Я уже рассказал о том как переделать в зарядное обычный блок питания, но меня долго терзала мысль о том, что зарядное должно быть более корректным и как-то мне пришла в голову идея сделать его не только правильным и простым, а и сделать это на базе платы-адаптера, которую я уже показывал.

Напоминаю, чтобы быть постоянно в курсе новых тем в блоге, рекомендую подписаться на мой инстаграмм, где я буду выкладывать уведомления о всех новых темах и возможно писать просто о чем-то интересном - ссылка на аккаунт

Также подписаться на обновления и новые статьи можно в телеграм канале - https://t.me/KirichBlog

Для данной переделки на ОЛХ был куплен БУ блок питания Meanwell LRS-200-12, ну а так как я уже писал, что по сути это тот же LRS-350, то все нижесказанное будет в полной мере относиться к обоим версиям, причем думаю что будет работать и при других напряжениях, 15 (16.8) точно, 27 скорее всего.

Скажу сразу, если нужна печатная плата, то можно либо по запросу, либо подождать когда я ее добавлю в статью.

Вышел этот блок питания 400грн + доставка по моему еще 70.


Для доработки была изготовлена одна тестовая платка, номиналы уже немного скорректированы, потому отличаются от тех что на фото, корректные будут указаны в принципиальной схеме.


Схема предельно проста, как и принцип работы.
В прошлый раз я показал что на плате есть сдвоенный ОУ, один отвечает за обратную связь по току и с ним все понятно, а вот второй имеет порог срабатывания в 5 раз ниже (также определяется делителем) и выдает сигнал когда ток ниже чем примерно 1/5 от тока заряда.
Вот именно этот сигнал мы и будем использовать.
Когда идет заряд, то обратная связь идет через последовательно включенный диод, потому на выходе будет примерно установленное напряжение + 0.6 вольта.
Когда напряжение вырастет до перехода в режим CV, а ток упадет до значения 1/5, то ОУ выдаст сигнал на открывание мелкого полевого Р-канального транзистора, он закоротит дополнительный диод и выходное напряжение станет на 0.6 вольта ниже, соответственно сразу перестанет течь ток заряда.
После перехода в режим пониженного напряжения конечно будет снижаться и напряжение на аккумуляторе и даже может пойти небольшой ток заряда, по сути для компенсации саморазряда, и это даже можно тоже убрать, но полный цикл с зарядом до высокого напряжения начнется только когда ток вырастет до 1/5 от полного тока заряда.

По сути зарядник будет работать как и раньше, но порогов станет два, например заряжаем до 14.2 вольта чтобы ускорить заряд, а потом переходим на напряжение 13.6 вольта.
Для литий-феррум батарей это ускоряет заряд, а дальше по сути переходим в буферный режим.
Для "обычных" это убирает буферный режим, который вреден для таких аккумуляторов, так как по сути мы будем заряжать (условно) до 4.2 вольта, а затем менять напряжение 4 вольта.

Также цикл начнется когда ваш ИБП (если используете именно с ИБП) включится на работу от батареи, после возврата на сеть ток заряда сразу превысит необходимый минимум, зарядное полностью зарядит батарею и опять перейдет в режим пониженного напряжения.

И все это решено буквально добавлением всего нескольких компонентов. Плюс сразу сделал индикацию как заряда, так и окончания заряда, за это отвечает двухцветный двухвыводный светодиод, но можно поставить и два обычных, соединив их встречно-параллельно.


Так выглядит готовая плата, на которую в отличие от старой я таки решил добавить подстроечный резистор, для удобства.
Кроме того, плата по сути универсальна, если используем 200 ватт 12 вольт БП, то ставим один шунт на 2мОМ, если БП на 350 ватт 12 вольт, то два шунта по 2мОм, также один шунт ставится если используем БП 250 ватт на 24 вольта.


Из неудобств, резать надо на одну дорожку больше и появился дополнительный провод обратной связи по напряжению. Напомню, что данные БП имеют защиту от выхода из строя цепи ОС, она даже подключена из другой точки на плате,Ю потому даже в случае обрыва основной цепи БП повысит напряжение на выходе, но потом уйдет в защиту. У обычных, дешевых БП такая цепь есть редко, и отчасти потому был выбран именно Минвел.


Установку постарался сделать максимально простой, хотя уже после попытки это сделать заметил некоторые проблемы, например плата мешает конденсатору и нормально не ставится подстроечный резистор, скорректировал в новой версии платы, но это скорее косметика.
Чтобы поставить плату надо сделать следующее:
1. Снять кожух, четыре самореза


У меня плата уже новой ревизии, 2020 года, я писал что удобнее когда плата 2018 года или старше. БП БУ, потому надо будет еще убрать пыль.


Выкручиваем пять винтов крепления печатной платы, два винта прижима диодных сборок (у 350 ватт версии их скорее всего будет три), и по одному винту прижимов транзисторов и диодного моста.


Вынимаем плату из корпуса, попутно по желанию можно выпаять переключатель входного напряжения.


Все операции проводятся в части платы около выходного клеммника, сначала находим место отмеченное прямоугольником и привязываемся к нему, чтобы ориентироваться по следующим фото.


