РадиоКот :: Походное зарядное устройство для USB приблуд.
Например TDA7294

РадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >

Теги статьи: Добавить тег

Походное зарядное устройство для USB приблуд.

Автор: Evgeny1, evgeny-elektrik@mail.ru
Опубликовано 29.04.2013
Создано при помощи КотоРед.

Доброго времени суток дамы и господа!
Хочу поведать вам о том как я делал аккумуляторное зарядное устройство для различных USB девайсов. На создание этого устройства меня сподвиг лежащий без дела внешний корпус для HDD 2,5".
Самый обычный вот такой↓
В него со скрипом влез АКБ из двух li-ion банок по 2,5А-Ч соединенных параллельно итого имеем 5А-Ч живой емкости.
Скотчем обкрутил для того, чтобы не повредить корпус батарей.
Т.к. сами акумы защиты не имеют (кроме предохранителей) пришлось использовать контроллер от батареи мобильного телефона. Транзисторная сборка 5N20V рассчитана на ток до 5А, что прекрасно нам подходит.
платка имеет вот такую схемку

контроллер отключает АКБ от внешнего мира при падении напряжения на батарее до 3В и при превышении тока в 1А. Вот этого нам мало, для притупления чувствительности токовой защиты увеличиваем R2 до 2к зависимость тока от сопротивления резистора не линейна и резистор был подобран опытным путем (ток отключения при этом составил 4А)
запихиваем акум в корпус

Со схемой заряда были некоторые трудности-все микросхемки для заряда рассчитаны на ток 500мА(с таким током заряжать будем дооолго) внешний полевик нодой из кросхем прикрутить не удалось, а LM317 большая и горячая. Было решено использовать то, что есть в наличии, а именно MCP73831T-2ATI она имеет мелкий корпус, индикатор заряда и максимальный ток 500мА. Просто взял 3 штуки и заколхозил все это дело параллельно получаем те же 1,5А и 4,2В на выходе.
Схемка получилась следующая

VD1 индикатор заряда, погас-заряд окончен.
Мелкосхемки эти умные-при нагреве снижают ток заряда. Хоть они греются и не сильно, но учитывая, что корпус SOT-23-5 довольно мелкий и теплоотвод сильно затруднен. После 10 минут работы разогревается и ток падает до 200мА.
платка получилась такая 
через отверстия в плате пропущены проволочки и припаяны к фольге с другой стороны платы для лучшего теплоотвода от микросхем
Пришло время заняться преобразователем напряжения который повысит 3-4,2В с аккумулятора в нужные нам 5В.
Для построения преобразователя выбрал микросхемки NCP1450ASN50T1G
схемка взята из даташита 
Хоть в даташите написано, что эта микросхемка только до 1А, но ток ограничивается лишь мощностью полвика и максимальным током через дроссель. (+ если на вторую ногу повесить делитель из пары резисторов, то напряжение можно поднять и до 12В(проверено))))
Платок спаял сразу несколько-вдруг еще куда встрою.
И так уже имеем зарядку и преобразователь, пришло время подумать об индикаторе заряда.
Было много плясок вокруг него делал и светодиодики на TL431 и на транзисторах, в итоге решил, что нет ничего лучше старой доброй LM3914.
После многочисленных копаний в интернетах и в старых бумажках на выходе получилась такая схема↓
Режим индикации выбран "точка" ибо у нас устройство с батарейным питанием и не плохо было бы экономить эту самую батарею+на самый первый светодиод повесил пищалку со встроенным генератором которая начинает громко материться при напряжении на батарее 3В (звук на столько противный, что если контроллер самого аккумулятора еще не отключил питание, то желание заряжать что-либо дальше пропадет само собой!)
Светодиоды VD2, VD3-красные; VD4, VD5-желтые; остальные зеленые.
После сборки платки получилось вот что
индикатор необходимо настроить на нужное напряжение для этого нужно подать на него питание +5В, а на входной делитель с пятой ноги подать 3,1В с другого БП.
Далее крутим резистор R2 и устанавливаем нижний порог индикации, крутим его до тех пор пока не загорится светодиод VD2 и не завоет пищалка, далее подаем на вход 4В и устанавливаем верхний порог для этого крутим резистор R3 добиваемся чтобы светился светодиод VD11. Объясню почему подавали на вход 4В, а не 4,2. Да только для того чтобы при подключении малейшей нагрузки и просадке нпряжения индикатор не переключался с VD11 на VD10.
Пришло время засовывать все это дело в корпус. Прорезаем отверстия в передней крышке.
вставляем индикатор, тумблер и разъем USB последкий клеим китайскими соплямитермоклеем, а индикатор и так не убежит.
С другой стороны платы индикатора размещаем платку ЗУ
Подпаиваем платку DC-DC
отмываем канифоль ацетоном и затягиваем в термоусадку
для зарядки от нашего устройства "Яблочных" девайсов нужно навесить два делителя на порт USB
Для лучшего теплоотвода от платки зарядного устройства кладем прокладочку из теплопроводной резинки между платкой и алюминиевым корпусом
Далее проверяем еще на всякий случай не попутали ли полярность на USB, вместо АКБ подключаем блок питания выставляем напряжение 3В должен гореть VD2 и верищать пищалка, поднимаем до 4,2В должен гореть VD11, если нужно, то корректируем еще раз. Потом подключаем аккумулятор, протаскиваем проводок с разъемом для зарядки к задней крышке корпуса и аккуратно закрываем.
Все готово!!!
Всем большое спасибо, что дочитали до конца!
Платки DC-DC преобразователя и ЗУ привожу в конце, плату индикатора не даю в связи с ее убогостью.


Еще раз всем спасибо и удачных вам конструкций! 


Файлы:
Плата DC-DC преобразователя
Плата ЗУ


Все вопросы в Форум.



Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

78 18 0
3 0 0