В IMAX B6: схема и печатная плата
Вот я и сделал схему и печатку зарядного устройства. В основном упирал на оформление схемы, печатка получилась так себе. Правда, качество разводки и в оригинале не блещет. Мне не очень интересная оригинальная разводка, ведь я рассматриваю переделку всей печатки.
Есть небольшие отличия от оригинала, потому что я поленился из рисовать. Я не стал рисовать USB-порт, и кварц. Долгое время уже сижу на PIC24, там кварц обычно нафиг не нужен.
Прошу помощи по прохождению нормоконтроля по ГОСТ в оформлении схемы (pdf , p-cad2006). Где есть косяки(кроме того, что нумерация компонентов не по порядку)? Уж сильно много времени убил на оформлении, буквально каждый компонент перерисовывал из своей библиотеки. Получилось красиво, но хочется ещё красивее. Для сравнения, чья-то схема IMAX B6 . Нормоконтролировать картинки в посте не надо, на картинках может быть старая версия.
Вот ещё печатка (тоже P-CAD 2006)
Переченя элементов пока так же нет, почти все номиналы на схеме.
А теперь я расскажу как работает схема. Она весьма интересная.
1. Защита от переполюсовки по питанию
Защита сделана на N-канальном MOSFET транзисторе. Такое решение позволяет обеспечить почти нулевое падение напряжения, по сравнению с защитой на диоде. Например, при токе 3А 12В диод довольно сильно грелся бы, более Ватта.
У этой схемы есть небольшой недостаток: для повышенного напряжения, более 20В, резистор R6 надо заменить на 10-вольтовый стабилитрон.
2. DC-DC преобразователь
Для работы зарядного устройства необходимо наличие регулируемого источника питания. Источника, способного из 12 В сделать как 2В, так и 25В. Вот его схема:
Управляется преобразователь тремя линиями:
1) Линия DCDC/ON_OFF - это запрет работы преобразователя. Подавая на линию 5V, выключается как VT26 (ключ для STEP-UP режима), так и VT27 (ключ для STEP-DOWN режима).
2) Линия STEPDOWN_FREQ двойного назначения: в STEP-UP режиме на этой линии должно быть 5V, иначе питание на катушку L1 не поступит, в step-down на этой линии должна быть частота. Регулируя скважность меняем выходное напряжение.
3) Линия SETDISCURR_STEPUPFREQ. В повышающем режиме на этой линии ШИМ, в понижающем - 0V
Дополнительно реализована защита от КЗ по линии аккумулятора: при превышении зарядного тока сработает VT8, и питание с преобразователя будет снято, транзистор VT26 разомкнётся. Как точно это работает, я не разобрался, можете сами поизучать схему.
Вопрос залу: что делают R114+R115+C20?
Силовые MOSFET ключи VT26 и VT27 управляются двухтактный эмиттерным повторителем: VT13-VT14 и VT17-VT18.
Частота работы преобразователя 31250кГц.
Данный преобразователь нельзя включать без минимальной нагрузки, в качестве которой выступает R128. Причём, в моей версии зарядки, он припаян напаян он поверх других элементов - ошибка разработчиков.
3. Включение аккумулятора
Ни один вывод аккумулятора не подключен на землю напрямую. Это касается как силовых цепей, так и балансировочного разъёма. Плюс аккумулятора подключен на DC-DC преобразователь, минус - к зарядному транзистору. Включив Charge transistor, а также регулируя напряжение на DC-DC, устаналивается необходимый зарядный ток.
4. Защита от дурака при переполюсовке аккумулятора
Включением заряда управляет DA4.2, и заряд идёт лишь при правильном подключении аккумулятора. Запретить же заряд может и контроллер, транзистором VT9.
5: Схема разряда
Схема разряда построена на транзисторе VT24 и двух операционниках. Для включения разряда надо открыть VT12. VT24 - разрядный транзистор. Именно он рассеивает тепло при разряде. Управляет им два операционных усилителя.
Посылая на вход двух RC-цепочек меандр,
контроллер формирует напряжение на In+ DA3.2:
DA3.2 - это схема интегратора(фильтр низких частот). Он будет увеличивать напряжение на выходе (и на затворе разрядного транзистора VT24), а значит и разрядный ток до тех пор, пока напряжение на выводах In+ и In-(красные цепи) не сравняются. На In+ подаётся опорный сигнал от контроллера, на In- сигнал со схемы обратной связи на DA3.1. Результат - ток плавно нарастает до номинального
Коричневый провод - запрет разряда. Если на нём 5 Вольт - разряд запрещён.
По синей линии можно проконтролировать фактический разрядный ток.
