМА ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ АККУМУЛЯТОРА

     Недавно была опубликована схема простого проверенного самодельного устройства для зарядки небольших аккумуляторов, в частности литий-ионных аккумуляторов шуруповёрта. В процессе экспериментов, были введены пару дополнений, которые позволили зарядному устройству повысить стабильность зарядного тока и упростить работу с ЗУ. 

     В данной схеме реализован режим заряда аккумулятора постоянным током, который прекращается по истечении определенного времени, необходимым для полного заряда. Устройство следит за степенью заряда аккумулятора и само отключит (уменьшит почти до нуля) зарядный ток по достижении заданного напряжения на нём. Зарядный ток составляет обычно I=0,1·Е, где I – зарядный ток в амперах, а Е – емкость аккумулятора в амперчасах. В этом режиме коефициент ёмкостного эффекта аккумулятора принимают 70% и длительность зарядки устанавливают около 15 часов. Режим зарядки малым током хорош тем, что даже при значительной перезарядке аккумулятор не будет поврежден.

     Полное гашение светодиода в конце зарядного цикла, подстраивается резистором, который включен последовательно со светодиодом к базе мощного транзистора. Для каждого вида светодиодов он может быть различного значения, например 1к для советских АЛ107. Для настройки индикации окончания заряда, подключаем к ЗУ полностью заряженный акуммулятор, затем ставим в цепь милиамперметр и настраиваем так, чтоб ток был до 10мА, после чего выбираем такое сопротивление резистора, чтоб при этом токе светодиод гас.

     Дополнительная стабилизация работы зарядного устройства обеспечивается стабилизатором КРЕН5Б (78L05). Для микросхемы радиатор не требуется, а регулирующий транзистор следует снабдить теплоотводом, достаточным для охлаждения при максимальном зарядном токе.

     На фотографиях показано зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов, собранное по данной схеме в алюминиевой коробке от чего-то подходящего. Корпус цельнофрезерованный, он используется как один большой радиатор для регулирующего транзистора. Данная схема была неоднократно проверена в различных конструктивных исполнениях и показала высокую надёжность работы. Материал предоставил ZU77.

     Форум по зарядным устройствам

   Форум по обсуждению материала СХЕМА ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ АККУМУЛЯТОРА

---

	ЭЛЕКТРОНИКА ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ Радиоэлектроника и схемотехника для начинающих – первые шаги в радиоделе или с чего начать будущему радиолюбителю.
LIPO АККУМУЛЯТОР 6F22 9V Самодельный аккумулятор на 9 В, литий-полимерный, собранный под стандартный корпус типа Крона.

Самодельное зарядное устройство li-ion аккумуляторов на базе МК ATMega328

Анализируется возможность построения схемы зарядки литий-ионных аккумуляторов на базе МК ATMega328 и популярного программного обеспечения ARDUINO версии 1.8.5.

В интернете, в свободном доступе, размещена статья Рыкованова А., Беляева С. «Зарядные устройства для портативных литий-ионных аккумуляторных батарей», где рассмотрена методология построения зарядных устройств, без рассмотрения принципиальных схем. В данной статье сделана попытка разработки и изготовления одной из множества вероятных схем на основе радиолюбительской технологии «Сделай сам».

За основу взяты два графика, размещённых в плоскости Рис.3, заряда одиночного литий-ионного аккумулятора приводимого в указанной статье. График I – интерпретирует ток заряда аккумулятора, график U – напряжение на аккумуляторе.

Рис.1. График АКБ

Первоначальный заряд малым током (этап 1’) используется для обеспечения безопасности аккумулятора (АК) при заряде. Если внутри АК произошло короткое замыкание (КЗ), то по истечении некоторого времени заряда напряжение на нем не будет возрастать. Этот факт может свидетельствовать о неисправности. Если начать заряд достаточно большим током сразу, то при КЗ может произойти сильный разогрев аккумулятора и его разгерметизация. Необходимо отметить, что данный этап часто исключают из цикла заряда батареи, начиная заряд сразу с этапа1.

На этапе 1

заряд осуществляется номинальным током, который измеряется в долях от номинальной емкости (Сh) АК. Например, емкость АК 1000мАч, ток заряда 0,1Сн, то есть 100 мА обеспечивается 10-и часовым режимом заряда. Чтобы заряд осуществлялся быстрее, например в течение 2 ч, что соответствует 0,5 Сн (500мА). Такой режим заряда называеся ускоренным. Для нормальной работы АК номинальный ток заряда лежит в пределах от 0,1 СН (100мА) до 2,8 Сн,т.е. 280 мА. Т.е. на этапе 1’ и 1 зарядное устройство (ЗУ) работает как стабилизатор тока, при этом напряжение на АК линейно возрастает.

На этапе 2 поддерживается постоянное напряжение близкое к напряжению полного заряда, при этом ток снижается по экспоненте практически до нуля.
Привязываем указанные этапы к Li-ion аккумуляторам с номинальным напряжением в 3,7 В, см.рис.2:

Рис.2. Li-ion аккумуляторы.

Этап 1’ – напряжение на АК <2,5 В ток заряда 50 мА до 3 В

Этап 1 – напряжение на АК 4В > АК > 3 В ток заряда 100 мА

Этап 2 – напряжение на АК 4,2В => АК > 3 В ток в пределах 150-200 мА.

На всех этапах, напряжение подаваемое на АК постоянное, порядка 8В, через ограничивающий 2-х ваттный резистор R21 в 20 Ом. При достижении напряжения на АК 4,2 В, напряжение обнуляется путём подачи нулевого кода в порт D, см.Рис.4.

На Рис.3 представлена структурная схема ЗУ. Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) фиксирует код от микроконтроллера (МК) в виде аналогового напряжения от 0 до 8 вольт с дискретностью 8/255=~30 мВ и через гасящий резистор R подаётся напряжение на АК. Ток контролируется и регулируется через измерение падения напряжения на R (АЦП2-АЦП1)/R. Напряжение на АК контролируется АЦП2.

Рис.3. Структурная схема ЗУ.

Рис.4. Принципиальная схема ЗУ.

Для управления ЗУ был выбран ATMega328 в виду относительной лёгкости написания и отладки программы на языке Arduino. ATMega328 имеет встроенный загрузчик, что позволяет комфортно производить отладку на персональном компьютере в среде Windows7 с использованием виртуального COM-порта. Порт D МК полностью задействован на управление 8-и разрядным параллельным ЦАП состоящим из 16-ти SMD-резисторов (R1÷R16) по 22 и 11 кОм соответственно. МК работает на частоте 16 мГц что обеспечивается кварцевым резонатором и соответствующей прошивкой фьюзов МК.

Для контроля и измерения напряжения и тока на АК служат два аналоговых канала А0 и А1. Непрерывно измеряемая информация поступает в МК для обработки и выдаётся на OLED-дисплей, управляемый по протоколу программной шины I2C сигналами SDA и SCK. Вывод информации на OLED производится на основе библиотеки iarduino_OLED_txt.h, см.Приложение1. Для выдачи звуковых сигналов служит мини-динамик управляемый каналом МК PB2. Для формирования звука использовалась функция языка Arduino tone(), см. на сайте arduino «Программирование Ардуино».

Напряжение ЦАП формируется кодом D0÷D7 и не может превышать на выходе цепи R-2R 5-и вольт. ( R1÷R18, операционный усилитель (ОУ) MCP602 вход 3,выход 1, см.рис.4). Для создания эффективного тока для ЗУ на всех этапах требуется напряжение превышающее 5 В. Имеющийся в наличии ОУ MCP602 имеет следующие характеристики:

• Рабочее напряжение питания от 2,7В до 5,5В
• Амплитуда выходного сигнала до напряжения питания
• Допускается входной сигнал с амплитудой ниже нуля
• Полоса частот до 2,8МГц
• Низкое энергопотребление Idd=325мкА
• Рабочий температурный диапазон от -40 до +85гр.С
• Два операционных усилителя в одном корпусе

Прекрасная микросхема, но на нет сводит всю работу.

Нужен усилитель до 10 вольт. Что я теряю, если запитаю её на 10 вольт? Максимум она сгорит, а мне придётся искать однополярное ОУ на 10 вольт. Сказано, сделано. После того, как ЗУ надёжно проработало с данным ОУ целый месяц, стало понятно что рабочее напряжение микросхемы занижено. Повышение питания не сказалось на линейности выдаваемого напряжения на усилитель мощности на Т1 и Т2.

Cхема усилителя на MCP602 представлена 2-мя каскадами. Первый каскад неинвертирующий усилитель, ножки 1,2,3 с коэффициентом усиления равным (R17+R18)/R17=3.(См. В.С.Гутников «Применение операционных усилителей в измерительной технике», стр.29).

Второй каскад, ножки 5,6,7 – прецезионный повторитель с относительно мощным выходом способным работать на повторитель на транзисторах Т1, Т2 не загружая предварительный усилитель.

Силовая часть ЗУ состоящая из Т1, Т2, D1, R21 через разъёмы типа «мама/папа» формирует напряжение на АК. Напряжение на АК в точке А1 контролируется АЦП(А1) МК, канал PC1/ADC1, контакт 24 МК.

Для измерения тока служит цепочка из R19 и R20, по 22кОм и 11кОм соответственно. Используя закон Ома для участка цепи:

1. Измеряется напряжение в точке соединения R19 и R20 АЦП(А0), канал PC0/ADC0, контакт 23 МК.
2. Вычисляется ток на участке цепи R20 как АЦП(А0)/R20.
3. Вычисляется напряжение в узле цепи D1 и R21 как (АЦП(А0)/R20)*( R19 + R20).
4. Вычисляется ток подаваемый в АК как ((АЦП(А0)/R20)*( R19 + R20))/R21.

Почему так вычисляется ток на АК? Это связано с тем что 5-и вольтовое АЦП МК не сможет измерять напряжение свыше 5-и вольт. Поэтому стоит делитель R19 и R20 на канале А0. АЦП меряет часть напряжения и программа путём расчётов вычисляет требуемые значения тока и напряжения.
Узел питания для МК и OLED выполнен на регулируемом стабилитроне ТL431, транзисторе КТ815Б и потенциометре R24 на 10 кОм. На Рис.5 ЗУ в стадиях разработки и испытаний.

Рис.5. Настройка ЗУ.

Левая часть рис.5 – отладка и испытания макета с использованием отладочного комплекса Arduino Uno с выводом результатов испытаний на дисплей ПК, справа — наработка на надёжность готового ЗУ с выводом результатов испытаний на дисплей OLED, рис. 6.

Рис.6. Внешний вид платы ЗУ.

Укрупнённое фото ЗУ в момент зарядки АК. Зарядка идёт через разъём OUT помеченного белой изолентой. OLED-дисплей фиксирует момент зарядки 2-го этапа, т.е. когда напряжение на АК равно 4,153В, что меньше 4,2В и больше 4В. При этом порт D выдаёт максимальный код равный 255 и ток зарядки равный 194 мА. При этом резистор зелёного цвета в 20 Ом гасит избыточное напряжение для АК. При окончании зарядки, т.е. когда напряжение на АК превысит 4,2 В, программа формирует малый ток (поддержка 4.2 В), при этом динамик выдаёт октаву октаву звукового ряда до,ре,ми, фа,соля,си и т.д. до отсоединения АК от ЗУ.

Рис.7. Обратная сторона готовой платы ЗУ.

СКАЧАТЬ Приложение:

17-06-20.ino – скетч (программа) под Arduino
17-06-20.ino.standard.hex – прошивка скетча для программирования флэш-памяти МК любым программатором для МК фирмы Atmel.
17-06-20.ino.with_bootloader.standard.hex – загрузчик, при использовании Arduino Uno (Nano) встроен в память МК и через COM-порт загружает скетч пользователя

Инструменты при разработке ЗУ:

1. Сервисное ПО для разработки и отладки, Arduino версия 1. 8.5.
2. sPlain 7.0, графический редактор – вычерчивание принципиальной схемы.
3. Sprint Layout 6.0 — вычерчивание печатной платы (ПП) и экспорт ПП в предварительные текстовые форматы фрезеровки и сверловки для фрезерного станка.
4. CNC_Converter_v1.72.exe — конвертер экспорта ПП в текстовые форматы для фрезерного станка.
5. Указанные программы находятся в свободном доступе в Интернете.
6. Фрезерный станок СНС-3 Луганского завода малого машиностроения – изготовление ПП.

Выводы:

1. ЗУ уверенно распознаёт диапазон в котором оно будет работать, с выдачей и контролем тока и напряжения для данного диапазона.
2. Если диапазон этапа 1’, ЗУ с задержкой в 1 сек каждого кода порта D, наращивает ток до 50 мА и заряжает АКБ данным током до 3В, т.е. в первую секунду формируется код 01, во вторую секунду 02 и т.д., контролируя ток до 50мА, после чего наращивание тока прекращается. По мере зарядки АК напряжение на нём растёт и ток падает ниже 50мА, ЗУ распознаёт уменьшение и наращивает ток до 50мА и т. д. до 3-х вольт.
3. Переходя в диапазон этапа 1, ЗУ наращивает ток до 100 мА и заряжает АК данным током до 4В.
4. Переходя в диапазон этапа 2, ЗУ наращивает ток до 150÷200 мА и заряжает АК данным током до 4,2 В. При достижении 4,2 В, ЗУ малым током поддерживает АК с выдачей звукового сигнала.
5. Для любопытного читателя отсылаем к статье, в свободном доступе, по применению используемого ЦАП — «Параллельный Цифро Аналоговый Преобразователь по схеме R-2R»

Автор: Владимир Шишмаков, Кузнецовск (Вараш), июнь 2020 г.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

• Подробнее о заряде и разряде аккумулятора автомобиля

Аккумулятор автомобиля (АКкумуляторная Батарея) – это одна из наиболее важных деталей автомобиля. Аккумулятор обеспечивает электроэнергией: электрические лампы в фарах, подсветки панели приборов и салона, электронной системы зажигания автомобиля,  топливного насоса, автомагнитолы и других узлов автомобиля, а также самый потребляемый источник нагрузки — стартер при запуске двигателя. Нормальная работа всех узлов автомобиля возможна только с правильно эксплуатируемым аккумулятором. Он должен быть вовремя обслужен и заряжен.

