iОнлайн

Являясь счастливым обладателем паяльника TS100 и паяльной станции Quicko T12-942 mini, а так же любителем квадрокоптеростроения, задумался о том, что не плохо было бы, чтобы можно было паять не только дома сидя за столом, но и в поле. Еще интерес подогревало то, что в летнее время у меня дома непредсказуемо и на несколько часов лбят отключать свет. В общем поразмыслив, раз диапазон питающих напряжений для обоих паяльников находился в пределах 16-24 вольт, то можно их запитывать от аккумуляторных сборок. Таким образом, я начал свои изыскания.

Подбор параметров для пауэрбанка.

Как я уже сказал, напряжение питания у этих паяльников лежит в диапазоне 16-24 вольт, на деле оказалось в диапазоне 12-24 вольт. Потребляемый ток в пике составляет 4 ампера. Но есть одно существенное НО: при уменьшении напряжения питания, падает мощность паяльника. Он все так же кушает 3,5 – 4 ампера, но греется значительно медленнее. Таким образом, при напряжении питания в 24 вольта паяльники потребляют до 80 ватт, а при напряжении 12 вольт около 40. По хорошему, можно было бы остановиться и на 12 вольтах, но не хотелось терять возможность вжарить паяльником на полную. Плюс ко всему, свои паяльники я подключаю к самодельному ЛБП и напряжением питания корректирую мощность, что очень удобно, т.к. и температуру поднимать не надо (что снижает риск что-нибудь спалить или перегреть) и можно настроить паяльник оптимально, в зависимости от того, что я паяю. Таким образом, регулировку напряжения терять очень не хотелось.

Так же стоит отметить, что данные паяльники, при напряжении менее 11 вольт уже отказываются работать.

Поразмыслив над тем что и при какой температуре я паяю, заметил, что я использую диапазон напряжений 16-24 вольта, отсюда и будем плясать.

Постановка задачи

Выбор источника питания.

В качестве источника питания можно было выбрать:

Аккумулятор от квадрокоптера. На самом деле – отличное решение, но расточительное.  Т.к. дорогой, тяжелый, громоздкий, сложно организовать защиту переразряда, если сдохнет одна ячейка, то придется выбрасывать весь акум.

Акумуляторы 18650.  В отличие от модельного оаккумулятора стоят не так дорого, каждый акум сам по себе. Если какой-то из акумов сдыхает, то можно его заменить, а не выбрасывать сборку. В общем выбор пал на акумы формата 18650. Не дорого, удобно, всегда можно заменить или держать комплект заряженных акумов, ну и самое главное – возможность сделать сборку любой емкости.

Подбор напряжения питания.

И так, я определился, что мне нужно минимальное питающее напряжение 14-16 вольт. теперь вопрос, какую аккумуляторную сборку делать?

3S? будет мало.

Почему? Напряжение заряженного 18650 порядка 4,2В, соответственно у 3S сборки напряжение будет 13,5 вольт. Мало! Ставить повышайку? Зачем, акумы начнут эксплуатироваться в более жестком режиме да и будут потери мощности при повышении напряжения. тем самым уменьшается время автономной работы. Так что идем дальше.

4S будет в самый раз.

Что же нам даст 4S сборка? Ну во первых, напряжение питания в диапазоне от 12 до 16,8 вольт, что позволит нам брать напряжение напрямую от акумов и не тратить энергию на преобразования, во вторых для 3S и 4S у китайцев есть большой выбор BMS плат с защитами, балансировками и прочими радостями жизни. Плюс ко всему, сейчас это довольно стандартная компоновка.

Почему не 5S или 6S?

Ну 5 S не только не удобен как форм-фактор да и плат защиты под него не много. да и напряжение питания выдает он больше чем хотелось бы. То же можно сказать и про 6S. Опять же, тогда придется ставить понижайку и впустую рассеивать мощность, само собой такое решение выйдет несколько дороже.

Как вжарить на полную, если надо?

Ну а вот тут без повышайки уже не обойтись, так что в схему пришлось включить и ее. Но, повесим ее на отдельный канал, чтобы не сокращать автономность.

Подытожим т.з. для повербанка.

Два канала.

Напряжение на выходе канала 1 12-16,8 вольт

Напряжение на выходе канала 2 12-24 Вольта

Ток в канале без повышения до 8 ампер

Ток в канале с повышением 4-5 ампер

источник питания 4 аккумулятора 18650

Наличие индикации уровня заряда аккумуляторной сборки

Наличие индикации уровня напряжения и тока повышайки

Крутилка для регулировки выходного напряжения

Схема.

В общем виде схема будет выглядеть следующим образом:

На схеме мы имеем следующие элементы:

4 аккумулятора формата 18650 соединенных последовательно. Это наш источник питания

BMS – плата защиты от перезаряда и балансировки аккумуляторов. Подсоединяется к аккумуляторной сборке. Сжему подключения смотрите на плате которую планируете использовать

На выход с платы BMS черед диод Шоттки (можно использовать и обычный) подключаем разъем для заряда аккумуляторов и выключатель

На выход выключателя мы параллельно подключаем индикатор заряда аккумуляторной сборки, один или несколько разъемов для подключения паяльников, повышающий преобразователь через отдельный выключатель.

