Nitecore i2 — доволі непоганий зарядний пристрій для Li-ion, Ni-MH і Ni-Cd акумуляторів.

Я кілька разів описував компоненти для саморобних зарядних пристроїв і показував, як їх застосовувати.
Цього разу я вирішив подивитися, що являє собою заводський зарядний пристрій.
Ні, звісно, я бачив зарядні пристрої зсередини, але цей зарядний пристрій спочатку сподобався мені просто зовні, та ми зазирнемо й усередину :)

Замовив і отримав я його вже досить давно, але ось нарешті дійшли руки й до нього.

Цей зарядний пристрій постачається в яскраво оформленій упаковці, виконаній у класичних для фірми кольорах — жовтому й чорному.
Також одразу вказані підтримувані розміри й типи акумуляторів, а їх чимало.
Літієві
16340
10440
14500
17500
17670
18350
18490
18650
22650
26650

Кадмієві або металогідридні.
АА
ААА
АААА
С

Загалом можна сказати й інакше: пристрій підтримує будь-які акумулятори Li-ion, Ni-MH і Ni-Cd на 3.7 В, головне, щоб вони помістилися; максимальний розмір — 26650.



Комплект пристрою:
Зарядний пристрій
Кабель живлення
Інструкція
Гарантійна картка



Кабель живлення, вилка, на жаль, не наша, перехідник у комплекті не йде.
Але сам кабель доволі непоганий, завдовжки близько 1.1м.


А ось і сам зарядний пристрій.
Корпус із доволі міцного пластику, за індикацію процесу заряджання відповідають по три жовті світлодіоди на кожен канал.
Дизайн скромний, але саме цим і сподобався.
З боків видно вентиляційні отвори.


На наклейці ззаду коротко й про все. Типи та розміри акумуляторів, струм заряджання, напруга живлення.


Перш ніж лізти всередину, я вирішив його перевірити — раптом він узагалі не працює.
Ні, запустився, світлодіоди замиготіли.
Ліворуч акумулятор повністю розряджений, праворуч — повністю заряджений.
Після завершення заряджання шкала зі світлодіодів світиться безперервно, під час заряджання блимає один зі світлодіодів кожного каналу, але процес відбувається синхронно.


Ну ось, я й дістався до нутрощів. Для цього треба виколупати чотири ніжки зі спіненої гуми й відкрутити чотири саморізи.
Конструкція мінусового контакту зроблена відносно непогано: струм проходить одночасно через пружину й металеву пластину. Спочатку думав доопрацювати за допомогою додаткового гнучкого дроту, але, покористувавшись деякий час, зрозумів, що це не так уже й потрібно — контакт не зникав. Можливо, згодом і доопрацюю, але поки не бачу в цьому сенсу.


Друкована плата кріпиться одним саморізом (точно таким самим, як і корпус).
На платі є навіть захисний проміжок між високовольтною та низьковольтною частинами — на цьому часто економлять. Та й сама плата на вигляд зроблена непогано, хоча монтаж не без огріхів.


Відкрутив останній саморіз і вийняв плату. Металеві пластинки й пружинки припаяні та виймаються разом із платою, рухомі частини можна від'єднати — вони просто причеплені до пружинок.


Верхня частина друкованої плати зблизька.
Спочатку, коли збирався писати цей огляд, планував перемалювати схему з цієї друкованої плати. Але плата має дуже темну маску й багато написів, які закривають доріжки. Скопіювати схему, звісно, можна, але це потребуватиме чимало зусиль.
У верхній частині плати видно блок живлення. Мережевого фільтра немає, але є терморезистор, який обмежує струм заряджання вхідного конденсатора ємністю 10мкФ; вихідний конденсатор має ємність 1000мкФ. Я б навіть сказав, що тут є запас, адже навіть на максимумі потужність зарядного пристрою не перевищує 5-6 Ватт.
Вихідний діод теж явно із запасом. Блоком живлення керує ШІМ-контролер із вбудованим силовим транзистором; маркування акуратно стерте — навіщо, загадка.
Що може бути такого секретного в ШІМ-контролері, та ще й у зарядному пристрої такої відомої фірми.
Функціонально зарядний пристрій складається з блока живлення, двох каналів, що працюють у режимі step-down, і процесора, який усім цим керує.
Приблизна блок-схема зарядного пристрою.


Маркування процесора теж стерте, щоправда, менш акуратно. Можна було б подумати, що це якась Atmega8, але ні — кварц підключений до інших виводів. Та й сам кварц дуже здивував: 24 МГц у зарядному пристрої — навіщо, питається? Такі речі цілком можна робити, використовуючи вбудований генератор процесора.
Загалом інженери креативили як могли.


Паяння відносно непоганої якості, але загальне враження псує паяння ШІМ-контролера блока живлення: таке відчуття, що все паяв автомат, а мікросхему — вручну. Та й флюс змивали чимось незрозумілим, на платі є білі розводи.


