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

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

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

Несколько слов о схеме и принципе ее работы.

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

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

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

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

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

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

Скачать плату можно в конце статьи.

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

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

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

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

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

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

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

Также аккумуляторы были дополнены платой защиты, которая отключает их, когда напряжение опускается ниже 3,2 В. .

Для этого в устройстве задействована вот такая плата заряда:

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

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

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

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

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

Прикрепленные файлы : .

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов своими руками

Самодельный повербанк - это очень просто!
Предлагаю ознакомиться с описанием моей самоделки, возможно она даст вам толчок к изготовлению чего подобного своими руками.

На данный момент доступно для покупки огромное количество повербанков разной конфигурации, размеров и с разными дополнительными опциями.
Но я решил собрать себе сам. Причины побудившие меня были достаточно веские: нежелание тратиться на покупку (с возможной лотереей), наличие плат как заряда так и повышающих преобразователей до 5 Вольт. А так же наличие огромного количества аккумуляторов лежащих без дела. Ситуацию обострил друг привезший десяток 18650 от ноутбука.
На фото лишь малая часть аккумуляторов.


Я покупал в интернет магазинах дешевые повербанки на 1 элемент 18650


и покупал сами элементы 18650, но видимо опыт оказался неудачным, либо напряженка с деньгами дали повод для творчества.
Повербанки на 1 элемент с емкостью до 2600мАч (классический случай) не давали полностью зарядить смартфон, не говоря уж о планшете. К тому же аккумуляторы купленные в интернете оказались подделкой с реальной емкостью 1000мАч.


Было куплено 4 штуки, но я решил произвести вскрытие одного, дабы убедиться о подделке, но замкнул случайно полюса и аккумулятор у меня вспыхнул. Благо я ковырялся на балконе и не долго думая швырнул с 5 этажа на улицу. Была зима, аккумулятор от температуры растопил снег и лед и сколько я не пытался его искать позже - так и не нашел. За то нашел его весной. Фоток нет, но зрелище было жалким. Это я к тому, что литиевые аккумуляторы требуют более аккуратного обращения.

Задумался о комплектации повербанка:
Корпус
Изначально планировал собрать аккумуляторы в «трубе», видел как то в очереди на почте у девушки, но на 2-3 элемента получалась какая то трубка с большими габаритами, в карман не положить. Решено было расположить элементы рядом (классический вариант). Встал другой вопрос- из чего делать корпус? Была мысль сделать из стеклоткани с эпоксидной смолой и уже начал проработки, пока на работе у электриков не увидел трубу пластиковую для прокладки электропроводки.




Процесс изготовления следующий: берем 2 аккумулятора (3-5 кому сколько надо), трубу пластиковую и фен(строительный), можно попробовать размягчить трубу в кипятке, этот вариант я не пробовал.
Аккумуляторы обматываем несколькими слоями изоленты или скотча. Греем феном равномерно пластиковую трубу и вставляем аккумуляторы. Далее труба остывает сохраняя форму. Остается вытолкнуть аккумуляторы и часть корпуса готова. далее снимаем изоленту (скотч) с элементов что бы они свободно (но без болтанки) вставлялись в новоявленный корпус. Кстати с первого раза у меня не получилось, на второй попытке я остановился, но корпус получился чуть чуть пропеллером (перекос я устранил шлифованием обоих сторон).
Обрезаем по длине и шлифуем торец наждачной бумагой или напильником.
Далее берем кусочек оргстекла, смачиваем его дихлоэтаном (осторожно ЯД) и склеиваем с трубой.


Через часов 10 (сушить на улице или под вентиляцией) обтачиваем на наждаке или любым доступным способом. У нас получается стакан с донышком.

Схема


Ее можно сказать что практически и нет - 2 провода от платы зарядки на аккумулятор, 2 провода от платы повышающего преобразователя на плату зарядки, которая при разряде батареи до нижнего уровня отключит питание повышающего преобразователя. Если вы купили плату повышающего преобразователя с распаянным USB разъемом, то это упрощает конструкцию. На USB разъеме можно соединить два средних вывода между собой. Некоторые телефоны с помощью перемычки распознают что подключены не к порту компьютера а к зарядному устройству и начинают заряжаться повышенным током (1000 мА вместо 500). Мне же пришлось разъем паять на обратную сторону платы зарядки. Основной нюанс - соблюдать полярность и постараться использовать для + провода красного цвета (любой светлый), для минуса синий(любой темный). В последующем выработанная привычка использовать разные цвета упрощает жизнь.