6. Схема балансировки и измерения напряжения на ячейках
Как, например измерить напряжение шестой ячейки? Напряжение BAL6 и BAL5 с шестой ячейки подаётся на дифференциальный усилитель DA1.1, который из 25В на шестой ячейки вычитает 21В на пятой. На выходе - 4В.
Нижние ячейки измеряются без участия дифференциального усилителя, делителем. Особо отмечу, что измеряется даже "земля"(BAL0).
Выход коммутируется мультиплексором HEF4051BT на контроллер. Без мультиплексора - никак, ног не хватит.
Балансировочная схема сделана на двух транзисторах. Применительно к шестой ячейке это VT22 и VT23. VT22 - цифровой транзистор, в нём уже встроены резисторы, и он подключается напрямую к выводу контроллера. Если микроконтроллер замечает, что какая-то ячейка перезарядилась, он остановит заряд, включит соответствующую перезаряженной ячейке схему, и через резисторы побежит ток около 200мА. Как только ячейка немного разрядилась, вновь включается заряд всей батареи аккумуляторов.
7. Цифровые цепи
Контроллер измеряет контроллером напряжения на плюсе и минусе аккумулятора. Если произойдёт переполюсовка - на экран будет выведено предупреждение.
Подсветка индикатора зачем-то запитана от транзистора, сам индикатор включен в 4-битном режиме.
Ещё из интересного - источник опорного напряжения TL431.
Ещё вопрос к залу про кварц: неужели для ATMEGA кварц обязателен?
Прикупил относительно дёшево универсальное любительское устройство для зарядки большинства распространённых типов аккумуляторов. К сожалению, прибор оказался непригоден для использования по прямому назначению, хотя был полностью исправлен. Проблема в плохой или неверной реализации буквально всех его функций.
Подробности работы собственно Imax B6 разбирать не буду, в сети доступно руководство пользователя, да и зарядка настолько популярна, что можно легко найти множество обзоров по ней. Опишу только особенности этой подделки.
Погнался за дешевизной, получил соответствующий результат. Хотя сейчас и за 30-40 баксов можно легко получить ровно то же самое, китайцы хорошо освоили этот тип подделки. Рецепт его прост — поставить свой микроконтроллер марки Nuvoton, иногда перебитый на Atmel, и запилить туда микропрограмму, максимально внешне похожую на оригинальную. Проблема в том, что программа эта только визуально (по меню) похожа на оригинальную, реализация же функций отвратительна.
Посмотрим на устройство со всех сторон и заглянем внутрь.
Возможно, в дальнем левом углу должен находиться чип, отвечающий за соединение с компом. Забавно, что вместо дорожек всё это место оставлено единым полигоном, а вот шелкографию с маской убрать забыли. Вариант со связью с компом здесь не предусмотрен изначально. Микроконтроллер находится под дисплеем.
Разряд никеля (NiCd, NiMh)
При разряде никеля напряжение измеряется под нагрузкой. Не знаю, как у остальных, но у моих даже хороших (но старых) аккумуляторов довольно высокое внутреннее сопротивление. В итоге при разряде большим током процесс может даже не начаться из-за сильного проседания напряжения батареи. В принципе, это нормально. В этом режиме можно выбрать напряжение разряда, скомпенсировать эту просадку.
Разряд лития (Li-Ion, Li-Po, Li-Fe)
Программы для всех типов лития идентичны, различаются только пороговые напряжения, при достижении которых разряд прекращается. Это напряжение нельзя установить вручную, оно зависит от выставленного напряжения заряда, которое тоже жёстко прошито и зависит только от выбранного типа аккумулятора.
Для лития программа снижает в конце ток, но из-за каких-то проблем с измерениями не может довести процесс до конца, высасывает последние капли часами, причем нижний порог очень часто игнорируется. Зарядник может легко увести напряжение ниже безопасного уровня, что портит литиевые батареи.
При подключении батарейной сборки может сильно разрядиться только часть ячеек, прибор никак не учитывает возможность такого исхода, балансировочное подключение для оценки состояния отдельных ячеек не используется. Можно быстро испортить дорогую даже при разряде до безопасного уровня всей сборки. В единственной попытке полностью разрядить сборку для измерения её ёмкости разброс напряжений ячеек в конце разряда оказался 2,5-3,6 В при безопасном уровне около 3 В.
После переразряда сам зарядник уже не может зарядить батарею обратно, выдавая ошибку «малое напряжение».
У оригинального Imax B6 есть ограничение на мощность разряда в 5 Вт, здесь это ограничение повышено примерно до 7-8 Вт. Вероятно, поэтому устройство при разряде батарей сильно греется, вентилятора внутри нет, всё охлаждение производится за счёт передачи тепла в корпус. Но я не держал в руках оригинальный B6, у него могут быть такие же проблемы и на 5 Вт.