Подробнее…

• Зарядное устройство 6В на LM317 с защитой.

Подробнее…

• Защита БП от КЗ

Схема защиты источника питания от перегрузки на КУ202

Для защиты блока питания при конструировании различных схем рекомендуется на выход БП добавить узел защиты от перегрузки по току. Простая схема устройства построена с применением тиристора в качестве управляющего элемента защиты по напряжению.

Подробнее…

Популярность: 1 202 просм.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора 12в своими руками. Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Самодельная зарядка может пригодиться в том случае, если у Вас сядет АКБ и при этом под рукой не будет нормального электроприбора. Сделать его своими руками довольно просто, необходимо лишь иметь несколько основных элементов цепи. Далее мы подробно рассмотрим устройство самоделки, а также инструкцию о том, как сделать зарядное устройство для аккумулятора своими руками.

Устройство самоделки

Итак, для сборки зарядного устройства нам потребуются следующие элементы:

• Силовой трансформатор. Идеально подойдет деталь из старого телевизора. Обычно устанавливаются трансформаторы ТС-180-2, поэтому его мы и рассмотрим в статье.
• Стеклотекстолитовая пластина.
• Диоды Д242А – 4 шт., можно использовать изделия другой маркировки, но они обязательно должны быть рассчитаны на ток более 10 А.
• Радиаторы для диода – 4 шт., площадь по 25 см 2 (а лучше 32 см 2).
• Разборная электрическая вилка.
• Медные провода сечением не меньше, чем 2,5 мм 2
• Предохранитель на 10 А и 0,5 А.
• Паяльник.

Подготовив все материалы можно переходить к самому процессу сборки автомобильного ЗУ.

Технология сборки

Чтобы сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, необходимо следовать пошаговой инструкции:

1. Создаем схему самодельной зарядки для АКБ. В нашем случае она будет выглядеть следующим образом:
   
2. Снимаем вторичные обмотки трансформатора телевизора (первичную нужно оставить) и подключаем их последовательно в цепи. В итоге должны получить 12,8 В на выходе, т.к. напряжения вторичных обмоток составляют 6,4 В и 4,7 В.
   
3. С помощью медного провода соединяем между собой выводы 9 и 9’.
   
4. На стеклотекстолитовой пластине собираем диодный мост из диодов и радиаторов (как показано на фото).
   
5. Выводы 10 и 10’ подключаем к диодному мосту.
6. Последовательно соединяем первичные обмотки телевизионного трансформатора ТС-180-2.
7. Между выводами 1 и 1’ устанавливаем перемычку.
   
8. К выводам 2 и 2’ с помощью паяльника крепим сетевой шнур с вилкой.
9. В первичную цепь подключаем предохранитель на 0,5 А, 10-амперный соответственно во вторичную.
10. Ограничиваем зарядный ток, подключив 12-вольтную лампочку в разрыв нулевого проводника, последовательно с самим АКБ. Мощность должна варьироваться в пределах 21-60 Вт.

Наглядный пример готового изделия

Правила эксплуатации

Недостаток самодельного зарядного устройства для аккумулятора 12В заключается в том, что после полной зарядки АКБ автоматическое отключение прибора не происходит. Именно поэтому Вам придется периодически поглядывать на табло, чтобы вовремя выключить его. Еще один важный нюанс – проверять ЗУ «на искру» категорически запрещается.

Среди дополнительных мер предосторожности следует выделить такие:

• при подключении клемм следите за тем, чтобы не перепутать «+» и «-», иначе простое самодельное зарядное устройство для АКБ выйдет из строя;
• подключение к клеммам нужно осуществлять только в выключенном положении;
• мультиметр должен иметь шкалу измерения свыше 10 А.

Очень много народа в последнее время обращаются с просьбой написать статью или заснять видео обзор про самое простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Решил написать статью и заснять ролик, чтобы не возникали вопросы связанные с зарядкой автомобильных аккумуляторов.

При этом, пользователи просят привести конструкцию самого простого варианта. Конечно, на скорую руку можно изготовить зарядное для авто, но без гальванической развязки от сети 220 Вольт, это очень опасно и не желательно всегда зарядить аккумулятор такой зарядкой (общий сборник зарядных устройств на скорую руку рассмотрим в следующей статье).

Самый дешевый блок питания — однозначно электронный трансформатор. Сейчас в магазинах такой блок на 60-80 ватт стоит всего один доллар. 60 ватт — довольно немалая мощность, это получается где-то 4-5 Ампер тока при напряжении 14 Вольт — вполне можно зарядить аккумулятор!

Электронный трансформатор не имеет защит, поэтому не замыкайте выходные провода, иначе будет плохо (в лучшем случае хлопок, в худшем — осколочные ранение с серьезными последствиями).

• Второй недостаток — блок не включается без выходной нагрузки.
• Третий недостаток — выходное напряжение переменное — 15кГц
• Четвертый недостаток — выходное напряжение 8-10 Вольт, недостаточно для зарядки автомобильного аккумулятора.

Исправить эти косяки можно за пол часа. Для начала добавим защиту от короткого замыкания и систему включения блока без выходной нагрузки, а также увеличим выходное напряжение до 14 Вольт.

Нам нужен проволочный резистор 3-10 Ом, чем больше номинал, тем меньше ток срабатывания защиты, советую использовать резистор 3-6 Ом.

Берем провод 0,8мм, складываем в 4 жилы и мотаем на каркасе трансформатора новую обмотку. Обмотка состоит из 12-14 витков.

После этого в том же направлении мотаем отдельную обмотку — всего 3 витка проводом 0,8мм (провод не критичен -0,4-0,8мм).

Смотрим на плату трансформатора и находим трансформатор ОС (обратная связь). Он в виде маленького колечка и состоит из 3-х независимых обмоток — 2 из них являются базовыми обмотками транзисторов по 3 витка каждая обмотка. Третья обмотка — обмотка ОС, состоит всего из одного витка. Выпаиваем эту обмотку и заменяем перемычкой. Дальше на этом же колечке мотаем 2 витка провода 0,8мм и подключаем последовательно резистор ОС, подключение делаем по фото.

Все готово — такая доработка реализовала защиту от КЗ на выходе, увеличила выходное напряжение блока и блок теперь включается без выходной нагрузки. Остается добавить диодный выпрямитель и сглаживающий конденсатор после выпрямителя. Желательно собрать полноценный диодный мост из диодов КД213, но разумеется можно любые другие импульсные диоды с током не менее 4-5 А, желательно 10 Ампер и более.

Электролит на 1000 мкФ (Можно 470-2200 мкФ, а можно вообще убрать)

На выходе напряжение порядка 14,5 Вольт. Подключаем блок в сеть 220 Вольт и измеряем напряжение. Дальше подключаем на зарядку аккумулятор НО! обязательно через амперметр. Если ток более 4 Ампер, то последовательно к одному из шин питания (плюс или минус) подключаем резистор на 5-10 ватт с сопротивлением 0.5-2,2 Ом — резистор нужно подобрать до тех пор пока не получим ток заряда порядка 4А (3,5-4А). Это нужно для того, чтоб блок не перегружался и не вышел из строя.

В конце несколько советов по безопасности.

Электронный трансформатор всегда подключайте в сеть 220 Вольт последовательно через лампу накаливания 220 Вольт 40-100 ватт, так удастся избежать взрывов при неправильном монтаже.

Не замыкайте выходные провода электронного трансформатора. Во время тестов не дотрагивайтесь платы устройства, когда трансформатор подключен в сеть 220 Вольт. Будьте предельно осторожны во время испытаний, чтобы избежать трагических последствий.

В видео ролике подробно рассказал про переделку, если кому лень читать статью, но все-таки интересно, то смотрите видео — до новых встреч на страницах сайта — АКА КАСЬЯН

Каждый владелец подержанного автомобиля сталкивается с необходимостью подзарядки аккумулятора. Кроме того, аккумуляторные батареи часто используются в качестве резервного (или основного) источника электроэнергии в гараже, сарае, на даче без централизованного снабжения электричеством.

Для восстановления заряда аккумулятора можно приобрести готовое , в предложении недостатка нет.

Используется для заряда аккумулятора автомобиля

Однако многие домашние мастера предпочитают изготавливать своими руками. Если у вас имеется радиотехническое образование – схему можно рассчитать самостоятельно. А для большинства любителей, умеющих держать в руках паяльник, мы предлагаем пару простых конструкций.

В первую очередь определимся, какие аккумуляторные батареи вам необходимо заряжать. Как правило, это кислотные стартерные АКБ, используемые в автомобилях.

Такую батарею можно недорого приобрести в автомагазине, или же использовать старую, оставшуюся от замены на вашем авто. б/у возможно и не сможет работать в качестве стартерного, но подключить к нему осветительное устройство (особенно светодиодное) или радиоприемник на даче – запросто.

Как правильно рассчитать самодельное зарядное устройство?

Первое правило, которое необходимо усвоить – это величина напряжения заряда.
Свинцовые батареи имеют рабочее напряжение в пределах 12,5 вольт. А вот для заряда необходимо подать напряжение в диапазоне 13,9 – 14,4 вольт. Соответственно, зарядное устройство необходимо делать именно с такими выходными параметрами.

Следующая величина – мощность.
Точнее сила тока, при которой не будет происходить падение напряжения на выходных клеммах ЗУ. Если вы не планируете заряжать батареи емкостью более 65 а/ч – достаточно стабильного тока 12 А.

Важно! Данную величину должен обеспечивать именно выходной каскад зарядного устройства, сила тока на входе 220 вольт будет в несколько раз меньше.

Маломощным зарядным устройством можно заряжать и батареи с высокой емкостью. Только времени потребуется значительно больше.

Это зарядное устройство я сделал для зарядки автомобильных аккумуляторов, выходное напряжение 14.5 вольт, максимальный ток заряда 6 А. Но им можно заряжать и другие аккумуляторы, например литий-ионные, так как выходное напряжение и выходной ток можно регулировать в широких пределах. Основные компоненты зарядного устройства были куплены на сайте АлиЭкспресс.

Вот эти компоненты:

Еще потребуется электролитический конденсатор 2200 мкФ на 50 В, трансформатор для зарядного устройства ТС-180-2 (как распаивать трансформатор ТС-180-2 посмотрите в ), провода, сетевая вилка, предохранители, радиатор для диодного моста, крокодилы. Трансформатор можно использовать другой, мощностью не менее 150 Вт (для зарядного тока 6 А), вторичная обмотка должна быть рассчитана на ток 10 А и выдавать напряжение 15 – 20 вольт. Диодный мост можно набрать из отдельных диодов, рассчитанных на ток не менее 10А, например Д242А.

Провода в зарядном устройстве должны быть толстые и короткие. Диодный мост нужно закрепить на большой радиатор. Необходимо нарастить радиаторы DC-DC преобразователя, или использовать для охлаждения вентилятор.

Сборка зарядного устройства

Подсоедините шнур с сетевой вилкой и предохранителем к первичной обмотке трансформатора ТС-180-2, установите диодный мост на радиатор, соедините диодный мост и вторичную обмотку трансформатора. Припаяйте конденсатор к плюсовому и минусовому выводам диодного моста.

Подключите трансформатор к сети 220 вольт и произведите замеры напряжений мультиметром. У меня получились такие результаты:

1. Переменное напряжение на выводах вторичной обмотки 14.3 вольта (напряжение в сети 228 вольт).
2. Постоянное напряжение после диодного моста и конденсатора 18.4 вольта (без нагрузки).

Руководствуясь схемой, соедините с диодным мостом DC-DC понижающий преобразователь и вольтамперметр.

Настройка выходного напряжения и зарядного тока

На плате DC-DC преобразователя установлены два подстроечных резистора, один позволяет установить максимальное выходное напряжение, другим можно выставить максимальный зарядный ток.

Включите зарядное устройство в сеть (к выходным проводам ничего не подсоединено), индикатор будет показывать напряжение на выходе устройства, и ток равный нулю. Потенциометром напряжения установите на выходе 5 вольт. Замкните между собой выходные провода, потенциометром тока установите ток короткого замыкания 6 А. Затем устраните короткое замыкание, разъединив выходные провода и потенциометром напряжения, установите на выходе 14.5 вольт.

Данное зарядное устройство не боится короткого замыкания на выходе, но при переполюсовке может выйти из строя. Для защиты от переполюсовки, в разрыв плюсового провода идущего к аккумулятору можно установить мощный диод Шоттки. Такие диоды имеют малое падение напряжения при прямом включении. С такой защитой, если перепутать полярность при подключении аккумулятора, ток протекать не будет. Правда этот диод нужно будет установить на радиатор, так как через него при заряде будет протекать большой ток.

Подходящие диодные сборки применяются в компьютерных блоках питания. В такой сборке находятся два диода Шоттки с общим катодом, их нужно будет запараллелить. Для нашего зарядного устройства подойдут диоды с током не менее 15 А.