Оглянувши плату, я перейшов до випробувань.
У старому фотоапараті в мене використовуються нікель-металогідридні акумулятори формату AA, 4 штуки. Вони вже старенькі, їм близько 12 років, але й досі доволі непогано працюють. Довго лежали розрядженими, потім я їх оживив.
Один із цих акумуляторів я й вирішив використати, щоб перевірити зарядний пристрій.
Добре видно струм попереднього заряджання — 110мА. У такому режимі зарядний пристрій працює близько 15-20 секунд, після чого переходить в основний режим заряджання струмом 500мА. Коли акумулятори вже майже заряджені, струм знову знижується до 100-110мА. Далі мало відбутися автоматичне вимкнення заряджання, але оскільки я підключив акумулятор послідовно з тестером, визначення завершення заряджання працювало некоректно, і зарядний пристрій продовжував працювати в режимі 100мА.
На останньому фото видно, що струму немає. Так виглядає процес завершення заряджання, але насправді на фото — пауза в роботі зарядного пристрою.
Також помітив значне нагрівання під час заряджання Ni-MH і Ni-Cd акумуляторів; під час заряджання літієвих пристрій ледь теплий.
Напруга завершення заряджання становила близько 1,47 Вольта.
Увага: коли я спробував установити зовсім поганий нікель-металогідридний акумулятор, зарядний пристрій вирішив, що він літієвий, і спробував його заряджати. Зарядив до 2 Вольт, акумулятор нагрівся, після чого я перервав заряджання. Коли спробував установити інший поганий акумулятор, зарядний пристрій почав блимати всіма світлодіодами цього каналу, потім вимкнув їх і відмовився заряджати.


Тут варто пояснити деякі принципи роботи зарядних пристроїв.
Зазвичай зарядний пристрій забезпечує стабільний струм, одночасно вимірюючи напругу на клемах акумулятора. Далі є кілька варіантів.
1. Зарядний пристрій вимикається, щойно фіксує падіння напруги після її зростання — вимкнення за дельтою напруги. Застосовується досить часто.
2. Зарядний пристрій підтримує незмінну напругу на клемах акумулятора й чекає, поки струм заряджання не опуститься нижче встановленого рівня, після чого вимикає заряджання.
3. Чекаємо певний час і вимикаємо заряджання.

У цьому зарядному пристрої застосовано дещо інший алгоритм заряджання, хоча й досить відомий.
Я пробував реалізувати такий режим ще за часів акумуляторів на кшталт 7Д-0.115.
Цей алгоритм полягає в тому, що напруга на клемах акумулятора контролюється під час пауз, коли зарядного струму немає. Виглядає це приблизно так.
0.9 секунди — заряджання
0.1 секунди — вимірювання напруги.
Повтор.

Цей режим примітний тим, що дає змогу заряджати різні акумулятори й не прив’язуватися до струму заряджання, адже якщо контролювати напругу під час заряджання, на неї впливає внутрішній опір акумулятора. Оскільки тут напруга вимірюється під час паузи, внутрішній опір акумулятора практично не впливає.

Під час перевірки заряджання літієвого акумулятора я зазнав невеликого фіаско. Він не хоче заряджатися через мультиметр. Процес заряджання «перезапускається» приблизно раз на хвилину.
За прямого підключення все працює чудово.
Але під час заряджання блок живлення видає тихий звук. Не те щоб гучний, але лежить за пів метра — і його чути. Причому характер звуку залежить від режиму роботи зарядного пристрою.
Напруга завершення заряджання становила 4.18-4.19 Вольта


А ось так виглядає графік процесу заряджання акумулятора.
Тестування — перевірка типу акумулятора (визначення напруги) та полярності.
Попереднє заряджання струмом 100мА
Основне заряджання струмом 500мА
Остаточне дозаряджання струмом 100мА
Вимкнення заряджання.


Перевірив роботу й від зовнішнього блока живлення на 12 Вольт — працює нормально, нагрівання майже зникло.
Також я виміряв струм споживання від акумулятора за вимкненого живлення зарядного пристрою: він становив 1.8-2мА. Не скажу, що це багато, але, на мій погляд, і не мало.


Що дуже потішило, то це захист від переполюсування акумулятора.
Якщо спробувати встановити акумулятор навпаки, зарядний пристрій блимає всіма трьома світлодіодами цього каналу й відмовляється заряджати. Якщо вийняти акумулятор і вставити правильно, процес заряджання почнеться.


А це новий зарядний пристрій у порівнянні з тим, яким я користувався раніше. Збирав я його років так 10 тому. Він уміє заряджати лише 4 акумулятори одночасно, зібраний за відомою свого часу аплікаційною нотаткою фірми Атмел під назвою AVR450. За нею можна було зробити зарядний пристрій для будь-якого типу акумулятора з власними заданими характеристиками. Я скомпілював прошивку для 4 нікель-металгідридних елементів.
Усередині також є блок живлення на TOP224Y.


Підсумок.
Переваги
Охайне паковання (зустрічають за одягом)
Якісне складання.
Підтримка великої кількості розмірів і основних типів акумуляторів.
Непогана елементна база, якісні компоненти.
Захист від переполюсування.
Живлення як від 220, так і від 12 Вольт

Недоліки
Сторонні звуки під час роботи
Підвищене нагрівання під час заряджання акумуляторів Ni-MH і Ni-Cd.
Ціна.
Потрібен перехідник для наших розеток.

Моя думка. Якщо не зважати на вартість цього зарядного пристрою, а просто розглядати його як пристрій для заряджання, то він мені дуже сподобався. Функціонально це типова «робоча конячка», сподобалася «всеїдність» і захист від неправильної полярності. Якщо виготовити або купити (тільки не знаю де) перехідник для автомобільного прикурювача, його можна використовувати в машині.
Досить непогано вирішено проблему з рухомим контактом, звісно, не ідеально (в ідеалі потрібне додаткове з'єднання гнучким проводом), але досить надійно.
Здивувало те, що виробник стер маркування з мікросхем. Мені незрозуміла мета цього для великого виробника.

Зарядний пристрій для огляду надала крамниця chinabuye.
Купив би я такий зарядний пристрій? Загалом — так, але за цю ціну — навряд чи.

Сподіваюся, цей огляд допоможе комусь зробити правильний вибір.
Якщо є додаткові запитання, буду радий відповісти.