เครื่องชาร์จแบตเตอรี่แบบพกพา

ในเว็บไซต์วิทยุสมัครเล่นแห่งหนึ่ง ฉันเห็นวงจรสำหรับชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Mn และ Ni-Cd แบบพกพาที่มีแรงดันไฟฟ้า 1.2-1.4 V จากพอร์ต USB เมื่อใช้อุปกรณ์นี้ คุณสามารถชาร์จแบตเตอรี่แบบชาร์จแบบพกพาได้ด้วยกระแสไฟประมาณ 100 mA โครงการนี้เรียบง่าย แม้แต่นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ก็สามารถประกอบได้ไม่ยาก



แน่นอนคุณสามารถซื้อหน่วยความจำสำเร็จรูปได้ มีวางจำหน่ายมากมายทั้งในปัจจุบันและทุกรสนิยม แต่ราคาของพวกเขาไม่น่าจะถูกใจนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่หรือคนที่สามารถทำเครื่องชาร์จได้ด้วยมือของตัวเอง
ฉันตัดสินใจที่จะทำซ้ำโครงการนี้ แต่สร้างที่ชาร์จเพื่อชาร์จแบตเตอรี่สองก้อนในคราวเดียว กระแสไฟเอาท์พุตของ USB 2.0 คือ 500 mA คุณจึงสามารถเชื่อมต่อแบตเตอรี่สองก้อนได้อย่างปลอดภัย แผนภาพที่แก้ไขมีลักษณะเช่นนี้



ฉันยังต้องการให้สามารถเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ 5 V ภายนอกได้
วงจรประกอบด้วยส่วนประกอบวิทยุเพียงแปดชิ้นเท่านั้น



เครื่องมือที่คุณต้องการคือชุดวิทยุสมัครเล่นขั้นต่ำ: หัวแร้ง, หัวแร้ง, ฟลักซ์, เครื่องมือทดสอบ, แหนบ, ไขควง, มีดก่อนที่จะบัดกรีส่วนประกอบวิทยุจะต้องตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงก่อน สำหรับสิ่งนี้เราจำเป็นต้องมีผู้ทดสอบ ตัวต้านทานตรวจสอบได้ง่ายมาก เราวัดความต้านทานและเปรียบเทียบกับค่าที่ระบุ วิธีทดสอบไดโอดและ ไดโอดเปล่งแสง มีบทความมากมายบนอินเทอร์เน็ต
สำหรับเคส ฉันใช้กล่องพลาสติกขนาด 65*45*20 มม. ช่องใส่แบตเตอรี่ถูกตัดออกจากของเล่นเด็กเตตริส



ฉันจะบอกคุณเพิ่มเติมเกี่ยวกับการออกแบบช่องใส่แบตเตอรี่ใหม่ ประเด็นก็คือในตอนแรก
ข้อดีและข้อเสียของขั้วจ่ายไฟแบตเตอรี่อยู่ตรงข้ามกัน แต่ฉันจำเป็นต้องมีขั้วบวกแบบหุ้มฉนวน 2 ขั้วที่ด้านบนของช่อง และขั้วลบทั่วไป 1 ขั้วที่ด้านล่าง ในการทำเช่นนี้ ฉันย้ายขั้วบวกด้านล่างไปด้านบน และตัดขั้วลบทั่วไปออกจากดีบุก โดยบัดกรีสปริงที่เหลือ





เมื่อบัดกรีสปริง ฉันใช้กรดบัดกรีเป็นฟลักซ์ตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยทั้งหมด ต้องแน่ใจว่าได้ล้างบริเวณบัดกรีในน้ำไหลจนกระทั่งกรดถูกกำจัดออกจนหมด ฉันบัดกรีสายไฟจากขั้วต่อแล้วส่งต่อเข้าไปในเคสผ่านรูที่เจาะ



ช่องใส่แบตเตอรี่ถูกยึดเข้ากับฝาครอบเคสด้วยสกรูขนาดเล็กสามตัว
ฉันตัดบอร์ดออกจากโมดูเลเตอร์เก่าสำหรับคอนโซลเกม Dandy ลบชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็นทั้งหมดและรางสายไฟที่พิมพ์ออกมา ฉันเหลือเพียงปลั๊กไฟ ฉันใช้ลวดทองแดงหนาเป็นรางใหม่ ฉันเจาะรูที่ฝาครอบด้านล่างเพื่อระบายอากาศ



บอร์ดที่ประกอบเสร็จแล้วพอดีกับเคสอย่างแน่นหนา ดังนั้นฉันจึงไม่ได้ยึดมันไว้



หลังจากติดตั้งส่วนประกอบวิทยุทั้งหมดเข้าที่แล้ว เราจะตรวจสอบการติดตั้งที่ถูกต้องและทำความสะอาดบอร์ดจากฟลักซ์
ตอนนี้เรามาแยกสายไฟออกและตั้งค่ากระแสไฟชาร์จสำหรับแบตเตอรี่แต่ละก้อน
ฉันใช้สาย USB จากเมาส์คอมพิวเตอร์เก่าและสายไฟพร้อมปลั๊กจาก "Dandy" เป็นสายไฟ