Нужно учитывать, что в таких сборках катод соединен с корпусом, поэтому эти диоды нужно устанавливать на радиатор через изолирующую прокладку.

Необходимо еще раз отрегулировать верхний предел напряжения, с учетом падения напряжения на диодах защиты. Для этого, потенциометром напряжения на плате DC-DC преобразователя нужно выставить 14.5 вольт измеряемых мультиметром непосредственно на выходных клеммах зарядного устройства.

Как заряжать аккумулятор

Протрите аккумулятор тряпицей смоченной в растворе соды, затем насухо. Выверните пробки и проконтролируйте уровень электролита, если необходимо, долейте дистиллированную воду. Пробки во время заряда должны быть вывернуты. Внутрь аккумулятора не должны попадать мусор и грязь. Помещение, в котором происходит заряд аккумулятора должно хорошо проветриваться.

Подключите аккумулятор к зарядному устройству и включите устройство в сеть. Во время заряда напряжение будет постепенно расти до 14.5 вольт, ток будет со временем уменьшаться. Аккумулятор можно условно считать заряженным, когда зарядный ток упадет до 0.6 – 0.7 А.

Сейчас нет смысла собирать самостоятельно зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов: в магазинах огромный выбор готовых устройств, цены на них приемлемы. Однако не будем забывать о том, что приятно что-то сделать полезное своими руками, тем более что простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора вполне можно собрать из подручных деталей, и цена его будет копеечной.

Единственное, о чем сразу стоит предупредить: схемы без точной регулировки тока и напряжения на выходе, которые не имеют отсечки тока по окончании заряда, пригодны для зарядки только свинцово-кислотных аккумуляторов. Для AGM и использование подобных зарядок приводит к повреждению аккумуляторной батареи!

Как сделать простейшее трансформаторное устройство

Схема этого зарядного устройства из трансформатора примитивна, но работоспособна и собирается из доступных деталей – таким же образом сконструированы и заводские зарядные устройства простейшего типа.

По своей сути – это двухполупериодный выпрямитель, отсюда и требования к трансформатору: так как на выходе таких выпрямителей напряжение равно номинальному напряжению переменного тока, помноженному на корень из двух, то при 10В на обмотке трансформатора мы получим 14,1 В на выходе зарядного устройства. Диодный мост берётся любой с прямым током более 5 ампер или собрать его из четырех отдельных диодов, с теми же требованиями к току подбирается и измерительный амперметр. Главное – разместить его на радиаторе, который в простейшем случае представляет собой алюминиевую пластину не менее 25 см2 площадью.

Примитивность такого устройства – не только минус: за счет того, что у него нет ни регулировки, ни автоматического отключения, оно может использоваться для «реанимации» сульфатированных аккумуляторов. Но не нужно забывать и об отсутствии защиты от переполюсовки в этой схеме.

Главная проблема – где найти трансформатор подходящей мощности (не менее 60 Вт) и с заданным напряжением. Можно использовать, если подвернется советский накальный трансформатор. Однако его выходные обмотки имеют напряжение 6,3В, поэтому придется соединять две последовательно, одну из них отмотав так, чтобы в сумме на выходе получить 10В. Подойдет недорогой трансформатор ТП207-3, у которого вторичные обмотки соединяются следующим образом:

Отматываем при этом обмотку между клеммами 7-8.

Простое зарядное устройство с электронной регулировкой

Однако можно обойтись и без отмотки, дополнив схему электронным стабилизатором напряжения на выходе. К тому же такая схема будет удобнее в гаражном применении, так как позволит скорректировать ток заряда при просадках напряжения питания, ее используют и для автомобильных аккумуляторов небольшой емкости при необходимости.

Роль регулятора здесь выполняет составной транзистор КТ837-КТ814, переменный резистор регулирует ток на выходе устройства. При сборке зарядки стабилитрон 1N754A можно заменить советским Д814А.

Схема регулируемого зарядного устройства проста для повторения, и легко собирается навесным монтажом без необходимости в травлении печатной платы. Однако учтите, что полевые транзисторы размещаются на радиаторе, нагрев которого будет ощутим. Удобнее воспользоваться старым компьютерным кулером, подключив его вентилятор к выходам зарядного устройства. Резистор R1 должен иметь мощность не менее 5 Вт, его проще намотать из нихрома или фехраля самостоятельно или соединить параллельно 10 одноваттных резисторов по 10 ом. Его можно и не ставить, но нельзя забывать, что он защищает транзисторы в случае замыкания выводов.

При выборе трансформатора ориентируйтесь на выходное напряжение 12,6-16В, берите либо накальный трансформатор, соединив последовательно две обмотки, либо подбирайте готовую модель с нужным напряжением.

Видео: Самое простое зарядное устройство для АКБ

Переделка зарядного устройства от ноутбука

Однако можно обойтись и без поисков трансформатора, если под руками есть ненужное зарядное устройство от ноутбука – при простой переделке мы получим компактный и легкий импульсный блок питания, способный заряжать автомобильные аккумуляторы. Поскольку нам потребуется получить напряжение на выходе 14,1-14,3 В, ни один готовый блок питания не подойдет, однако переделка проста.
Посмотрим на участок типовой схемы, по которой собраны устройства такого рода:

В них поддержание стабилизированного напряжения осуществляет цепь из микросхемы TL431, управляющей оптопарой (на схеме не показана): как только напряжение на выходе превышает значение, которое задают резисторы R13 и R12, микросхема зажигает светодиод оптопары, сообщает ШИМ-контроллеру преобразователя сигнал на снижение скважности подаваемых на трансформатор импульсов. Сложно? На самом деле все просто смастерить своими руками.

Вскрыв зарядное устройство, находим недалеко от выходного разъема TL431 и два резистора, связанные с ножкой Ref. Удобнее настраивать верхнее плечо делителя (на схеме – резистор R13): уменьшая сопротивление, мы уменьшаем и напряжение на выходе зарядного устройства, увеличивая – поднимаем его. Если у нас ЗУ на 12 В, нам понадобится резистор с большим сопротивлением, если зарядное на 19 В – то с меньшим.

Видео: Зарядка для аккумуляторов авто. Защита от короткого замыкания и переполюсовки. Своими руками

Выпаиваем резистор и вместо него устанавливаем подстроечный, заранее настроенный по мультиметру на то же сопротивление. Затем, подключив к выходу зарядного устройства нагрузку (лампочку из фары), включаем в сеть и плавно вращаем движок подстроечника, одновременно контролируя напряжение. Как только мы получим напряжение в пределах 14,1-14,3 В, отключаем ЗУ из сети, фиксируем движок подстроечного резистора лаком (хотя бы для ногтей) и собираем корпус обратно. Это займет не больше времени, чем Вы потратили на чтение этой статьи.

Есть и более сложные схемы стабилизации, причем их уже можно встретить и в китайских блоках. Например, здесь оптопарой управляет микросхема TEA1761:

Однако принцип настройки тот же: меняется сопротивление резистора, впаянного между плюсовым выходом блока питания и 6 ножкой микросхемы. На приведенной схеме для этого использованы два запараллеленных резистора (таким образом получено сопротивление, выходящее из стандартного ряда). Нам нужно так же впаять вместо них подстроечник и настроить выход на нужное напряжение. Вот пример одной из таких плат:

Путем прозвонки можно понять, что нас интересует на этой плате одиночный резистор R32 (обведен красным) – его нам и надо выпаивать.

В Интернете часто встречаются похожие рекомендации, как сделать самодельное зарядное устройство из компьютерного блока питания. Но учитывайте, что все они по сути – перепечатки старых статей начала двухтысячных, и подобные рекомендации к более-менее современным блокам питания неприменимы. В них уже нельзя просто поднять напряжение 12 В до нужной величины, так как контролируются и другие напряжения на выходе, а они неизбежно «уплывут» при такой настройке, и сработает защита блока питания. Можно использовать зарядные устройства ноутбуков, выдающие единственное напряжение на выходе, они гораздо удобнее для переделки.

Изготовление и зарядка зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов своими руками！ -battery-knowledge

Батареи играют важную роль в любом предприятии / предметах, работающих от батарей. Перезаряжаемые батареи дороги, так как вы должны покупать зарядное устройство вместе с батареями, а не использовать и выбрасывать батареи, но они являются невероятным стимулом для денег. В аккумуляторных батареях используется несколько уникальных смесей анодных материалов и электролитов, например, коррозионно-свинцовые, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литиевые (Li-частицы) и литиевые частицы. полимер (литий-частицы полимера).

Вам интересно сделать зарядное устройство для сборки вместо того, чтобы покупать дорогое? Давайте начнем.

Как сделать зарядное устройство для литий-ионной батареи

Шаг 1. Первый шаг – собрать электронные компоненты, необходимые для зарядного устройства для литий-ионной батареи.

· Модуль защиты зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов на основе TP4056 с аккумулятором,

· Сетевой адаптер 12 В, 2 А,

· Двухконтактный переключатель SPST,

· Регулятор напряжения 7805

· Конденсатор 100 нФ (4 шт. В количестве )

· Литий-ионный аккумулятор 18650

· Разъем постоянного тока и,

· Печатная плата общего назначения.

Step 2-TP4056 Модуль зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов

Давайте углубимся в тонкости этого модуля. На рынке доступны два варианта этой коммутационной платы для литий-частиц зарядного устройства на основе TP4056, с аппаратным обеспечением для гарантии заряда аккумулятора и без него.

Низкотемпературный большой ток Источник питания аварийного пуска 24 В Характеристики батареи: 25,2 В 28 Ач (литиевая батарея), 27 В 300 Ф (блок суперконденсаторов) Температура зарядки ： -40 ℃ ~ + 50 ℃ Температура нагнетания: -40 ℃ ~ + 50 ℃ Пусковой ток: 3000 А

TP4056 – это законченный модуль прямого зарядного устройства с постоянным током / постоянным напряжением для одноэлементных литиевых батарей.Комплект поставки SOP и низкий уровень проверки внешних деталей делают TP4056 идеальным для использования в домашних условиях. Он может работать с USB так же, как настенные разъемы.

Для безопасной зарядки литий-ионных аккумуляторов 3,7 В их следует заряжать постоянным током от 0,2 до 0,7 раз от их способности, пока напряжение на их выводах не достигнет 4,2 В, затем их следует заряжать постоянным напряжением. режим до тех пор, пока зарядный ток не упадет до 10% от начальной скорости зарядки.

Вы не можете завершить зарядку при 4,2 В, так как предел достиг 4.2 В – это примерно 40-70% от полного предела. Это учтено TP4056.

В настоящее время важна одна важная вещь: ток зарядки продиктован резистором, связанным с выводом PROG, модули, доступные на рынке, по большей части сопровождают 1,2 кОм, связанные с этим выводом, что сравнивается с током зарядки 1 ампер.

Шаг 3 – Соедините все детали

В настоящее время вы должны соединить электрические части, используя железную обвязку и соединительный провод, чтобы закончить оборудование.

Клемма «+» разъема постоянного тока связана с одной клеммой переключателя, а клемма «-» разъема постоянного тока взаимодействует с контактом GND контроллеров 7805.

Другой вывод переключателя связан с выводом Vin контроллеров 7805.

Низкая температура Высокая плотность энергии Прочный полимерный аккумулятор для ноутбука Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2C емкость разряда ≥80% Пыленепроницаемость, устойчивость к падению, защита от коррозии и электромагнитных помех

Интерфейс трех конденсаторов емкостью 100 нФ, равных между Vin и GND на контакте контроллера напряжения.(Для этой цели используйте печатную плату общего назначения)

Подключите конденсатор емкостью 100 нФ между выводами Vout и GND контроллера напряжения. (Для этой цели используйте печатную плату общего назначения)

Интерфейс Контакт Vout контроллера напряжения 7805 с контактом IN + модуля TP4056.

Интерфейс Вывод GND контроллера напряжения 7805 с выводом IN модуля TP4056.

Свяжите клемму «+» держателя батареи с контактом B +, а клемму «-» держателя батареи – с контактом Bi модуля TP4056.

Шаг 4 – Сборка

Сборка деталей – Изменение корпуса

Отпечатайте компоненты держателя батареи на обнесенной стеной области с помощью режущего лезвия.

Используйте острый край, чтобы прорезать уголок в соответствии с отметкой на держателе батареи.

После регулировки реза с помощью острой горячей кромки уголок должен выглядеть так.

Вы должны сделать маркировку USB-порта TP4056 на огороженной территории.

Используйте острый край, чтобы прорезать огороженную территорию в соответствии с проверкой порта USB.

Выполните измерения и нанесите маркировку светодиодов TP4056 на обнесенную стеной область.

Используйте острый край, чтобы прорезать огороженную территорию в соответствии с проверкой светодиодов.

Выполните аналогичные шаги, чтобы сделать монтажные отверстия для разъема постоянного тока и переключателя.

После регулировки огороженной области, это дает адекватный доступ к оборудованию.

Сохранение электроники внутри корпуса

Дополнительный аккумуляторный отсек с конечной целью, то есть монтажные фокусы находятся вне огороженной зоны; воспользуйтесь клеевым пистолетом для выполнения сварного шва.

Модуль Spot TP4056, конечная цель которого состоит в том, чтобы светодиоды и USB-порты были доступны для структурирования за пределами огороженной территории. Нет веских причин для подчеркивания, если соответствующие оценки были сделаны в прошлом, то, как следствие, все рухнет, и, наконец, используйте клеевой пистолет, чтобы сделать прочное соединение.

Схема регулятора напряжения Spot 7805; с помощью клеевого пистолета сделайте сварной шов.

