Саморобна «крона» з lipo акумулятора

22

Вітаю, радіоаматори-саморобні!

Існує досить багато різних типорозмірів батарейок — вони відрізняються по своїй ємності, габаритам, вихідній напрузі і кожен з видів знаходить застосування в тих чи інших електронних пристроях. Батарейки істотно розширили можливості електроніки, дозволивши створювати перші носяться пристрої, які можна взяти з собою і досить тривалий час використовувати без розетки. Єдиний і найочевидніший мінус батарейок-повна непридатність після розрядки, розряджену батарейку залишається тільки викинути. Якщо для різних малопотужних споживачів, наприклад, пультів телевізорів це не критично — раз в пару років замінити батарейку не важко, то ось в більш потужних пристроях постійна покупка нових батарейок можна не просто дратувати, але і бити по бюджету. З цієї причини серед радіоаматорів користується популярністю заміна батарейок акумуляторами зі збереженням зовнішніх габаритів і вихідної напруги. В цьому випадку після розряду таку «батарейку» можна зарядити і використовувати повторність аж до декількох тисяч разів, в залежності від ресурсу акумулятора. Автор описує процес створення саморобної «крони» — досить поширеною батарейки з вихідною напругою 9 вольт, дуже часто такі встановлюються в мультиметри. На зображенні нижче можна побачити безліч власників (холдеров) під даний типорозмір батарейок. Називається він 6f22.

Для створення акумуляторної «крони» навіть не потрібно паяти власних схем — це якраз той випадок, коли використання готових китайських модулів набагато виправданіше як за ціною, так і по компактності. Знадобиться два модулі-один контролер заряду для літієвого акумулятора (li ion або lipo) і малопотужний модуль для підвищення напруги. І звичайно ж знадобиться сам акумулятор-сюди найкращим чином підійде плоский літій-полімерний (lipo) акумулятор, такий тип використовується в багатьох смартфонах і інших гаджетах. Ємність акумулятора-чим більше, чим краще, але зі збільшенням ємності зростають і габарити, тому слід вибрати такий акумулятор, габарити якого вмістилися б в площу корпусу «крони». Автор використовує акумулятор ємністю 500 ма/год — така ємність, з урахуванням роботи підвищує модуля, якраз буде відповідати ємності стандартної крони.

На зображенні нижче можна побачити схему підключення модулів.

Перевагою літій-полімерних акумуляторів є також те, що вони, найчастіше, вже містять у себе на борту мініатюрну плату захисту від короткого замикання, перезарядження і переразряда, що робить їх використання значно безпечніше. Більшість зарядних модулів дублюють ці захисту-проте, зайвим це точно не буде. На зображенні нижче представлений приклад модуля зарядки-це найпоширеніший варіант на мікросхемі tp4056, досить часто використовується в радіоаматорських проектах. Дані модулі бувають двох видів-простий з двома контактами на виході (як на картинці) і з наявністю захисту. У ньому на виході чотири контакти — до двох підключається живиться навантаження, а до двох акумулятор. При необхідності підзарядки вставляється штекер micro-usb і автоматично починається процес заряду.

Враховуючи, що в корпусі саморобної крони повинен бути ще й підвищує модуль, логічніше використовувати здвоєні модулі — на одній платі вони містять як модуль зарядки на тій же мікросхемі, так і підвищує модуль, що робить всю електроніку компактніше. Знайти такий модуль можна по маркуванню hw-357. Підвищувальний перетворювач в такому модулі виконаний на мікросхемі b6289y, яка передбачає наявність плавного пуску, захист від зниженої вхідної напруги (при розряді акумулятора), захист від короткого замикання і перегріву. Вихідна напруга регулюється-максимальне значення становить 28 вольт, таким чином, його можна налаштувати на будь-який бажаний рівень, але для акумуляторної крона підійде значення в проміжку 9-10 вольт. На зображенні нижче описані призначення виходів для даного модуля. При підключенні акумулятора важливо не переплутати полярність, інакше є ризик спалити мікросхеми.

На зображенні нижче можна зіставити розміри акумулятора і модуля з розмірами тримача під «крону». Як можна помітити, розміри підходять ідеально, даний модуль ніби спеціально створений для саморобної «крони».

Тепер залишається тільки з’єднати всі гнучкими проводками, налаштувати вихідну напругу перетворювача і укласти електроніку в відповідний корпус. Можна використовувати жерстяної корпус від старої непотрібної крони, попередньо витягнувши звідти самі елементи, але в цьому випадку є ризик короткого замикання об стінки. Тому ідеальним варіантом буде пластиковий корпус-зробити його можна будь-якими зручними підручними засобами. На торці корпусу припаюються контакти як за заводський батарейці. З іншого торця робиться невеликий виріз під роз’єм micro-usb модуля для зарядки. При необхідності також можна зробити отвори в корпусі під світлодіоди модуля. Таким чином, вийшла дуже корисна річ-достатньо всього один раз зробити і купувати «крони» тепер не доведеться. Єдиним недоліком такої конструкції в порівнянні зі звичайною батарейкою є наявність високочастотних пульсацій напруги на виході, але для більшості побутових застосувань це абсолютно не критично. При бажанні від пульсацій можна позбутися шляхом установки на виході додаткових конденсаторів 100 нф, або невеликого clc-фільтра. Вдалої збірки!