สายไฟต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษ ไม่ว่าในกรณีใดคุณควรสับสนระหว่าง "+" และ "-" บนปลั๊กของฉัน แหล่งจ่ายไฟ “+” เชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสส่วนกลางด้วยสายไฟสีดำและมีแถบสีขาว และแหล่งจ่ายไฟ "-" จะไปตามสายไฟสีดำ (ไม่มีแถบ) ไปที่หน้าสัมผัสด้านนอกของปลั๊ก บนสาย USB สัญลักษณ์ “+” ไปที่สายสีแดง และ “-” ไปที่สายสีดำ เราประสานบวกกับบวกและลบกับลบ เราแยกจุดบัดกรีอย่างระมัดระวัง ต่อไป เราจะตรวจสอบสายไฟว่ามีไฟฟ้าลัดวงจรหรือไม่โดยเชื่อมต่อเครื่องทดสอบในโหมดการวัดความต้านทานเข้ากับขั้วต่อปลั๊ก ผู้ทดสอบควรแสดงความต้านทานแบบไม่มีที่สิ้นสุด ทุกอย่างจะต้องได้รับการตรวจสอบอีกครั้งอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการเบิร์นพอร์ต USB หากทุกอย่างเรียบร้อยดี ให้เชื่อมต่อสายไฟของเราเข้ากับพอร์ต USB และตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่ปลั๊ก ผู้ทดสอบควรแสดง 5 โวลต์



ขั้นตอนสุดท้ายของการตั้งค่าคือการตั้งค่ากระแสไฟชาร์จ ในการทำเช่นนี้เราจะทำลายวงจรของไดโอด VD1 และแบตเตอรี่ "+" เราเชื่อมต่อเครื่องทดสอบเข้ากับช่องว่างในโหมดการวัดกระแสที่เปิดอยู่ที่ขีด จำกัด 200 mA ข้อดีของเครื่องทดสอบคือไดโอดและลบสำหรับแบตเตอรี่



เราใส่แบตเตอรี่เข้าที่ สังเกตขั้ว และจ่ายไฟ มันควรจะสว่างขึ้น ไดโอดเปล่งแสง- เป็นสัญญาณว่าแบตเตอรี่เชื่อมต่ออยู่ ต่อไปโดยการเปลี่ยนความต้านทาน R1 เราจะตั้งค่ากระแสไฟที่ต้องการ ในกรณีของเราคือประมาณ 100 mA เมื่อความต้านทานของตัวต้านทาน R1 ลดลง กระแสไฟชาร์จจะเพิ่มขึ้น และเมื่อเพิ่มขึ้นก็จะลดลง



เราทำเช่นเดียวกันกับแบตเตอรี่ก้อนที่สอง หลังจากนั้นเราก็บิดร่างกายและ
ที่ชาร์จพร้อมใช้งานแล้ว
เนื่องจากแบตเตอรี่ AA แต่ละก้อนมีความแตกต่างกัน
ความจุจะต้องใช้เวลาต่างกันในการชาร์จแบตเตอรี่เหล่านี้ แบตเตอรี่
จะต้องชาร์จความจุ 1,400 mAh ด้วยแรงดันไฟฟ้า 1.2 V โดยใช้สิ่งนี้
วงจรประมาณ 14 ชั่วโมง และแบตเตอรี่ 700 mAh จะใช้เวลาเพียง 7 ชั่วโมง
ฉันมีแบตเตอรี่ที่มีความจุ 2,700 mAh แต่ฉันไม่ต้องการชาร์จเป็นเวลา 27 ชั่วโมงจากพอร์ต USB นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันสร้างปลั๊กไฟสำหรับแหล่งจ่ายไฟภายนอก 5 โวลต์ 1A ที่ฉันวางไว้



นี่คือรูปถ่ายเพิ่มเติมของอุปกรณ์ที่เสร็จแล้ว











สติกเกอร์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ FrontDesigner 3.0 จากนั้นฉันก็พิมพ์มันด้วยเครื่องพิมพ์เลเซอร์ ฉันตัดมันออกด้วยกรรไกรแล้วติดโดยให้ด้านหน้าติดด้วยเทปบางกว้าง 20 มม. ฉันตัดเทปส่วนเกินออก ฉันใช้แท่งกาวเป็นกาว โดยก่อนหน้านี้ต้องทาทั้งบนสติกเกอร์และบริเวณที่ติดกาว ฉันยังไม่รู้ว่าสิ่งนี้น่าเชื่อถือแค่ไหน
ตอนนี้ข้อดีข้อเสียของโครงการนี้
ข้อดีคือวงจรไม่มีชิ้นส่วนที่หายากและมีราคาแพง และประกอบเข้าด้วยกันที่หัวเข่า นอกจากนี้ยังสามารถจ่ายไฟจากพอร์ต USB ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ ไม่จำเป็นต้องกังวลว่าจะต้องจ่ายไฟให้กับวงจรที่ไหน แม้ว่าวงจรจะง่ายมาก แต่วิธีการชาร์จนี้ก็ใช้กับเครื่องชาร์จอุตสาหกรรมหลายชนิด
คุณยังสามารถเปลี่ยนกระแสการชาร์จได้โดยการทำให้วงจรซับซ้อนขึ้นเล็กน้อย



เมื่อเลือก R1, R3 และ R4 คุณสามารถตั้งค่ากระแสไฟชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ที่มีความจุต่างกันได้ ดังนั้นจึงให้กระแสไฟชาร์จที่แนะนำสำหรับแบตเตอรี่ที่กำหนด ซึ่งโดยปกติจะเท่ากับ 0.1C (ความจุ C ของแบตเตอรี่)
ตอนนี้ข้อเสีย สิ่งที่ใหญ่ที่สุดคือการขาดเสถียรภาพของกระแสไฟชาร์จ นั่นคือ
เมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตเปลี่ยนแปลง กระแสการชาร์จจะเปลี่ยนไป นอกจากนี้หากมีข้อผิดพลาดในการติดตั้งหรือไฟฟ้าลัดวงจรก็มีโอกาสสูงที่จะเบิร์นพอร์ต USB