Точечный разъем постоянного тока и переключатель в их сравниваемых областях и снова используйте клеевой пистолет, чтобы сделать жесткое соединение.

Используйте несколько дополнительных винтов и отвертку, чтобы закрыть заднюю крышку.

Позже вы можете использовать темную защитную ленту, чтобы скрыть надоедливые выступы, возникшие из-за прорезания горячего края. (запись – тоже неплохая альтернатива)

Доработанный литий-порошковый вид зарядного устройства. Теперь вам следует проверить зарядное устройство.

Какой инструмент вам понадобится для самостоятельного зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов

Это инструменты, которые требуются для самостоятельного зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов

Припой, проволока для припоя,

Горячий нож (ссылка на мою инструкцию, которые помогут вам в изготовлении этого лезвия),

Клеевой пистолет, клеевые стержни,

Отвертка и несколько винтов и,

Пластиковый корпус 8 см x 7 см x 3 см.

Можно ли зарядить литий-ионный аккумулятор с помощью стандартного зарядного устройства

Основным стандартом зарядки аккумулятора является то, что зарядное устройство, предназначенное для одного типа аккумулятора, может быть непригодным для зарядки другого. Вы не можете заряжать мобильный телефон от автомобильного зарядного устройства, но также не должны заряжать никель-металлгидридные аккумуляторы от зарядного устройства nicad.

Многочисленные современные перезаряжаемые устройства и устройства, такие как ПК, MP3-плееры и мобильные телефоны, сопровождают свое собственное необычное зарядное устройство, когда вы их получаете, поэтому вам не нужно беспокоиться о согласовании зарядного устройства с аккумулятором.

Однако, если вы покупаете в магазине комплект обычных батарей с питанием от батареи, важно, чтобы вы покупали батареи, подходящие к имеющемуся у вас зарядному устройству, или заменяли зарядное устройство аналогичным образом.

Обратите внимание на напряжение и ток, необходимые для аккумуляторов (они будут установлены отдельно на блоке аккумуляторов или на самих аккумуляторах), убедитесь, что выбрано зарядное устройство с правильным напряжением и током, чтобы работать с ними, и зарядите для правильной меры. времени.

Если вам нужно приобрести несколько аккумуляторов, однако вы не совсем уверены, как подходить к согласованию аккумуляторов и зарядного устройства, выберите объединенный набор, в котором вы покупаете аккумуляторы и зарядное устройство в одном комплекте.

А теперь сделайте собственное зарядное устройство.

ПОСТРОЙТЕ ДЕШЕВОЕ СИЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО

СОЗДАЙТЕ ДЕШЕВОЕ УНИВЕРСАЛЬНОЕ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

Автор: Брайан Аллен Куэн

Я использовал этот блок питания на Flite-Fest 2014.

Хотели бы вы создать блок питания на 12 В, который будет обеспечивать постоянным током 8 или 9 зарядных устройств для литий-полимерных аккумуляторов одновременно? Как насчет 7,99 доллара? (Хорошо, это натянуто, но не сильно).Основа блока питания – блок питания ПК (персонального компьютера). Тот, который я использовал для этой сборки, я получил на NewEgg.com за 7,99 доллара плюс 3,99 доллара за доставку. Цена была низкой, потому что это отремонтированный на заводе блок питания. Остальные детали у меня уже были под рукой, так что общая стоимость для меня составила 12 долларов. Блоки питания для ПК имеют встроенную защиту от перегрузки и короткого замыкания и обеспечивают стабильные выходы +12 вольт и +5 вольт. Если вы спасете блок питания от устаревшего ПК, он может вам ничего не стоить.Вы можете найти его или купить с большей мощностью, чем тот, который я использовал. Больше ватт означает, что он может питать больше зарядных устройств или заряжать батареи еще большего размера одновременно. Источник питания, который я использовал, рассчитан на 350 Вт. Есть много более мощных юнитов.

Блок питания для ПК, который я купил, обеспечивает мощность 20 ампер на шине 12 В. Я мог заряжать 9 аккумуляторов на 2200 мАч одновременно с этим блоком питания (используя скорость заряда 1С). Поскольку у меня 5 зарядных устройств, а не 9, этого не произойдет в ближайшее время.С моими 5 зарядными устройствами я мог бы обеспечить 4 ампера заряда для каждого из 5 зарядных устройств (некоторые из них не способны обеспечить такую ​​большую мощность). В любом случае я могу использовать все 5 своих зарядных устройств с этим источником питания и любую комбинацию литий-полимерных аккумуляторов, которые у меня сейчас есть, в обозримом будущем.

Провода, идущие к различным разъемам компьютерного разъема, имеют цветовую маркировку. Желтые провода обеспечивают 12 вольт (положительный). Красные провода обеспечивают 5 вольт (положительный). Черные провода – это отрицательный или заземляющий провод.Для каждого места зарядного устройства вам понадобится как минимум один желтый и один черный провод. Так как есть 6 желтых проводов и около дюжины черных проводов, я смог соединить 2 желтых провода друг с другом, а также соединить 2 черных провода вместе для питания каждой из 3 запланированных зарядных станций. Удвоение проводов обеспечивает больший путь проводимости, что позволяет передавать больше ампер с меньшим тепловыделением, вызванным сопротивлением.

На иллюстрации №1 показаны оригинальные компьютерные разъемы после отрезания их диагональными плоскогубцами.Различные провода уже скручены и припаяны к металлическим частям банановых разъемов. БОЛЬШОЙ главный разъем, который обычно подключается к материнской плате, НЕ был отрезан. Если вы случайно обрезали этот большой разъем, не волнуйтесь. В жгуте ОДИН зеленый провод и несколько черных проводов. Для включения питания ПК необходимо подключить зеленый провод к любому черному проводу. Я сделал это, создав перемычку из отрезка канцелярской скрепки.Одна ножка U-образной скрепки вставляется в гнездо разъема для зеленого провода, а другая ножка вставляется в соседнее гнездо для черного провода. Вы можете соединить зеленый провод и любой черный провод с помощью припоя или небольшой гайки.

Ваш компьютер использует переключатель мгновенного действия (большая кнопка на передней панели корпуса), чтобы завершить соединение между зеленым проводом и черным проводом заземления для включения источника питания. Блок питания также имеет встроенный кулисный переключатель для включения и выключения питания.В компьютере кулисный переключатель обычно оставляют в положении «ON». Так как зеленый провод постоянно включен через перемычку скрепки, я использую кулисный переключатель на блоке питания, чтобы включать и выключать его.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ № 1

На иллюстрации № 1 также показаны соединенные и припаянные красные провода. Рядом с красными проводами находится пара черных проводов, которые соединены и припаяны. Позже я накинул небольшую гайку на каждое из этих припаянных соединений, чтобы сохранить их для будущего использования.Выдаваемые ими 5 вольт можно было использовать для питания серво-тестера или приемника.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ № 2

На иллюстрации №2 крупным планом показаны металлические разъемы припаянных банановых штекеров. Эти соединители также имеют пластиковые внешние втулки с цветовой кодировкой, которые обычно крепятся к металлическим сердечникам с помощью небольшого винта. Я выбросил винты, так как они мешали бы системе крепления банановых заглушек, которую я использовал. К различным разъемам добавлены красные и черные термоусадочные элементы, чтобы усилить идентификацию положительных и отрицательных контактов.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ № 3

Я использовал часть скрепки, чтобы перемыть зеленый провод к черному проводу заземления. Это необходимо для включения питания компьютера. Обычно это делается нажатием кнопки на передней панели корпуса компьютера. С «перемычкой» скрепки кулисный переключатель на самом источнике питания теперь будет работать как переключатель включения / выключения источника питания.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ № 4

Я сделал основу из 2-х кусков дерева.У меня в подвале магазин, и под рукой всегда много обрезков дерева. Основная основа – сосна спиленная из доски 1х6. См. Иллюстрацию №4. Последний размер, который я использовал, – 5,5 на 10 дюймов. Цена на древесину и ее продажа основаны на влажном или зеленом измерении. Когда это дерево было распилено и фрезеровано, оно было на самом деле 6 дюймов в ширину и 1 дюйм в толщину. После высыхания он уменьшился до 5,5 дюйма примерно на 13/16 дюйма. После строгания шероховатой поверхности остается толщина дюйма.Второй кусок дерева имеет размер примерно 3/8 дюйма на 1,5 дюйма на примерно 8 дюймов. Точный размер не имеет значения. Он служит местом для приклеивания пластиковых панелей для банановых пробок. Я использовал кусок грецкого ореха, потому что он красивый, но подойдет любой кусок дерева.

Я использовал Thin CA [цианоакрилат], чтобы склеить два куска дерева вместе, потому что это быстро. Столярный клей или клей Элмера для дерева тоже подойдут. CA можно стимулировать с помощью щелочного химического вещества в качестве катализатора.Пищевая сода отлично работает. На твердой бальсе или большинстве пород древесины, кроме бальзы, я втираю пищевую соду в соединяемые деревянные поверхности, затем щеткой или сдуваю излишки. Крошечное количество пищевой соды, оставшееся на деревянных поверхностях, способно облегчить химическую реакцию. Сложите две части и впустите тонкий фитиль из CA в стык.

Я не помню размер отверстий, которые я просверлил под пластиковые кожухи для банановых заглушек. Сверла поставляются в наборах, которые обычно увеличиваются на 1/64 ^и дюйма.На куске дерева просверлите контрольные отверстия, пока не найдете одно, подходящее для используемых вами банановых заглушек. Вы вполне можете получить заглушки, отличные от моих. Гильзы несколько свободно входили в отверстия, которые я просверлил (следующий меньший размер был слишком мал, чтобы их можно было пройти. Я использовал тонкий CA (суперклей), чтобы закрепить их в отверстиях.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ № 5

На иллюстрации № 5 крупным планом показаны пластиковые корпуса, помещенные в деревянный держатель для приклеивания.Банановые пробки, которые я использовал, будут «гнездиться»; то есть одну банановую пробку можно вставить боком в отверстие в другой банановой пробке (см. иллюстрацию № 5). Чтобы сделать это возможным, убедитесь, что раковины расположены достаточно далеко от деревянного крепления, чтобы в них могла вставить еще одна заглушка. Отверстие, выглядывающее из дерева, – это отверстие, в которое был вставлен выброшенный винт. Частично заблокировать винт – это нормально.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ № 6

Тонкий CA (цианоакрилат) впитается в мельчайшие щели или пространство.Осторожно нанесите небольшую каплю на пластиковую оболочку в месте соединения с деревом, и вскоре она надежно зафиксируется на месте. Используйте ускоритель, если время отверждения клея превышает ваше терпение. Можно заменить любой другой клей, достаточный для приклеивания пластика к дереву.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ № 7

Теперь пришло время установить блок питания ПК на подготовленное вами основание. Снова стремясь к скорости, я использовал ту же двустороннюю ленту из вспененного материала, которую использую для крепления приемников и регуляторов скорости в самолетах с радиоуправлением.Он прочный и обеспечивает гашение вибрации. Два вентилятора в блоке питания работают плавно и тихо, поэтому их не нужно гасить вибрации, но это не повредит. Я мог бы продеть винт для листового металла через дерево и в нижнюю часть металлического корпуса блока питания, но это могло вызвать короткое замыкание внутри блока питания. Я мог бы использовать 5-минутную эпоксидную смолу, термоклей, сварной шов JB или множество других клеев. Используйте то, что у вас есть и что вам нравится. Мне нравится двусторонний скотч из поролона, поэтому я использовал его.См. Иллюстрацию №7.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ № 8

Банановые пробки, которые я использовал, «гнездятся»; то есть одну банановую пробку можно вставить боком в отверстие в другой банановой пробке (см. иллюстрацию №8). Чтобы сделать это возможным, убедитесь, что раковины расположены достаточно далеко от деревянного крепления, чтобы в них могла вставить еще одна заглушка. Отверстие, выглядывающее из дерева, – это отверстие, в которое был вставлен выброшенный винт. Можно заблокировать отверстие под винт.

Металлическая часть разъема должна быть аккуратно расположена так, чтобы отверстия совпадали, чтобы можно было вставить другую банановую вилку.Я использовал другую банановую пробку, вставленную в отверстия, чтобы удерживать две части на одном уровне. Затем я поместил каплю клея из пистолета для горячего клея между задним концом пластиковой оболочки и термоусадочным материалом, чтобы зафиксировать металлический соединитель на месте в пластиковой оболочке. Я выбрал горячий клей для скорости. Используйте клей по вашему выбору. См. Иллюстрацию № 8

.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ № 9

Подключите черный шнур питания переменного тока к источнику питания ПК, подключите другой конец черного шнура к розетке, поверните тумблер в положение «включено», и вы готовы к зарядке.Используйте кабельные стяжки, чтобы аккуратно собрать непослушные провода.

На иллюстрации №9 показано питание трех зарядных устройств. Зарядное устройство №1 заряжает LiPo аккумулятор емкостью 3 секунды на 1000 мАч. Зарядное устройство №2 заряжает батарею LiPo 4s емкостью 1500 мАч. Зарядное устройство №3 заряжает литий-полимерный аккумулятор 3s 2200 мАч. Блок питания не был нарушен требованиями этих 3 зарядных устройств, оставаясь тихим и прохладным. Он удовлетворял все мои потребности в зарядке уже несколько месяцев. Ваш пробег может отличаться.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ № 10

На этом фото показано крепление шнура питания и тумблер, который теперь включает и выключает устройство.