После повышающего преобразователя устанавливаем Вольтамперметр и еще один выходной разъем для повышенного напряжения.

Вы спросите, а зачем диод? Для того чтобы не перепутать разъем для зарядки да и для безопасности.

Подбор комплектующих.

И так, со схемой работы мы разобрались, теперь настало время подобрать необходимые компоненты для реализации схемы. Начнем по порядку.

Аккумуляторы.

На момент подбора было два неплохих варианта.

Это аккумуляторы HE4

Характеристики:

Ёмкость: 2500 мАч
Минимальное напряжение разрядки: 2,5 В
Максимальный ток разряда: 20А

Для наших целей вполне сойдет. Купить такие акумы можно тут: ссылка

Акумы вполне нормальные. Брал несколько раз, все хорошо. Если вы не планируете паять сборку, можно на них и остановиться.

Второй вариант, это аккумуляторы VTC6

Характеристики:

Ёмкость: 3000 мАч
Минимальное напряжение разрядки: 2,5 В
Максимальный ток разряда: 30-35А

Купить такие акумы можно тут: ссылка

Нормальные высокотоковые акумы, народ хвалит. У меня вроде норм работают. Еще эти акумы хороши тем, что к ним уже приварены никилевые пластины и если вы планируете паять сборки, процесс будет значительно проще и меньше риска убить акумы при пайке.

Какие именно акумы выбирать, решать Вам. Я остановил свой выбор на HE4. Паять я ничего не собираюсь.

Для установки аккумуляторов я выбрал вот такой холдер (ссылка на покупку) :

Космические токи у нас не планируются, так что такой холдер нам подойдет.

Плата BMS

На алиэкспресс большое количество разнообразных плат. Но я остановил свой выбор вот на такой плате (ссылка на проверенного продавца):

Нормальная плата. имеет защиту от КЗ и перегрузки. Имеет внешний балансировочный разъем, с помощью которого можно осуществлять балансировку зарядкой типа imax B6. Без труда крутит шуруповерты, так что с нашими задачами справится без проблем.

Индикатор зарядки (ссылка на покупку) я выбрал вот такой:

Ничего хорошего или плохого про него сказать не могу. Просто работает и делает свое дело.

Диод был подобран из вот такого наборчика: http://ali.pub/31n5v1

Что касается повышайки, то я использовал вот такую:

Поскольку про него я уже писал, то почитайте соответствующую статью Повышающий DC-DC преобразователь со взрывным характером  ссылки на покупку приведены там же.

КРАЙНЕ РЕКОМЕНДУЮ ЗАМЕНИТЬ КОНДЕНСАТОРЫ НА КОНДЕНСАТОРЫ С НАПРЯЖЕНИЕМ 50 Вольт.

В качестве вольтметра я использовал вот такой (ссылка на покупку) :

Вполне себе нормальный вольтметр. Не супер точный, но нам же не для научных исследований. Просто оценить уровень напряжения. Так что за те деньги что он стоит, сойдет.

Ну а что касается остальной рассыпухи (потенциометра и разъемов, кнопок), тут уж сами выбирайте те которые нравятся. Только не забывайте что потенциометр должен быть с линейной характеристикой.

В качестве проводов я использовал разделанный кабель ШВВП 2х0,75. Для наших задач его более чем достаточно. Продается в ближайшем хозяйственном магазине или выбирается из ненужной лампы.

На всякий случай сводная таблица со ссылками:

Теперь перейдем ко второй части марлезонского балета. а именно к проектированию модели.

Поскольку я люблю когда все просторно и удобно монтируется, я разработал вот такую вот модель:

В процесс моделирования сильно вдаваться не буду. Если Вам понравился корпус, то вы можете скачать STL файлы по ссылке https://github.com/Dark-Sarmat/SOLDERING_POWER

Ну а теперь распечатаем модель и соберем корпус. Корпус я печатал пластиком SBS (Watson) от Bestfilament. Сборка корпуса производилась на саморезы 3×16. Модули крепились на болтики М3.

Вот что в итоге у нас получилось:

Из недочетов. К сожалению, на момент съемки своего творения у меня недоставало одного разъема (тупо закончились) и ручки на крутилке. Но это как говорится на скорость не влияет.

Собственно вот таким не хитрым способом я сдела себе поварбанк для паяльной станции. Надеюсь, что моя статья будет для вас полезной.

Если эта статья вам понравилась, поделитесь ссылкой на нее с друзьями в социальных сетях.

Если вы еще не обзавелись 3Д принтером и думаете какую модель выбрать, могу порекомендовать следующие модели:

3д принтер Anycubic i3 Mega

3д принтер Anycubic Mega-S (Anycubic S)

3Д принтер Anycubic 4MAX Pro

Данные ссылки на проверенных продавцов, которые продают оригинальные принтеры. Оказывают техническую поддержку и дают годовую гарантию.