при помощи канцелярского ножа прорезаем две линии и вырываем кусочек медной полоски или делаем прорезь любым удобным способом.


Если планируем установить дополнительный конденсатор, то делаем дополнительные прорези, как я писал, этот конденсатор желателен, но не обязателен.


Далее находим узел обратной связи и небольшую дорожку, соединяющую резистор с полигоном слева, она плохо видна, потому на первый раз лучше использовать фонарик, цель - этот резистор не должнен быть соединен с плюсовым контактом выхода БП.


Сверлим отверстия помеченные красным, диаметр отверстия 0.8-1мм, зачищаем рядом места пайки от лака. Отверстия отмеченные синим очищаем от припоя если планируем ставить конденсатор, плюсовой вывод справа.
Отверстия которые около шунта сверлим прямо в залуженный участок полигона, так и проще и чистить потом не надо.
Паяем шунт, для 200 ватт 12 вольт это 2мОм, для 350 ватт 12 вольт 2шт по 2мОм.


Те же отверстия с верхней стороны платы


К плате припаиваются выводы и одни проводок, сильно длинный делать не надо, желательно покороче.
Выводы делаются например из выводов диодом типа 4007.


плата вставляется на место и припаивается


К сожалению влезает она буквально впритирку, я конечно немного потом ее изменил, но могут быть сложности с установкой винта крепления, лучше тогда его вообще не использовать.


Если ставим дополнительный конденсатор, то он также стоит впритирку, увы, места мало, как запаивается, показано на правом фото.


собственно на выходе получаем что-то типа такого


Думаю вы заметили контакты под джампер, он нужен для настройки верхнего порога напряжения.
Ставим джампер, выставляем напряжение окончания заряда, в моем случае это 14.2 вольта.
Убираем джампер, напряжение должно упасть, это напряжение которое будет по сути буферным, но так как исправная батарея обычно напряжение сама не снижает настолько, то условно можно считать что заряд отключится вообще.


С током я как обычно немного ошибся, получил полный диапазон перестройки всего 9-10 ампер. Перед тем как проверять зарядное с током нагрузки, естественно отключаем защитную лампу и прикручиваем плату в корпусе, можно даже без термопасты, но с изоляторами.


Пришлось параллельно шунту в 2мОм запаять еще и на 5мОм. В схеме уже изменены номиналы делителя и подстроечного резистора, теперь дополнительный шунт паять не надо, а диапазон перестройки стал шире.


С дополнительным шунтом я получил 12.5-14.3 ампера, диапазон срабатывания индикации получился 2.5-2.7А.
При этом на последних двух фото видно, как автоматически изменяется и выходное напряжение.


Посмотрим на поведение платы.
Напряжение 13.5 вольта, ток полный.
Поднимаем напряжение на нагрузке, получаем 14.1-14.2 вольта, ток падает и соответственно срабатывает пороговая схема, ток падает до нуля, напряжение до нижнего порога.
Снижаем напряжение на нагрузке, ток нулевой.
Снижаем еще немного выше, ток поднимается выше 2.7А, срабатывает пороговая схема и БП начинает давать полный ток заряда.


При заряде светодиод светит красным, когда заряжено, зеленым.


Дальше все отмываем, наносим новую термопасту и собираем в обратном порядке.


После чего можно перейти к полноценным тестам. Кстати с батареей зарядное ведет себя более корректно и понятно, чем с нагрузкой.
Сначала не хотело переходить в режим заряда, на батарее было около 13.6 вольта даже через пару недель простоя, пришлось накинуть нагрузку.
Это еще раз говорит о том, что циклов заряд/разряд из-за саморазряда будет очень мало. На самом деле будет еще саморазряд за счет того что БП дает небольшую нагрузку, но она около 12-15мА максимум.
Толкнул, пошел ток заряда, напряжение начало расти.
Как только достигло 14.2 вольта, ток стал падать. напряжение фиксированно
После того как ток упал ниже чем 2.5А зарядное снизило напряжение на выходе и фактически прекратило заряд.


А вот то же самое на графике, видно как выглядит режим заряда. Теперь он корректен и особенно это полезно для "обычных" литиевых аккумуляторов.
Конечно самым правильным было бы добавить возможность ограничения заряда еще и по времени, т.е. если напряжение уже полное, а ток не падает, но это потребует применения микрконтроллера, что заметно усложнит схему, потому придется ограничиться таким вариантом.



Что по итогу. А по итогу получилось более корректное зарядное, чем я показывал ранее и оно гораздо лучше и безопаснее работает с литиевыми батареям ( да и свинцовыми тоже) уменьшая напряжение буферного режима и фактически отключая заряд после завершения. При этом система работает безопаснее, а заряд происходит быстрее чем при установке напряжения буферного режима.
Напомню, обычные литиевые аккумуляторы (не литий-феррум) опасно постоянно держать под полным напряжением.
Лично на мой взгляд получилось именно то, что я и хотел.

Если вы планируете добавить это зарядное параллельно зарядному вашего ИБП, то помните, что не все ИБП корректно относятся к напряжению на батарее выше чем 14 вольт.

На этом у меня всё, надеюсь что было полезно и как обычно буду рад комментариям., вопросам и пожеланиям.