Сборка ветроэнергетического зарядного устройства

Представьте, что вы используете ветер, чтобы вдохнуть новую жизнь в умирающего батареи. Большинству зарядных устройств требуется электричество. происходит от сжигания ископаемого топлива. Но что, если ты мог уловить силу ветра и превратить его в силу что можно сохранить на потом, когда оно вам понадобится? Разговаривать о самоокупаемости и переработке отходов в одном лице! Если вам нравятся мягкие энергетические пути и вы хотите сломать цикл “выбрасывания” батареи в вашем доме, вот проект для тебя ….

Немного предыстории

Идея использовать ветер для работы не нова. Наши предки часто использовали энергию ветра для перекачивания воды, пилы по дереву и шлифовали зерна. На самом деле дизайн и внедрение полезных ветряных мельниц восходит к сотням годы. При сжигании ископаемого и ядерного топлива доминирует в мировом производстве электроэнергии, заботы об окружающей среде побуждают теперь серьезно взглянуть на «зеленые» источники энергии.Ветер чистый, свободный и в изобилии. Так почему не просто заменить ветряную энергию? Эксперты в области энергетики быстро обратите внимание на тот факт, что наша современная мощность на одну семью потребление обычно намного больше, чем может предоставлять. Означает ли это, что энергия ветра не работает? Довольно наоборот. Скорее наша задача – «поймать, сохранить, и использовать “энергию из стольких различных источников, как возможный. Немного здесь и немного там экономят деньги, волнуйтесь, и Земля.

Строительство Бризи

Следуя этим простым инструкциям, вы легко сможете смогу построить эту ветряную мельницу за один день и быть подзарядка ААА от батареек размера D к вечеру. Так соберите свои принадлежности (см. Список деталей в галерее изображений) и следуйте инструкциям. инструкции ниже.

Корпус Бризи состоит из 1 ” диаметр, график 21 труба ПВХ. Выбрана пластиковая труба за его надежность, доступность и особенно за его стоимость.Вы можете заменить трубу ПВХ сортамента 40 на дополнительная прочность, но это не обязательно.

Труба из ПВХ, обычно используемая для сантехники, легко режется и собрать. Начните с резки трубы из ПВХ диаметром 1 дюйм. на различные размеры, указанные в списке деталей. Вы можете отметьте нужную длину прямо на трубе знаком карандаш. (Избегайте ненужных отметок, которые вам придется почистить позже.) Разрезать трубу очень просто, и ее можно делается ножовкой или ножовкой; сделать разрезы как можно более прямыми насколько возможно.Вы можете использовать лак для ногтей смывка или ацетон (в хорошо проветриваемом помещении) для смывания маркировка чернилами из трубы. Материалы, необходимые для Бризи обычно доступны, но вы можете их заменить материалы в наличии там, где это необходимо и применимо. Для Например, вы можете использовать ПВХ разных диаметров. трубка. Если это так, вам придется изменить размер арматура.

Также имейте в виду, что при уменьшении диаметр, необходимо уменьшить общий размер весь блок.Затем наждачной бумагой оба конца каждого ранее отрезать кусок трубы из ПВХ, чтобы обеспечить чистую посадку. Потом, следуя схеме, временно соберите предварительно отрезать отрезки трубы с соответствующими фитингами. Начинать с одной стороны и соберите элементы паруса. Не дави на отрезки труб полностью вошли в арматуру; вместо этого нежно вставьте каждую деталь частично в колено, тройник или торцевую крышку с возвратно-поступательным движением. Затем соберите участников и детали другого паруса.Обратите внимание на диаграмму что эта рама паруса ориентирована в противоположном направлении. Это очень важно для работы устройства, потому что Паруса Бризи работают, «ловя» ветерок, а затем позволяя ему “пролиться” на задний край паруса. С обоими каркасы парусов собраны, пора собрать центр вертикальный элемент и
верхняя и нижняя поперечины. (Обратитесь к Breezy Mechanical Подробно в галерее изображений).Просверлите отверстие в «тройнике», разделяющем верхние поперечины. Это отверстие должно быть X дюймов в диаметре, и может быть легко просверлен с помощью лопаточного сверла 3/4 дюйма (отдельно тройник из узла перед сверлением.) Также используйте тиски при сверлении столь большого отверстия; сверло может возьмите футболку из руки. Это отверстие 3/4 дюйма обеспечит устойчивость ротора за счет того, что мачта (стальной стержень) может выступать сквозь него. Точно отцентрируйте это отверстие, чтобы ветряная мельница не выйдет из равновесия.

Изготовление и сборка парусов

Паруса Бризи можно сделать из любых легких, но прочный материал. (Я пожертвовал листом ради своего.) Если вы купите новый материал, сначала постирайте, чтобы избежать усадки потом. Затем разрежьте его на две одинаковые части, шириной 40 дюймов x 38 дюймов в длину. Выверните одну из недавно вырезанных частей изнаночной стороной, и сложите его пополам, чтобы получилось 20 дюймов в ширину и 38 дюймов в длину.Сшейте два края (напротив сгиба) вместе, чтобы сформировать что-то вроде наволочки с открытыми концами. Этот шов должен проходить на f “от обрезанных краев. При обрезке шовной нитью, оставьте ее длиннее обычного (примерно шесть дюймы). Затем выверните материал лицевой стороной наружу и прострочите подол 1/2 дюйма (как у брюк) на обоих концах. кромки увеличат срок службы ваших парусов.

Повторите эту процедуру с другим куском материала.Теперь вы можете склеить различные части вместе. Первый, перепроверьте вашу предыдущую сборку на предмет правильной посадки и симметрии. Если доволен временной структурой, начни отключение тройник (с двух сторон), соединяющий верхнюю поперечину к верхним членам паруса. Это необходимо для скольжения устанавливается на вертикальные элементы паруса; если вы этого не сделаете, вы можете обнаружите, что у вас нет возможности прикрепить сшитый парус. Один раз паруса на месте, приступаем к разборке, склейке, сборка конструкции по частям.Используйте ПВХ Цемент, доступный в вашем местном хозяйственном магазине. Может капать при нанесении защитите рабочую поверхность газетой. Я протираю цемент внутри обода фитинга, а затем вставьте кусок трубы быстрым вращательным движением. Предварительно проверяйте выравнивание перед каждой вставкой . Когда закончите приклеивать сборку, отложите ее в сторону.

Зарядный механизм в сборе

Это часть Breezy, которая позволяет преобразовывать механическая энергия ветра в накопленную электрическую батарею власть.Бризи самозапускается, всегда поворачивает одинаково, и не заботится о том, с какой стороны дует ветер. Опять же, временно соберите механизм, чтобы проверить для правильной посадки. Возьмите отрезанные ранее куски трубы и соберите, как указано в механической детали. Держать в помните, что колено (кожух двигателя / корпус) должно быть обращено к крышке 4-дюймового ABS (шкив ротора) и быть ровным с Это.

Это так, чтобы резинка, действующая как ремень, могла иметь один конец вокруг вала двигателя, а другой – вокруг 4-дюймовой крышки.Это простое расположение шкивов имеет повышающий эффект, который значительно увеличивает частоту вращения ротора (40: 1) и применяет ее к валу двигателя. Затем снимите обе заглушки и с помощью Лопаточным сверлом 3/4 дюйма просверлите отверстие в верхнем центре каждой из них. Используя лопаточную коронку 1 1/4 дюйма, просверлите отверстие в центре. 4-дюймовой крышки из АБС-пластика, а затем проверьте все три отверстия на предмет правильный зазор.

Две торцевые крышки легко скользят по главной мачте. (стальной стержень).Колпачок 4 дюйма должен точно подходить к 1-дюймовому ПВХ. трубка. Теперь вы можете начать склеивать части вместе, начиная с установки отрезка трубы в нижнюю часть четырехходовой фитинг. Затем сдвиньте колпачок 4 дюйма открытой стороной вниз, поверх этого приклеенного куска трубы. Нанесите кольцо клея вокруг просверленное отверстие в крышке из АБС-пластика, чтобы закрепить ее на дне из четырех путей. Следующая деталь должна быть стяжкой; приклеиваем и прикрепляем к низу (под колпачком) такой же кусок трубы.Придвинув соединительную муфту к 4-дюймовому крышка, вы закрепите различные части в прочном роторе шкивный механизм. Убедитесь, что колпачок 4 дюйма вращается вместе с сборка ветряка, не скользит. Закончить приклеиванием еще один 2-дюймовый кусок трубы в нижнюю часть муфты, и после этого с торцевой крышкой с предварительно просверленным 3/4 дюйма отверстие.

Лишь немногие оставшиеся детали требуют ПВХ-цемента. в механическая деталь, изучите часть механизма просто под шкивом в сборе.Сначала приклеиваем тройник на место на 48-дюймовом куске трубы из ПВХ диаметром 1 дюйм. Этот кусок труба называется опорной мачтой и обеспечивает вертикальное поддержка всей сборки. Важно, чтобы корпус двигателя должен быть на одном уровне со шкивом ротора (крышка 4 “ABS), поэтому резиновая лента привода не будет перекоситься. Единственный Часть , не требующая цемента , – это двигатель ограждение (локоть). Наконец, прикрепите батарейный отсек, открываясь вверх. к отрезку трубы ПВХ 3/4 дюйма длиной 6 дюймов.(Это единственная часть сборки, для которой требуется ПВХ 3/4 дюйма). Я обнаружил, что пластиковая розетка (находится в электрическом отсеке ваш хозяйственный магазин) и крышка будет хорошо работать водонепроницаемость перезаряжаемых аккумуляторов.

Если вы используете этот тип, проверьте размер проема в коробку и отрегулируйте 6-дюймовый кусок ПВХ в соответствии с диаметр, чтобы идеально соответствовать проему. Что касается подходящую обложку, если вы можете найти только одну с выключатель света или две вставные пластины, не волнуйтесь.Вы можете использовать диагональные фрезы для увеличения проема до 2,5 на 2,5 дюйма квадрат (приблизительные размеры), чтобы обеспечить легкий доступ к ваши батареи. Прикрепите крышку к коробке, чтобы она открылась вверх, обеспечивая лучшую защиту от дождя.

Преобразователь энергии ветра или «генератор» – это просто преобразователь постоянного тока. двигатель, который удерживается в верхней части 5-дюймовой трубы из ПВХ с помощью несколько намоток фрикционной ленты. Ветер на несколько дюймов лента вокруг нижней части корпуса двигателя, чтобы позволить двигателю выходить из конца трубы.Проверьте, поместите ли его в трубу, и продолжайте процесс, пока не убедитесь, что мотор оставайтесь в этом положении. Детализируйте колено корпуса двигателя (см. деталь) с горизонтальным разрезом длиной 3/4 дюйма с обеих сторон. горизонтального сегмента. Это позволит приводному ремню (резиновая лента) для выхода из корпуса двигателя без касаясь сторон, что сделало бы Бризи менее эффективный.

Вырежьте их ножовкой или фрезой, чтобы они немного больше ширины резинки.Следующий идет резка и сверление подшипника. Большинство эффективный материал, который я нашел для этого приложения, UHMW (сверхвысокий молекулярный вес) пластик. Этот относительно новый пластик самосмазывающийся, износостойкий, и не нуждается в смазке или замене, как шарикоподшипник бы. Подшипник должен быть отрезан от 2 дюймов. стержень из сверхвысокомолекулярного сверхвысокомолекулярного соединения толщиной 1 дюйм. отверстие необходимо просверлить в центре, чтобы оно могло двигаться свободно вокруг стального стержня или мачты.Это завершает основная механическая часть конструкции Breezy.

Электрическая цепь

Самая простая форма системы зарядки для Breezy могла бы быть формируется путем прямого подключения двигателя / генератора к аккумулятор через диод. В этой системе диод позволяет мощность, вырабатываемая двигателем / генератором, подается на аккумулятор, но блокирует любую попытку возврата из аккумулятор.Без диода аккумулятор быстро разрядился бы. разряжается обратно в двигатель в периоды низкого или безветренно. Однако

я не рекомендую эту систему зарядки. С соотношением 40: 1 повышающий механизм, прикрепленный к двигателю / генератору, напряжения В условиях сильного ветра может быть создано напряжение до 10 вольт. Эти высокие напряжения могут перезарядить 1,5-вольтовые батареи. и может повредить их. Вместо этого вам нужно будет добавить пару других компонентов, чтобы ограничить количество мощность, доступная для батареи.Обратитесь к детали Breezy Mechanical в галерее изображений и обратите внимание, что двигатель / генератор подключен через 1 Диод N4007 и резистор 51 Ом, один ватт, к держатель батареи. Эти детали можно приобрести у местного Магазин Radio Shack. В помимо диода и резистора, особый тип транзистор (полевой транзистор) используется для ограничения количество мощности в цепи. Когда скорость ветра выше оптимального уровня, необходимого для зарядки, выходное напряжение двигателя / генератора увеличивается выше трех вольт

Полевой транзистор определяет это повышение напряжения. и начинает рассеивать лишнюю электрическую энергию как нагревать.Кроме того, резистор на 51 Ом ограничивает величину зарядного тока, приложенного к вашим батареям, чтобы сохранить их заряжается правильно. Если дует сильный ветер, то транзистор продолжит зажимать зарядное напряжение все сильнее и сильнее, пока в конце концов резина не «проскользнет» приводная лента временно. Это действие не повредит устройству, а скорее действует в системе как управляющий. Светодиод (Светоизлучающий диод) – это опция, которую вы можете добавить к Breezy, который дает вам визуальную индикацию «ОК».Строительство схема проста. Используя небольшой паяльник, просто соедините различные части. Держите свою работу аккуратной и помните что вам нужно будет установить схему в батарее коробка позже. Не забудьте использовать красный провод с положительной стороны, черный – с отрицательной. В противном случае вы можете разрядить аккумулятор и повредить Это. С помощью небольшого вольтметра проверьте полярность вашего двигатель / генератор. Когда дует ветер, ротор вращается, и двигатель / генератор, выдающий напряжение, определяют какой вывод или клемма положительный, а какой отрицательный.