Вариантов много, но все сводятся к применению одних и тех же микросхем а так же полевых транзисторов в качестве элемента отсечки аккумуляторов при разряде. Ах да, аккумуляторы я использовал без защиты.
Тут нужен будет паяльник для соединения плат между собой и аккумуляторов, а так же кусочки проводов небольшого сечения (длина небольшая, не критично).

На ваш кус и цвет, любой повышающий до 5 Вольт и выдающий ток не менее 1 Ампер.
В плате используемой мной нет защиты от короткого замыкания на выходе, но я и использую устройство по прямому назначению, поэтому шанс спалить преобразователь практически отсутствует.
Небольшой недостаток - преобразователь потребляет без нагрузки 500мкА (0.5мА), Но что бы разрядить аккумуляторы потребуется 8000 часов. Можно пренебречь.
Так же не обошлось без паяльника. Припаянную плату я упаковал в кусочек и сделал отверстие для светодиода - индикатора работы преобразователя. Нужно это было по той причине, что платы в корпусе ничем не фиксировались и необходимо было избежать замыкания.

Рекомендую использовать из б/ушных батарей от ноутбуков, дешево и сердито.
Мой следующий повербанк будет на батареях от мертвого планшета.
Элементы фиксируем вместе и мажем автомобильным герметиком, далее соединяем контакты + к + и - к - , т е параллельно.
Тут есть СЕРЬЕЗНЫЙ МОМЕНТ! перед соединением необходимо ЭДС элементов привести к одному значению. Пусть оппоненты пишут, что все это ерунда и происки врагов , но на своем опыте убедился в необходимости балансировки. Для балансировки приготовил лампочку от фонарика 3.5 Вольта, но по работе меня отвлекли и про балансировку я успешно забыл. Спаял оба конца у элементов (пайка выполняется при наличии активного флюса или паяльной кислоты, просто залудить с канифолью будет проблематично). Долго прогревать место пайки нельзя - может выйти из строя аккумулятор. Дело сделано, жду когда сборка из акб остынет, но не тут то было, конструкция от нагрева начала обжигать руку, сначала я подумал, что паяльником так сильно прогрел или повредил, но до меня доперло - не сделал балансировку. быстро отпаял и соединил + с + через лампочку. По истечении примерно 3-4 часов проверил ток между элементами, он составил не более 5 мА, а это значит что аккумуляторы имеют одинаковую ЭДС и готовы для спаривания спайки.

дополнительные мелочи (USB)
Для завершения конструкции мне не хватало USB порта - взял его от какой то дохлой материнской платы. Выпаял вандальным способом - с помощью фена строительного.
Была мысль использовать сразу 2 USB порта и 2 платы преобразователей (раздельные каналы как и положено), но тупо не хватило места внутри корпуса. да и впоследствии наличие 2 го порта USB не было сильно востребовано.
Зафиксировано внутри все герметиком (кто любит клеевой пистолет - можно и им) Крышка приклеена и изготовлена так же как донышко.






Красить повербанк не стал, родной серый цвет корпуса вроде приемлемый, ничего не мешает отшлифовать и покрасить с баллончика.
После изготовления повербанка я задумался о том, что зря я поторопился. Можно было использовать комплект с дешевого повербанка и не изобретать велосипед, но тогда бы потребовались аккумуляторы с защитой.
варианты потрошить дешевую, использовать разные акб

Некоторые нюансы в процессе изготовления повербанка:
конструкция корпуса - применение дихлорэтана - ЯД


От оргстекла стружки тяжело убрать- прилипают (статика), аккумуляторы крайне желательно произвести селекцию из существующих элементов. Я использовал зарядное устройство Imax B6


2 цикла заряда-разряда током 1 Ампер показали ху из ху! Было приличное количество элементов с емкостью меньше 800 мАч, они пошли на утилизацию (на работе собирают и сдают). Пайку выполнять при наличии вентиляции. Аккумуляторы паять мощным паяльником, платы можно маломощным.