Зарядка никеля
Производитель заявляет зарядку большими токами, 1-2 C вплоть до 5 А. Но в этой подделке в большинстве случаев можно рискнуть поставить лишь 0,2 А. Если установить большее значение, то с большой вероятностью устройство будет считать, что подключено несколько ячеек последовательно и будет подавать повышенное напряжение, что приводит к порче аккумуляторов. Причём излишнее напряжение будет подаваться не сразу, а после небольшой подзарядки и переоценки, т.е. можно подключить батарею, увидеть, что всё вроде в порядке, уйти заниматься другими делами и вернуться в сгоревший дом.
Окончание заряда по Delta Peak реализовано неверно, либо не реализовано вообще, из-за чего батарея часто оказывается недозаряженной. Ещё при запуске программы вылезают ошибки типа «короткое замыкание», «недостаточное напряжение» и «избыточное напряжение», приходится перезапускать несколько раз, пока не заработает.
Зарядка лития (нормальная, быстрая, хранение)
Зарядка литиевой батареи обычно делится на два этапа. На первом происходит зарядка постоянным током заданной величины, здесь зарядка может выдать до 5 А, и проблем с этим нет. На втором этапе производится дозарядка аккумулятора источником напряжения.
И этот, второй, этап почему-то работает очень медленно, иногда затягивая процесс на часы, причин этому я не обнаружил. Вероятно, это как-то связано с ошибочным конечным напряжением для некоторых аккумуляторов. Если заряжать 4,2-В банку до 4,1 В, то зарядка происходит всегда в приемлемые сроки.
В устройстве есть три отдельных программы зарядки — нормальная, быстрая и для хранения. Никаких существенных различий между ними в этом варианте B6 не нашёл. Режим хранения в оригинальной зарядке должен доводить батарею до 3,85 В, разряжая или заряжая её, здесь этот режим всегда просто заряжает батарею до максимума, но в опциях этого режима осталось ограничение от оригинальной программы — ток заряда не может быть больше 1 А. Вообще, разряжать батарею для хранения — плохая идея. И заряжать можно до 100%, хотя уровень 3,85 В, наверное, более предпочтителен, не зря с завода аккумуляторы приходят заряженными примерно до этого напряжения.
Зарядка лития с балансировкой
Ещё больше ерунды происходит при зарядке с подключением балансировочного кабеля. Подделка B6 действительно умеет балансировать ячейки, но только если одна из ячеек не превышает максимально допустимого значения, например из-за зарядки в другом зарядном устройстве с бо льшим конечным напряжением зарядки. В этом случае этот «B6» начинает тормозить, вероятно из-за того, что просто не умеет в таких случаях делать разряд перезаряженной ячейки, из-за чего процесс балансировки просто останавливается. Решение проблемы: разрядить немного всю батарею, после чего запустить балансировку заново.
Балансировка здесь заканчивается при достижении разницы напряжений не более 0,01 В, например после балансировки сборки 4S на 16,8 В (4,2 В на ячейку) напряжения всех ячеек будет в диапазоне 4,19-4,20 В. Поправочка: если батарея, провода или контакты в плохом состоянии, то в итоге можно получить намного больший разброс.
Как и в случае с зарядкой одной ячейки, уменьшение напряжения зарядки до 4,1 В заметно ускоряет процесс.
Еще некоторые особенности
Работу со свинцовыми аккумуляторами не проверял. Эта функция изначально сделана по принципу «лишь бы было», и дорогие аккумуляторы портить для теста я не собираюсь, особенно учитывая склонность этой зарядки разряжать батарею ниже безопасного порога, что для свинца актуально, как и для лития.
Напряжение, отображаемое на дисплее в процессе заряда или разряда, имеет мало общего с напряжением на батарее. Это какое-то внутреннее оценочное значение, никак не интересное пользователю. Если на основе подобных непонятных значений происходит измерение ёмкости, то этой функции, считай, тоже нет. Возможно, проблема в плохих проводах и контактах.
Блок питания в комплект не входит, нужен блок на 11-18 В с отдачей не менее 50 Вт. Если хочется взять модель с блоком питания, ищите B6AC. Я использовал адаптер питания от старого ноутбука на 16 В / 4,5 А (72 Вт), он отлично подошёл. В комплект входят провода с крокодилами для питания от автомобильного аккумулятора.
Оригинальный B6 можно подключить к компу с помощью . В этой подделке такой функции и соответствующего пункта меню нет. Я также очень рассчитывал и на эту функцию. Также, в отличие от оригинала, в этой подделке нет функции калибровки.