Если вы не подключите положительный полюс к диоду, устройство не заряжается; перепроверьте это на вашем Breezy. Поздравляю, вы закончили с электрической частью также.

Окончательная сборка

Наконец-то Breezy готов к испытаниям. Обеспечить паруса перед тем, как отвезти свою ветряную мельницу на выбранное вами место. (Время от времени перемещайте Breezy, чтобы протестировать различные сайты. твое место.) Используйте 20-фунтовую леску, чтобы удерживать паруса. правильное положение. Эта сила лески обеспечивает механизм защиты от сильного ветра. Если ветер слишком сильный, леска оборвется и остановит вращение мельницы. К начните процесс окончательной сборки, просверлите четыре отверстия (W “в диаметр) через верхнюю и нижнюю торцевые заглушки. Найдите отверстия, по одному на верх и низ для обоих парусов. Эти дыры удерживает парус в правильном положении.Вам может понадобиться кто-то будет держать парус, пока вы его застегиваете.

С помощью иглы заправьте нить 20-фунтовой тестовой лески из выше, до низа верхней торцевой заглушки. Продолжать тросом вниз через внутреннюю часть паруса (по шов), через верхнее отверстие и через нижнее отверстие на нижняя крышка. Леска должна быть слегка свободны, чтобы позволить некоторым из них поддаться парусу, и должны быть завязаны узлом на верхней и нижней торцевых заглушках.Я завязал линию вокруг небольшая шайба, чтобы помочь удерживать его на месте.

Далее той же иглой проведите небольшой кусочек лески. через материал паруса и через верхнее колено по порядку держать парус на этом конце. Повторите процедуру, чтобы правильно расположите противоположный парус.

Использование Breezy

Отведи Бризи в рабочую площадку и начните с вбивания стержня X “в земли около 18 дюймов. Будьте осторожны, чтобы не повредить верхнюю часть стержень тоже плохо; узел несущего винта должен скользить по Топ.

Установив стержень на место, используйте плотницкий уровень, чтобы убедиться, что штанга идеально вертикальная; Бризи должен быть вертикальным, чтобы работают с максимальной эффективностью. Используя лестницу, сдвиньте поддержите сборку мачты над штангой и надавите на нее. в землю примерно на 4 дюйма. Бросьте подшипник UHMW. на место на опорной мачте. Затем наденьте резину Оберните ленту вокруг шкива ротора и ослабьте основной ротор сборка поверх стержня.С ротором в сборе опираясь на опорную мачту и подшипник из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, работайте резиновую приводную ленту на валу двигателя / генератора. Позиция локоть кожуха двигателя так, чтобы резиновая лента привода работает плавно. Парень (или устойчивый) Бризи использует веревку для белья и стойки для палаток на радиусе земли примерно восемь футов. Оттяжки должны удерживать надежно поддерживайте мачту и не позволяйте Бризи двигаться сбоку в сторону, когда он вращается.Мне нравится использовать три оттяжки, но вам может быть удобнее с четырьмя. Ну вот это просто выберите аккумулятор для зарядки. С легким ветерком мой Бриз требуется около восьми часов, чтобы полностью зарядить D-элемент, полностью выбежал. Батарейки меньшего размера C, AA и AAA подойдут. займет еще меньше времени. Поэкспериментируйте со своим устройством, чтобы определить что лучше всего работает в вашем районе. Удачи с твоим Бризи и поздравляю-вы сломали “одноразовую” батарею синдром и сделал мир лучше.

Примечание редактора: Келли Исаак – учитель средней школы и неонатуралист по прикладной биологии, химии, и физика.

---

Первоначально опубликовано: июнь / июль 1993 г.

$ 1 Зарядное устройство для мотоциклетных аккумуляторов – Бродяги сингапурского байкера

С тех пор, как я опубликовал в блоге сообщения о разряженном аккумуляторе мотоцикла, я получил несколько запросов, в которых спрашивали, чем я заряжал свинцово-кислотный аккумулятор и где его купил.И после того, как я сказал им, что построил его из каких-то электронных отходов, и это мне почти ничего не стоило, они были удивлены.

Итак, я решил написать этот пост, чтобы поделиться с вами тем, как вы можете построить свое собственное самодельное зарядное устройство почти бесплатно – что ж, если у вас уже есть большинство деталей, как у меня. И даже если вы этого не сделаете, вы, вероятно, сможете получить его довольно дешево в магазине запчастей для электроники, например, на площади Сим Лим.

Этот блок питания рассчитан на 12 В 4000 мА.

Хорошо, для запуска нужно знать напряжение аккумулятора. Почти все аккумуляторные батареи для мотоциклов работают от 12 В. Думаю, аккумуляторы большинства автомобилей тоже. 6В и 24В встречаются реже. Но просто проверьте, чтобы убедиться. Самый простой способ сделать это – открыть служебный отсек мотоцикла и просто взглянуть на этикетку на аккумуляторе.

Вот детали, которые вам понадобятся для сборки зарядного устройства:

1. Импульсный источник питания постоянного тока 12 или 14 В. У меня есть запасной, так что он был для меня бесплатным.Подробнее об этом позже.
2. Вольтметр или мультиметр. Вам не обязательно владеть этим – вы можете одолжить его, если хотите. Но я бы очень рекомендовал его приобрести.
3. Кусачки / инструмент для снятия изоляции. Здесь отлично подойдут простые старые ножницы.
4. Пара зажимов типа «крокодил» – предпочтительно один КРАСНЫЙ и один ЧЕРНЫЙ. Приблизительно 0,50 доллара США каждый из Башни Сим Лим.

Питание 14,8 В, 1300 мА. Возможно также подойдет в качестве зарядного устройства. Я держу это как запасной.

Сначала поговорим о блоке питания – это важнейшая составляющая.Многие электронные устройства поставляются с адаптером питания. Современные телефоны заряжаются от USB-источника питания, а его напряжение составляет 5 В постоянного тока, чего недостаточно для зарядки аккумулятора мотоцикла. Найдите тот, который дает вам от 12 до 14 В. Все, что находится в этом диапазоне, должно работать нормально. Убедитесь, что на выходе подается постоянный ток (постоянный ток), а не переменный ток (переменный ток). Вам нужно следить за текущим выходом. Найдите значение от 1 А (или 1000 мА) до примерно 5 А (5000 мА). Если значение меньше 1А, аккумулятор будет заряжаться слишком медленно.Если значение превышает 5А, аккумулятор может перегреться и нагреться во время зарядки.

Как узнать характеристики зарядного устройства? Легкий. Включите его обратно и прочтите этикетку. Он должен указывать выходное напряжение и максимальный выходной ток.

Затем вам нужно отрезать штекер постоянного тока блока питания. Штекер постоянного тока должен выглядеть примерно так:

Отрежьте эту головку вилки постоянного тока. Видите медные провода внутри изолятора?

После того, как вы отключили вилку постоянного тока, вы увидите ДВА оголенных медных провода.Один из них несет напряжение постоянного тока, а другой – заземление. Как сказать? Здесь на помощь приходит мультиметр или вольтметр. Убедившись, что вы не закоротили 2 провода, возьмите КРАСНЫЙ щуп мультиметра и подключите его к 1 оголенному медному проводу, а ЧЕРНЫЙ щуп к другому оголенному проводу. Если мультиметр показывает от 12 В до 14 В, то провод, к которому подключен КРАСНЫЙ датчик, является ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ проводом. Если, однако, мультиметр показывает от -12 В до -14 В, то КРАСНЫЙ датчик подключен к ОТРИЦАТЕЛЬНОМУ (или ЗАЗЕМЛЕНИЮ), а провод, подключенный к ЧЕРНОМУ датчику, тогда ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ.

Убедитесь, что вы записали, какой провод ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ, а какой ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ (или ЗАЗЕМЛЯЮЩИЙ).

Затем, что вам нужно сделать, это зачистить около 10 мм или около того, если концы провода обнажают медные провода. Вы можете сделать это с помощью инструмента для зачистки проводов, ножниц или кусачков.

Затем, наконец, подсоедините оголенные концы проводов к зажимам типа «крокодил» – КРАСНЫЙ для ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО и ЧЕРНЫЙ для ОТРИЦАТЕЛЬНОГО (или ЗАЗЕМЛЕНИЯ).

Ваш конечный продукт должен выглядеть примерно так:

Блок питания 12 В постоянного тока, 4000 мА с зажимами типа «крокодил».

На этом этапе я бы провел заключительный тест с помощью мультиметра, чтобы убедиться, что КРАСНЫЙ зажим «крокодил» действительно ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ, а ЧЕРНЫЙ подключен к ОТРИЦАТЕЛЬНОМУ.

И готово! Поэтому, если вам нужно зарядить свинцово-кислотную батарею, просто подключите КРАСНЫЙ к ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ клемме батареи, а ЧЕРНЫЙ – к ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ клемме. Включите зарядное устройство, и ваша батарея должна заряжаться.

Идет зарядка аккумулятора – красный на положительный полюс и черный на отрицательный.

---

Что вам нужно знать:

Это недорогое решение для зарядки аккумулятора мотоцикла.Что он делает, так это то, что он подает постоянное напряжение 12 В на вашу батарею, пока она не зарядится. Зарядные устройства, специально разработанные для подзарядки свинцово-кислотных аккумуляторов, обычно представляют собой устройства постоянного тока – они заряжаются быстрее. Устройства с постоянным напряжением, такие как источник питания постоянного тока, могут заряжать аккумулятор медленнее, особенно в конце цикла зарядки.

Кроме того, специальные зарядные устройства обычно имеют функцию автоматического отключения, которая либо отключает зарядное устройство, либо переходит в режим непрерывной зарядки, когда аккумулятор полностью заряжен.Зарядное устройство источника постоянного тока, подобное приведенному выше, не имеет функции автоматического отключения (в некоторой степени). Но происходит следующее: напряжение батареи повышается по мере ее зарядки. А когда оно становится равным выходному напряжению зарядного устройства, зарядка фактически прекращается, поскольку через батарею больше не течет ток. Так что это своего рода «автоматическое отключение».

Меня не слишком интересует функция «автоматического отключения», так как цепи зарядки почти всех транспортных средств (кроме электромобилей) также подают постоянное напряжение на аккумулятор, когда двигатель работает и не имеют функции автоматического отключения.Таким образом, заряд аккумулятора от этого «глупого» зарядного устройства ничем не отличается от того, что он получает от цепи зарядки мотоцикла. Фактически, я мог бы даже сказать, что выходная мощность источника постоянного тока может быть даже «чище» или «плавнее», чем у зарядного устройства на основе магнето мотоцикла, которое обычно имеет много пульсаций напряжения.

Из-за химического состава свинцово-кислотных аккумуляторов кристаллы сульфата имеют тенденцию со временем накапливаться в аккумуляторе. Это приводит к потере мощности запуска и потере емкости аккумулятора, когда это происходит.Некоторые специальные зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов имеют режим десульфатации. Что он делает, так это то, что он посылает электронные импульсы через батарею, таким образом «разрыхляя» эти кристаллы сульфата и в некоторой степени обращая вспять процесс сульфатирования. Зарядное устройство блока питания постоянного тока не имеет этой функции.

Лично я предпочитаю использовать источник питания на 12 В постоянного тока, а не, скажем, на 14 В. Да, он не будет «заряжать полностью» аккумулятор, но он также ограничивает максимальное напряжение до 12 В и, следовательно, снижает вероятность перезарядки.Однако учтите, что свинцово-кислотные батареи, как правило, ОЧЕНЬ устойчивы к перезарядке, и вы не должны испытывать слишком неблагоприятных воздействий на батарею, даже если оставите зарядное устройство подключенным к ней на ночь.

Но, как и при зарядке любых аккумуляторов, пожалуйста, оставьте его в хорошо вентилируемом месте и периодически контролируйте аккумулятор во время процесса зарядки. Если вы заметили что-нибудь необычное, например, курение, вздутие аккумулятора, чрезмерное нагревание и т. Д. – НЕМЕДЛЕННО ПРЕКРАТИТЕ ЗАРЯДКУ!

Что бы вы ни делали, только не создавайте новости, как это сделал Samsung со своим Note 7.

Счастливая зарядка своими руками!

Самодельное портативное зарядное устройство для сотового телефона DIY

Иногда мне кажется, что я не уделяю достаточно внимания этому блогу моему мужу Майку, из-за чего кажется, что вся бережливость в нашем доме сделана мной, а он просто сторонним наблюдателем, но на самом деле это не так. Он готов согласиться почти со всеми моими бережливыми идеями, разделяет со мной важность бережливого образа жизни и даже помогает мне в некоторых из моих наиболее надоедливых бережливых предприятий; он тот, кто смывает грязные тканевые подгузники перед тем, как засовывать их в машину.
Но да, по большей части, это мой муж тратит время и усилия, зарабатывая деньги в этом доме, а я трачу время и усилия, чтобы эти деньги растягивались дальше, и Майк соглашается с этим. Однако иногда в блогах появляются сообщения, которые полностью принадлежат ему – все вдохновение исходит из того, что я обнаружил крутой трюк по экономии денег, который он использовал в последнее время, и хотел бы поделиться им с вами.
Этот пост – один из таких.