Испытания
Выдалась недавно мне поездка в город Волгоград на чемпионат России по радиоуправляемым планерам F3K. Вот тут то повербанк и пригодился. 32 часа в поезде это вроде и не много, но от нечего делать были просмотрены фильмы и сыграны игрушки на смартфоне и планшете. И если в первый день розетки в вагоне не были актуальны, то на второй день любого желающего подзарядиться ждала очередь в несколько часов =)


Повербанк я ставил на зарядку ночью когда все спали, поэтому никому не помешал и был доволен. Емкости повербанка хватало на просмотр фильма и последующей зарядки планшета как минимум на три четверти.


В гостинице ставил заряжаться на ночь, днем пользовался сам и давал другим. Полностью разряженный повербанк заряжается примерно за 5 часов. Емкость получилась около 4100 мАч. Ток разряда в зависимости от кабеля доходит до 1 Ампера. При зарядке индикатор горит красным, по окончанию заряда голубым. Как и у большинства плат контроллеров заряда 18650.
При разряде светится красный индикатор, но его практически не видно, не продумал конструкцию до конца.

Котэ куда же без нее

Заключение: есть с приемлемой ценой повербанки и с лучшими характеристиками, но наличие горы 18650 и желания приложить руки сделали свое дело. на свет появилась самоделка. Версия бета со своими недостатками. Мои запросы перекрывает полностью, дочь иногда в школу носит.
зы обзор дался тяжело, но интересно. Недочеты прошу указывать. Виноватых накажем. остальных поощрим. Пропущенные моменты будут разъяснены и сомнения рассеяны =) Планирую купить +51 Добавить в избранное Обзор понравился +91 +189

Ситуации бывают разные, для каких целей может понадобиться повербанк.Или еще другое название-внешний аккумулятор для смартфона. Именно поэтому решено было сделать свой, мощный Повер Банк из старого аккумулятора ноутбука, с USB питанием. Конечно можно купить китайский, но ихние 10000 и 20000 мА - это большое преувеличение! Эта статья покажет вам как собрать устройство, состоящее из модуля зарядки литиевого АКБ, повышающего преобразователя для USB, а также светодиодного индикатора состояния аккумулятора Power Bank.

Начнем с того, где взять литиевые аккумуляторы для повер банка.

Сами аккумуляторы лучше не покупать (дорого да и слабых много попадается) а использовать со старого ноутбука. Внутри этого, что на фото - 3 пачки из двух параллельных сборок литиевых 18650 типа на 2200 мА/ч, которые соединены последовательно.

В нашей конструкции, будем использовать все 3 пакета параллельно, предварительно проведя проверку, хорошо ли они держат заряд в течение достаточно долгого времени.

В крайнем случае, если некоторые банки уже совсем слабые, ставьте один двойной пакет - тогда повербанк станет легче и меньше, хоть и слабее.

Так же понадобиться модуль для нашего самодельного внешнего аккумулятора.

Можно взять его из старой,или малоемкостного повербанка.

Теперь берём схему, которая повышает напряжение от батарей до 5 вольт (для питания USB выхода). Это любой повышающий преобразователь на USB.

Естественно принципиальная схема будет иметь небольшой тумблер для включения Повер Банк. Тумблер нужен, поскольку повышающий преобразователь всегда получает питание от батареи (и тянет небольшой ток), даже если к USB никакое устройство не подключено.

Корпус лучше брать неметаллический - подходящую пластиковую коробку, кабель канал и так далее. Для этого проекта применили нестандартный и экологичный материал - дерево, точнее ДВП. Две крышки и стенки по периметру, всё это соединено винтами

Поскольку в настоящее время самое широкое распространение получили переносные электронные устройства, такие, как планшеты, нетбуки, фотоаппараты или смартфоны, то возникла большая проблема с обеспечением подзарядки этих устройств, так как зачастую у некоторых людей в течение дня нет возможности напитать батарею своей техники от электрической сети. Эта задача была успешно решена благодаря внешним аккумуляторам или, иными словами, повербанкам, благодаря которым стало возможным подзарядить свой аппарат, находясь на улице, природе или в транспорте.

Конечно, power banks сейчас в большей своей массе стоят недорого, но, если вы хотите, то легко сможете создать его своими руками. Процесс его изготовления при условии наличия у вас необходимых компонентов не займёт много времени. Вполне будет достаточно двух-трёх часов. Главное, чтобы у вас было желание пройти все требующиеся шаги, и, кроме того, нелишним будет ваше умение паять и разбираться в электросхемах.

Если вас интересует, как быстро и без лишних хлопот собрать повер банк , то можете посмотреть это видео в интернете.

Схемы разработки и создания повер банков своими руками

Из аккумуляторов от мобильников

Один из самых простых способов . Вам потребуется для этой цели выполнить следующую схему действий:

Power bank из фонаря

Для того чтобы сделать повер банк своими руками с помощью фонарика, нужно подготовить следующие предметы: непосредственно сам фонарь с батареей на три целых семь десятых Вольт; плату заряда; преобразователь напряжения, который способен напряжение фонаря в три целых семь десятых Вольт превратить в пять Вольт, обязательно с выходом на USB.

Порядок действий по созданию самодельного power bank следующий:

Повер банк на пальчиковых батарейках

Для того чтобы сделать такой внешний аккумулятор , возьмите коробки из-под спичек в количестве двух штук, отогните одну из стенок у каждой из них, и приклейте эти коробки друг к другу. Затем положите в каждый из коробков по две батарейки. С помощью скоб обеспечьте надёжное соединение коробков друг с другом и дополнительно обмотайте их проволокой. Подберите корпус для вашего внешнего аккумулятора. Будет очень хорошо, если расстояние между спичечными коробками и корпусом будет минимальным или вовсе отсутствовать.

После этого найдите большую пластиковую баночку, в которую может поместиться ваш power bank, и в её крышке вырежьте отверстие, куда прикрепите разъём USB. Припаяйте провод к этому разъёму и соедините его с вашим повербанком. Положите ваш внешний аккумулятор в баночку и закройте его крышкой. Теперь изготовление повер банка закончено, и вы можете использовать его для удовлетворения собственных нужд.

Это лучший внешний аккумулятор своими руками, который вы когда-либо видели!
И теперь вы сможете сделать ваш собственный. Здесь описаны все примеры электрических деталей и корпуса. Я полагаю, вы придумаете свои идеи для создания корпуса, но можете смело использовать мою.

Этот power bank имеет 4 выхода USB высокого тока в сумме дающей 10А и реальный объем в 30000mAh от литий-полимерного аккумулятора 1S1P. И… его можно зарядить всего за 1 час! Заряжайте все ваши устройства от одного источника!

Посмотрите видео, в котором содержатся все спецификации и кое-какие инструкции о том, как сделать повер банк.

Шаг 1: Составляющие

Чтобы начать работу, вам нужно:

• Аккумулятор
• Система управления батареей (BMS)
• Зарядный модуль
• Повышающие преобразователи постоянного тока
• Разная мелочь (коннекторы USB, провода, предохранители, разъемы-бананы…)
• Корпус

Шаг 2: Аккумулятор

Сперва мы конечно же займёмся батареей. Часть, которая питает весь наш внешний аккумулятор. Если вы хотите мощное устройство, он должен быть большим. Эта схема рассчитана на один литиевый аккумулятор. Я использовал аккумулятор от Kokam. Меня устроил показатель 30000mAh. Вы можете выбрать вариант большей или меньшей ёмкости в зависимости от того, что вы хотите получить.

Kokam достаточно сложно найти и они дорогие, но не беспокойтесь. Если вы не смогли отыскать такой пауэр банк, можете соединить параллельно несколько более мелких батареек, для получения такой же ёмкости. Вольтаж останется тем же. Таким образом, подойдут все мелкие батарейки, используемые для моделей с дистанционным управлением и игрушек. Просто соедините их как на фотографии. Аккумуляторы 18650 также сойдут для наших потребностей!