У Майка есть смартфон. Да, я знаю, полная роскошь, но Майк считает ее стоящей.Его зов.

Но особенность смартфонов в том, что, поскольку они так полезны для очень многих вещей, помимо телефонных звонков, работы в Интернете и использования приложений для прослушивания радио, их батарея разряжается довольно быстро, и если вы целый день и негде зарядить свой телефон, вы можете застрять без телефона.

Чтобы решить эту проблему, многие магазины сотовых телефонов продают портативные зарядные устройства для сотовых телефонов, которые вы заряжаете до полной емкости, находясь дома, а затем, находясь вне дома, вы подключаете свой телефон к этим зарядным устройствам и снова заряжаете свой телефон.Только эти зарядные устройства довольно дорогие.

Майк решил сделать собственное портативное зарядное устройство, и оно работает так же хорошо, как купленное в магазине. Теперь я просто хочу сказать, что ни он, ни я не электрики и не знатоки сотовых телефонов, поэтому я не могу быть уверен, что то, что я собираюсь вам показать, безопасно для ваших телефонов и не аннулирует вашу гарантию. Я просто делюсь тем, что он сделал, а затем вы можете решить, комфортно ли вам реализовать эту идею.

Я хочу заранее извиниться за тот факт, что я не знаю ни одного из названий большей части оборудования, используемого в этом проекте. Надеюсь, фотографий и описаний будет достаточно, чтобы помочь.

Что вам понадобится:

4 аккумуляторных батареи (и зарядное устройство для их зарядки)

Что-то, что удерживает эти батареи с присоединенными проводами, чтобы замкнуть цепь, вот так.

Тип штекера, который подходит к вашему телефону – необходима только часть, которая подключается к телефону, и несколько дюймов провода.

Или USB-порт, к которому вы можете подключить любой провод, с помощью которого вы можете заряжать свой телефон, что делает это зарядное устройство более универсальным.

Что-то, что можно использовать для соединения проводов, в идеале с помощью винтов, вот так.

Кусачки и инструменты для снятия изоляции

Отвертка

Изолента

Клеевой пистолет

Как сделать:

1. Во-первых, приобретите необходимое оборудование. Большинство этих вещей можно купить в любом строительном магазине. Зарядные устройства можно купить из вторых рук или на ebay, или даже достать из мусорной корзины.

2. На штекере телефона или USB-порту удалите не менее одного-двух дюймов пластикового покрытия с прикрепленного к нему провода.Вы увидите красный и черный провод с пластиковым покрытием и, возможно, другие провода. Отрежьте остальные провода – вам нужен только красный и черный.

3. Снимите красный и черный пластик с концов провода.

4. Проделайте то же самое с проводами, идущими от держателя батареи. Снимите внешнее покрытие, затем кусочки пластика, покрывающие красный и черный провода.

5. Теперь вы хотите использовать эту маленькую штучку для подключения проводов.

6.Вставьте черный и красный провода от телефонной вилки в боковые отверстия – красный слева и черный справа. Затяните винтами, чтобы удерживать провода на месте.

7. Вставьте красный и черный провода от держателя батареи в отверстия на другой стороне, убедившись, что черный провод от держателя батареи совпадает с черным проводом от зарядного устройства и находится на той же стороне, и что красный с красным. Очень важно очистить от коррозии предыдущие батареи, которые использовались с держателем.Затяните винтами.

8. Вставьте батарейки и подключите телефон. Должна начаться зарядка. (Этот тип зарядного устройства работает не с каждым телефоном, я должен сказать … Если он не работает, это, вероятно, ваш телефон, а не все, что вы сделали неправильно.

9. При желании укрепите это, нанеся горячий клей на штуку, которая скрепляет провода вместе, чтобы закрепить их на месте. Оберните провода электротехнической лентой, чтобы они были в безопасности.

Да, это не самое эстетичное зарядное устройство, но оно работает и делает его намного удобнее, чем постоянно разряжать телефон или тратить много денег на приобретенное в магазине личное зарядное устройство.

У вас есть мобильный телефон? Часто ли он умирает или сохраняет сок?
Вы когда-нибудь думали о покупке портативного зарядного устройства для сотового телефона? У тебя есть такой? Знаете ли вы, что вы можете сделать его дома самостоятельно?
Вы когда-нибудь раньше играли с подобной электроникой? Что ты сделал с электроникой?
Похоже, вы бы попробовали это?
Есть идеи по поводу названий различных мелочей, использованных в этом проекте?

Емкостное зарядное устройство

В наши дни оборудование с микропроцессорным управлением стало нормой.Современные зарядные устройства для аккумуляторов сложны и дороги.

Хотя наличие множества наворотов и наворотов заманчиво, иногда простота оказывается более элегантным и утонченным решением.

Назад к основам: Есть несколько удивительных, забытых схем, которые использовались задолго до компьютерной эры. Одна из таких простых схем – это скромное емкостное зарядное устройство.

Я поражен тем, насколько на самом деле проста схема емкостной зарядки.

Вот список запчастей.

• Конденсатор (или несколько соединенных параллельно)
• Мостовой выпрямитель
• Внутреннее сопротивление самой батареи, (без этого схема не работает).
• Дополнительные удобства: предохранитель, удлинитель с переключателем, таймер лампы, киловаттметр, вольтметр постоянного тока.

Я настоятельно рекомендую приобрести собственный счетчик киловатт.

Внимание: не пытайтесь подключать зарядное устройство к чему-либо, кроме аккумуляторов. Эта схема может генерировать более 154 вольт постоянного тока.Если вы подключаете его к другим компонентам (вместе с аккумулятором), убедитесь, что они выдерживают более высокое напряжение.

Заряд Вольт / элемент 120 В 96 В 72 В Примечания

Заряд 100% 2,58 154,8 123,8 92,9 Интенсивное выделение газа

80% Заряд 2,38 142,8 114,2 85,7 Начинается выделение газа

0% (равновесие) 2,10 126 100.8 75,6 Заряженный аккумулятор (не используется)

80% разряжен 1,75 105 84,0 63,0 Конец полезного использования

100% разряжен —— —– —– —- Не рекомендуется

Это обошлось мне примерно в 50 долларов за восемь больших избыточных конденсаторов 50 мкФ 440 В переменного тока на NPS и несколько долларов за большой мостовой выпрямитель на 30 А на 400 В на электронном отсеке. На рисунке ниже показаны конденсаторы (обернутые желтой и серебряной лентой) и мостовой выпрямитель (вверху по центру).

Переключатель позволяет использовать зарядное устройство при напряжении 120 или 240 вольт. Он также выбирает скорость зарядки (быстрая зарядка для 80% массового заряда или медленная для пополнения последних 20% или для зарядки в течение ночи).

Сильноточное емкостное зарядное устройство / десульфатор.

Емкостное зарядное устройство теоретически могло бы зарядить батарею свинцовых

кислотных батарей

до 80% всего за 6 минут.

Гипотетически, чтобы восстановить 12 кВтч обратно в большой аккумуляторный блок за 6 минут, потребуется зарядное устройство на 500 ампер.

500 x 25 мкФ = 12 500 мкФ. 500 А при 240 В = 120 000 Вт. Вау, это большая сила. Хотя я никогда раньше не делал это так быстро, я регулярно заряжаю аккумулятор в своем грузовике электромобиля до 80% менее чем за 3 часа. Последние 20%, необходимые для полной зарядки, занимают намного больше времени из-за химического состава свинцово-кислотных аккумуляторов.

Эта же схема емкостного зарядного устройства будет работать с любой свинцово-кислотной батареей или цепочкой батарей от 6 до 144 вольт постоянного тока при отключении от 120 В переменного тока.

Периодическая перезарядка способствует выравниванию напряжения каждой ячейки в батарее.Хотя это также может работать для других химикатов, емкостное зарядное устройство идеально подходит для залитых свинцово-кислотных аккумуляторов, поскольку они не допускают перезарядки. Вода, потерянная при перезарядке, может быть легко добавлена ​​обратно по мере необходимости.

Одним из недостатков емкостного зарядного устройства является низкий коэффициент мощности. Хотя сам по себе коэффициент мощности не потребляет избыточной энергии, он ограничивает количество мощности, доступной от данной схемы, из-за ее более высокого потребления тока.

Внимание! Опасный и бесплатный технический совет:

Если вам интересно, вот схема моей простой схемы зарядки.Это не я изобретал. В середине 2011 года я собирался потратить 700 долларов на модное коммерческое зарядное устройство на 120 В постоянного тока, когда Брайан из Wilderness EV рассказал мне об этой схеме. ИСПОЛЬЗУЙТЕ НА СВОЙ РИСК! и, пожалуйста, не используйте его с литиевыми батареями!

Схема емкостного зарядного устройства / десульфатора

Эквивалентная схема

Без какой-либо аккумуляторной нагрузки выход мостового выпрямителя составляет около 154 В постоянного тока (или, скорее, пульсирующий постоянный ток 120 Гц). Емкостное реактивное сопротивление конденсатора и внутреннее сопротивление батареи образуют схему делителя напряжения.

Самодельная газонокосилка на 120 В постоянного тока со встроенным емкостным зарядным устройством. Он может косить почти 1/2 акра газона за одну зарядку.

Убедитесь, что конденсатор (ы), который вы выбираете, биполярный (не важно, в каком направлении они подключены). Подсказка: большинство электролитических не являются биполярными и при подключении до 120 В переменного тока будут действовать больше как петарды M-80, чем конденсаторы.

Выбор конденсатора

• Bi-Polar
• Очень низкое последовательное сопротивление ESR (эффективное последовательное сопротивление)
• Высокое качество
• В диапазоне 10-50 мкФ (~ 25 мкФ на ампер заряда)
• Среднеквадратичное значение переменного напряжения * 2 √ 2 * пиковое напряжение
• 120 В * 2.828 = 340 В
• 240 В * 2,828 = 680 В

Большие серебряные конденсаторы, прилагаемые к двигателям, идеально подходят для этого применения. Обычно они рассчитаны на напряжение более 400 вольт переменного тока. Я обнаружил, что чем больше конденсатор (физический размер), тем круче он будет работать и тем дольше прослужит. Старайтесь не использовать большие синие конденсаторы из Гонконга с косичками. У них слишком высокое ESR (эффективное последовательное сопротивление), и в этом случае они перегреются, высохнут и перестанут работать через пару недель.

Грубое практическое правило – использовать емкость 25 мкФ на каждый ампер зарядного тока, который вы хотите подать на батарею или батарейный блок. Аккумуляторы с более высоким напряжением требуют большей емкости для того же зарядного тока в Ампер.

Конденсатор ограничивает ток, поступающий в батарею. Удивительно, но он делает это без потери мощности (как в резисторе).

Контролируйте напряжение аккумулятора во время зарядки и заранее узнавайте, какое напряжение требуется для полной зарядки.

Практическое правило для заливных свинцово-кислотных аккумуляторов:

• Свинцово-кислотные батареи на 6 В имеют 3 элемента, а на 12 В – 6 элементов.
• Заряд на 80% – это 2,38 В на элемент (142,8 В для аккумуляторной батареи на 120 В)
• Пузырьки и газы начинают возникать при 80%.
• 100% зарядка составляет 2,58 В на элемент (154,8 В для 120-вольтной аккумуляторной батареи).
• Сильное образование пузырей и выделение большого количества газов происходит при 100%.

В начале цикла зарядки мощность, поступающая в аккумуляторную батарею, является максимальной.По мере зарядки аккумуляторной батареи мощность, поступающая в нее, падает до тех пор, пока она не стабилизируется до некоторого номинального значения, а аккумулятор не достигнет полной зарядки.

Было бы полезно приобрести себе таймер лампы. Это предотвратит выкипание батареек, если вы забудете отключить их после зарядки.

Измеритель Kill-A-Watt также является ценным инструментом, поскольку он отслеживает энергию, необходимую для зарядки ваших батарей.

Исходя из этого, вы также можете рассчитать, насколько эффективно расходуется батарея.Например, типичный заряд в моем грузовом электромобиле составляет около 13 кВтч. Я проезжаю 40 миль каждый день (13000/40), поэтому в итоге я использую 325 ватт-часов на милю. Как однажды сказал лорд Кельвин: «Если вы не можете его измерить, вы не сможете его улучшить». Я очень рекомендую измеритель Kill-A-Watt.

Свинцово-кислотные батареи почти на 100% эффективны при зарядке до 80 процентов SOC (состояния заряда). Верхние 20 процентов SOC, они заряжаются только на 50-80%.

Старые батареи менее эффективно заряжаются, чем новые.Раньше мой электромобиль проезжал 40 миль на 11,5 кВтч от стены, а теперь, после 10000 миль и более 500 циклов зарядки, требуется почти 15 кВтч, чтобы проехать такое же расстояние.

DeSulfator

Удивительно, но эта простая схема емкостной зарядки также может вернуть поврежденные или разряженные батареи из мертвых. В случае свинцово-кислотных аккумуляторов со временем внутри аккумулятора образуются кристаллы сульфата. В конце концов они становятся достаточно большими и замыкаются на свинцовых пластинах, навсегда убивая батарею.Никакая зарядка на обычном зарядном устройстве никогда не вернет аккумулятор. Срок службы батареи подошел к концу, и ее необходимо заменить. До настоящего времени!

В десульфаторе пульсирующий постоянный ток, создаваемый мостовым выпрямителем, нагревает и вызывает вибрацию кристаллов сульфата, заставляя их отламываться, размыкая короткое замыкание.

Это почти чудо – наблюдать, как полностью разряженная батарея возвращается к жизни и пригодности.