Не забудьте о предохранителе. Я использовал предохранитель на 40A, так как в моём случае ток в режиме быстрой зарядки равен 30A. Если вы не планируете заряжать его так быстро, можете использовать меньшие предохранители.

Шаг 3: Система управления батареей (BMS)

Литиевые аккумуляторы нельзя «сверхзаряжать» или «сверхразряжать». Чтобы защитить их от таких случаев, используем простую плату 1S BMS, которую по дешевке можно найти на Ebay. Просто найдите BMS, которая может держать достаточный ток. Моя рассчитана на 10A. Соедините всё как показано на фотографии.

Шаг 4: Зарядник

У меня есть две опции для зарядки: быстрая и медленная. Вы можете выбрать одну любую из них, но мне хотелось, чтобы были доступны обе.

Первая и медленная опция позволяет использовать любой зарядник с микро USB, чтобы заряжать внешний аккумулятор медленно. Для этого нужно приспособить зарядную плату, которая понизит вольтаж до 4.2V и зарядит аккумулятор. (поищите на Ebay: 1s lithium battery charging module TP4056). Сила тока будет ограниченна выходным током зарядника (обычно до 2.1A). Этот модуль также может поддерживать силу тока 3A, так что он будет заряжаться и от трёхамперного зарядника, если он поддерживает такой ток на выходе. Соедините всё, как показано на фотографии.

Если у вас есть зарядник для внешних литиевых аккумуляторов, вы можете добавить вход для быстрой зарядки. Просто добавьте два разъёма-банана и соедините их как показано на фото. Теперь ваш предел зарядки ограничен силой тока внешнего зарядного устройства. Я использую зарядник Reaktor на 30A, так что я могу зарядить мой аккумулятор всего за 1 час.

Осторожно! На фотографии разъемы-бананы подсоединены после платы BMS. Делайте также, если ваш внешний зарядник не выдаёт более 10A. Если он заряжает с силой более 10A, присоединяйте разъемы-бананы сразу после предохранителя на + и — аккумулятора перед BMS. Таким образом и собран мой внешний аккумулятор. Делайте так, только если вы понимаете, что делаете. Незащищённая зарядка может вызвать воспламенение!

Шаг 5: Переключатель

Используйте переключатель, чтобы включать и выключать ваш внешний аккумулятор.

Он используется только для режима работы в качестве внешнего аккумулятора (модули постоянного тока и дисплей), так что вы можете заряжать ваш внешний аккумулятор даже тогда, когда он выключен.

Шаг 6: Повышающие преобразователи постоянного тока

Повышающие преобразователи постоянного тока поднимут вольтаж до 5V. Это то, что нужно для зарядки устройств USB.
Преобразователи можно найти на Ebay, я использовал 2 штуки 5A LM2587.

Осторожно! Перед тем, как подключить их к вашему внешнему аккумулятору, следуйте инструкциям на моей фотографии. Вам нужно установить вольтаж 5-5.3V на их выходе, иначе можно повредить устройство, которое вы подключите для зарядки.

Шаг 7: Соединяем всё вместе

Когда повышающие преобразователи постоянного тока установлены на правильный вольтаж, соедините их как показано на фото. Добавьте столько USB-портов, сколько вам нужно. 2 порта на каждый 5A модуль постоянного тока — оптимальный вариант, позволяющий быстро зарядить все ваши устройства.

Вот вам еще одно видео, которое включает все предыдущие инструкции и фотографии, чтобы помочь вам всё сделать правильно.

У меня заняло немного времени, чтобы сделать такой корпус. Я спроектировал его модель в программе Autodesk Inventor. Затем я нашел того, кто сможет вырезать его из алюминия. Я обработал внешнюю поверхность, покрасил его и в конце сделал гравировку. Этот корпус подходит для аккумулятора, который использовал я. А вы можете сделать корпус из любого материала и любой формы, которая вам нравится. Главное, чтобы все части и аккумулятор хорошо помещались внутри. Моей первой мыслью было сделать корпус из дерева, но я передумал и сделал его металлическим 🙂

Счастливой зарядки вам!