Воскресение – дело непростое.Лучше оставить это божеству, которое обладает надлежащими знаниями, силой и властью.

Однако воскрешение разряженной батареи намного проще.

Чтобы батарея не взорвалась, я контролирую всю установку с помощью вольтметра и Kill-A-Watt meter.

Зарядное устройство / десульфатор с контролем мощности и напряжения.

Еще проверяю температуру батареи рукой на предмет излишков тепла. Первоначально сильно сульфатированная батарея имеет очень высокое внутреннее сопротивление.Это приводит к очень высокому напряжению на батарее (возможно, 109 В постоянного тока или около того), но мощность, поступающая в батарею, очень низкая (всего 1-2 Вт). Когда кристаллы сульфата свинца начинают разрушаться, внутреннее сопротивление батареи падает, напряжение на батарее начинает падать, а мощность, поступающая в батарею, начинает расти (10, если не 100 ватт).

Вам нужно быть осторожным, чтобы не перегреть аккумулятор на этом этапе процесса воскрешения. Когда вы слышите жужжание и потрескивание кристаллов сульфата внутри батареи, вы знаете, что происходит что-то удивительное (и отчасти пугающее).

В случае плохо сульфатированной батареи температура батареи сильно возрастет. Если аккумулятор стал горячим на ощупь, выключите аккумулятор и дайте ему остыть, прежде чем продолжить.

После 5-60 минут десульфатации (в зависимости от размера батареи и степени образования сульфата) падение напряжения на батарее стабилизируется до значения, соответствующего номинальному напряжению батареи (12 В или 6 В в зависимости от количества ячеек в аккумуляторе). аккумулятор). Мощность, поступающая в аккумулятор, также снизится.

Измерение только силы тока емкостного зарядного устройства может ввести в заблуждение. Емкостное зарядное устройство, которое заряжает небольшую батарею 12 В, может потреблять 220 ВА, но в действительности потребляется менее 24 Вт реальной мощности. Надо уметь хитрить с коэффициентом мощности.

Вот диаграмма, показывающая измерения, которые я провел при десульфатации разряженной свинцово-кислотной батареи емкостью 7 Ач 12 В с гелевыми ячейками. Я подал 120 В переменного тока через биполярный конденсатор 30 мкФ, который затем подключали ко входу мостового выпрямителя.Я прикрепил соединительные кабели к выходу мостового выпрямителя и подключил их напрямую к батарее.

Напряжение постоянного тока через батарею Ватты, поступающие в батарею (реальная мощность) Вольт-амперы (реальная + мнимая мощность)

109 2223

90 60 223

85 109 223

30 80 223

20 60 223

14 23 223

Рекомендуется использовать удлинитель с переключателем, чтобы можно было подключить батарею до подачи питания на конденсатор.В противном случае вы получите сюрприз: Zap!

Новый абзац

Емкостное зарядное устройство на 2 А, обессеривающее небольшой гелевый элемент 6 В, 4 Ач.

После завершения процесса десульфатации аккумулятор (если его пластины не слишком повреждены) будет работать как новый. У него может быть немного уменьшенная емкость (по сравнению с новым аккумулятором), но вы буквально воскресите его из мертвых и дадите ему новую жизнь.

Его можно будет заряжать и от обычного зарядного устройства.

Как собрать USB-зарядное устройство на солнечной энергии для вашего телефона

20 ноября 2015 г.

автор: Netia McCray

Часть вторая в серии, состоящей из двух частей.Часть первая: Как построить электронную схему на солнечной энергии .

В прошлом году наша команда в Mbadika работала над идеей помочь начинающим новаторам и предпринимателям изучить основы дизайна и разработки продуктов. Исходя из нашего опыта, практическое изучение аппаратного обеспечения и электроники было уроком, который нам запомнился. Мы потратили прошедший год на разработку набора для самостоятельной сборки для молодежи, чтобы получить практический опыт работы с электроникой и оборудованием.

Наш первый комплект DIY – это зарядное устройство USB на солнечной энергии, чтобы познакомить молодежь с прототипированием электроники и солнечными технологиями.

Дети в мастерской Мбадика собирают солнечное USB-зарядное устройство.

Последние несколько месяцев мы тестировали наши солнечные USB-зарядные устройства с молодежью в Южной Африке. Так мы познакомились с EduGreen и начали наше сотрудничество. Получив отличные отзывы от участников нашего семинара, мы решили продолжить разработку комплекта USB-зарядного устройства на солнечной батарее, чтобы запустить его в Южной Африке в конце этого года.

Ниже приводится пошаговое руководство по созданию солнечного USB-зарядного устройства, которое мы дебютировали на выставке Maker Faire Africa 2014 в Йоханнесбурге.

Материалы

• Солнечная панель мощностью 0,5 Вт
• Миниатюрная макетная плата
• Цепь повышения напряжения постоянного тока: цепь от 0,9 В до 5 В
• Мини-ползунковый переключатель SPDT
• Держатель батареи 2xAA
• 2xAA Перезаряжаемые батареи 6) Провода-перемычки (рекомендуемая длина: 125 мм)
• (2) 3-миллиметровых светодиода
• Дополнительно: одножильный провод

Это расположение компонентов USB-зарядного устройства на солнечной батарее Mbadika.

Совет: Компоненты, отмеченные звездочкой (*), должны быть подготовлены к использованию с макетной платой путем пайки проводов с твердым сердечником к положительному (анод) и отрицательному (катод) выводам электронного компонента. В наши комплекты USB-зарядных устройств для солнечных батарей входят электронные компоненты с припаянными и приклеенными перемычками вместо обычных одножильных проводов.

МЫ НЕ РЕКОМЕНДУЕМ использовать перемычки, несмотря на то, что они отлично подходят для использования с макетными платами, потому что если паяльник коснется пластикового компонента перемычки, он может выделять токсичные пары.

Протестируйте свою солнечную панель

Мы будем использовать светодиод, чтобы протестировать нашу солнечную панель.

Базовый светодиод имеет два вывода: положительный (анод) и отрицательный (катод). Чтобы идентифицировать положительный и отрицательный выводы светодиода, один вывод короче другого. Более длинный вывод – это положительный (анодный) вывод, а более короткий вывод – отрицательный (катодный) вывод.

Иллюстрация 1. Макет для тестирования солнечной панели.

Разместите макетную плату в альбомной ориентации, как показано на Рисунке 1.

Если ваша солнечная панель еще не имеет оголенных концов проводов с твердым сердечником, прикрепите провода с твердым сердечником к положительным и отрицательным выводам солнечной панели с помощью пайки, чтобы вставить солнечную панель в электронную схему макета.

В наших наборах мы используем солнечные панели с компонентом для подключения проводов. Компонент для подключения проводов позволяет пользователю удлинить положительный и отрицательный выводы солнечной панели, вставив перемычки в соответствующие отверстия.

Вставьте солнечную панель и выводы светодиодов в отверстия на макетной плате, как показано на рисунке 2. Если ваш светодиод загорается, ваша солнечная панель работает.

Шаг 1. Цепь USB-усилителя постоянного тока в постоянный

Цепь USB-усилителя постоянного тока в постоянный позволит заряжать устройство с питанием от USB, увеличивая напряжение постоянного тока с 2,4 В до 5 В, что идеально для зарядки небольших электронных устройств. такие как базовые смартфоны, мобильные плееры и обычные телефоны.

Примечание: Одна батарейка АА – 1.2В. Поскольку в нашей схеме используются две батареи AA, напряжение в нашей цепи составляет 2,4 В.

Рисунок 2

Поместите выводы цепи усилителя постоянного тока в постоянный ток USB в отверстия на макетной плате, как показано на Рисунке 2.

Макет макетной платы со схемой подключения постоянного тока к постоянному току USB.

Как показано на фотографии, макет вашей платы должен быть довольно простым.

Совет: При установке электронных компонентов в макетную плату лучше всего разместить выводы электронных компонентов в одном ряду.Размещение электронных компонентов в одном ряду позволяет легко устранять неисправности в будущем.

Подсказка: Если вам удобно, вы можете расположить свой электронный компонент в любом столбце или строке. Однако выводы электронных компонентов, показанные в конкретном столбце на следующих рисунках, должны находиться в ОДНОЙ КОЛОНКЕ и на ОДНОЙ СТОРОНЕ (ниже или выше полой средней части) макета, чтобы электронная схема работала.

Мини-ползунковый переключатель с припаянными перемычками и горячим клеем.

Шаг 2. Переключатель

Мини-ползунковый переключатель – это электронный компонент, который позволит вам контролировать, когда ваше солнечное зарядное устройство USB включено или выключено.

Этот шаг может быть немного сложным с точки зрения идентификации среднего штифта и концевого штифта. Как показано на фото, средний штифт – это средний компонент мини-ползункового переключателя, а концевой штифт – это левый или правый штифт.

Иллюстрация 3

После того, как вы выбрали и подготовили штифт мини-ползункового переключателя и выводы, поместите мини-ползунковый переключатель в макетную плату, как показано на Рисунке 3.

Макет макетной платы с мини-ползунковым переключателем.

На этом этапе ваша макетная плата должна выглядеть так, как на этой фотографии.

Шаг 3: Держатель батареи

Держатель батареи будет частным хранилищем энергии, аккумулируемой солнечной панелью, а также резервным источником питания, когда солнечная панель не может заряжать ваше устройство с питанием от USB напрямую.

Иллюстрация 4. Макет держателя батареи 2xAA.

Установите держатель батареи, как показано на Рисунке 4.

Теперь ваша макетная плата должна выглядеть так.

Шаг 4: Диод N914

Диод N914 – это сигнальный диод – электронный компонент, который предотвращает прохождение тока в цепи солнечного USB-зарядного устройства в обратном направлении или, по сути, разряжает ваше электронное устройство. узнаваемый, потому что он имеет красное центральное тело с тонкой черной линией на одном конце.

Рисунок 5

Поместите диод N914 в макетную плату, как показано на Рисунке 5.

Иллюстрация 6. Макет платы с диодом N914.

Убедитесь, что отрицательный вывод (конец электронного компонента с тонкой черной линией) диода N914 находится в том же столбце, что и положительный вывод держателя батареи и цепи USB-усилителя постоянного тока в постоянный, как показано.

Теперь вы готовы к последнему этапу сборки USB-зарядного устройства на солнечной батарее.

Шаг 5: Солнечная панель

Поместите солнечную панель на макетную плату, как показано на Рисунке 6.

Иллюстрация 7

ДВОЙНАЯ ПРОВЕРКА ЦЕПИ.

Убедитесь, что ваша схема соответствует схеме макетной платы на Рисунке 7 и похожа на ту, что изображена здесь.

ДВОЙНАЯ ПРОВЕРКА ЦЕПИ ОДИН ПОСЛЕДНИЙ РАЗ.

Шаг 6: Тестовая поездка на солнечном USB-зарядном устройстве

Поместите аккумуляторы AA в держатель.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Если ваша схема начинает дымиться или пластмассовые компоненты в схеме начинают плавиться, НЕМЕДЛЕННО извлеките все компоненты из макета как можно быстрее и, если возможно, извлеките аккумуляторные батареи из держателя батарей.

А теперь… сдвиньте мини-ползунковый переключатель… красный светодиод на вашей цепи усилителя постоянного тока в постоянный USB включится и… Вуаля!

Вы готовы подключить USB-кабель и зарядить небольшое электронное устройство.

Наш первый прототип солнечного USB-зарядного устройства оживает.

Примечание. Солнечное USB-зарядное устройство не работает с устройствами Apple, смартфонами с большими литий-ионными аккумуляторами или планшетами.

Зарядное устройство Mbadika Solar USB для мобильных устройств Версии из акрила и фанеры.

Дальнейшие действия

Вы можете построить корпус для солнечного USB-зарядного устройства, подобный тому, который мы производим.

Для наших молодежных комплектов USB-зарядных устройств на солнечных батареях мы используем лазерный резак в кампусе Массачусетского технологического института, чтобы вырезать корпуса в стиле LEGO из фанеры и акрила. Если у вас есть доступ к устройству лазерной резки, вы можете найти множество файлов для лазерной резки с открытым исходным кодом (обычно файлы Adobe Illustrator или Corel Draw) для загрузки и использования для создания забавных корпусов для вашего солнечного USB-зарядного устройства. Однако мы знаем, что большая часть планеты не имеет доступа к таким объектам, и есть другие решения для демонстрации вашей новой солнечной конструкции.

Наши фавориты изготавливаются из небольших пластиковых контейнеров для хранения или жестяных банок Altoids. Сотрудник Массачусетского технологического института, Ладада из Adafruit Industries, разработала комплект USB-зарядного устройства Altoids Tin, который называется MintyBoost, который стал огромным успехом в сообществе производителей. Если ваша солнечная панель достаточно мала, вы можете прикрепить ее к внешней стороне Altoids Tin для зарядки и хранить в жестяной банке, когда она не используется.

Учитывая, что кожух для солнечных батарей будет подвергаться воздействию большого количества солнечного света, мы не рекомендуем использовать картон или изделия на бумажной основе в качестве кожуха для солнечных батарей.

Пайка

Поскольку наш комплект USB-зарядного устройства на солнечной батарее ориентирован на знакомство молодежи с электронным прототипированием через макетную плату, мы стараемся свести к минимуму пайку в максимально возможной степени.

Если вы хотите создать более надежное солнечное USB-зарядное устройство путем пайки компонентов, у Джошуа Циммермана есть отличные инструкции по паяной версии солнечного USB-зарядного устройства, которые мы проиллюстрировали выше.