Иногда на экране остаются буквы от предыдущих сообщений.
Оригинальный Imax B6
Так как в этой подделке все функции оригинального B6 скопированы как можно более точно, то можно получить некоторое впечатление и об оригинальном устройстве.
Зарядное устройство имеет неотключаемые функции защиты от короткого замыкания, низкого и высокого напряжений. При практическом использовании эта защита только мешает, являясь лишь слабой реализацией защиты от дурака, запускающего, например, программу для лития на никеле. С проблемными батареями защита также усложняют работу, например, приходится держать под рукой ещё один зарядник для подзарядки банок до приемлемого уровня, если они были переразряжены. Но есть и полезный тип защиты — остановка при разрыве цепи, причём она срабатывает и для всех входов балансировочных разъёмов.
Переключение между типами лития выполнено как пользовательская настройка, для которой нужно перебирать всё меню устройства. Очень неудобно. Также при работе с литием нет возможности самому указывать уровни заряда и разряда. Отсутствует возможность зарядки до 4,35 В.
За цену оригинального B6 здесь мог бы быть куда более продвинутый дисплей. Монохромный дисплей из двух строчек по 16 символов в таком непростом устройстве выглядит просто смешно. Микропрограмма устройства тоже не блещет информативностью, выдаёт по большей части бесполезную информацию.
Выводы
Устройством пользовался недолго, но уже понял, что из всех программ можно использовать только 1-2, да и то только в случае отсутствия под рукой нормального устройства и наличия кучи свободного времени.
Так как этот тип подделки на основе чипа от Nuvoton уже очень популярен, есть шанс, что для него придумают альтернативные прошивки, как это было сделано с оригинальным B6 и более точными копиями. Главное, чтобы железо позволяло делать все те вещи, что делает оригинальное устройство.
Чего я хотел от этой зарядки? Всего понемногу и в рабочем состоянии: быструю зарядку никеля, зарядку с балансировкой, измеритель ёмкости, подключение к ПК, функцию зарядки для хранения. Из этого всего я получил только зарядку с балансировкой, да и ту с существенным ограничением и очень долгим временем работы. Подделка не стоит даже потраченных на неё $19.
Меня не очень волнует тот факт, что вместо известного микроконтроллера установлен какой-то малоизвестный другой, лишь бы работало, но увы, это не так. Возможно, альтернативный микроконтроллер хуже по характеристикам, и аналогичную оригинальной программу для него написать нельзя, но более вероятно, что виноват какой-то конкретный программист. Вообще, замена выглядит более интересной хотя бы уже большей точностью АЦП (12 бит против 10 у ATmega32 у оригинала), но точных данных пока нет, даташит не удалось найти даже на сайте производителя, данные по АЦП взяты из общего описания серии M051 .
Из всех функций действительно полезной оказалась только зарядка с балансировкой, но только если заряжать аккумуляторы до 4,1 В (выбрать в настройках тип лития LiIo). Буду заряжать ею . Для этой батареи я сначала планировал купить отдельный балансировочный зарядник на 1 А, который обошёлся бы мне примерно в 12 долларов, Этот зарядник с учётом частичного возврата в ходе диспута с продавцом обошелся мне ещё дешевле, причём ток зарядки здесь может быть до 3,3 А (для аккумуляторных сборок с меньшим напряжением до 5 А).
Если хотите попробовать найти оригинальное зарядное устройство, попробуйте поискать по ключевым фразам «genuine imax b6» и «original imax b6». После покупки лучше вскрыть и убедиться, что внутри стоит микроконтроллер от Atmel, причём проверять надо не только маркировку, она может быть перебита, но и распиновку чипа. (не уверен, что во всех оригиналах всех годов выпуска будут стоять один и тот же микроконтроллер) Лучше брать на eBay, где с контрафактом борются жёстко. Я брал на AliExpress лот с большим числом заказов и кучей положительных отзывов, купился.
Дополнение от 5 октября 2015 года
На одной из фоток выше видно, что силовые и балансировочные разъёмы стоят кривовато. Если с силовыми это не доставляет проблем, то балансировочные можно случайно вставить не до конца, поэтому решил их поправить. Балансировочные разъёмы припаяны к отдельной небольшой плате, которая вставляется в прорезь основной и там к ней припаивается. Чтобы исправить положение разъёмов пришлось сильно вытащить плату из прорези, что уменьшило площадь пайки с обратной стороны, что несколько снизило прочность соединения. Сам принцип такой фиксации кажется очень ненадежным, можно повредить пайку-крепление при частом использовании разъёмов.
Пришлось также полностью снять основную плату с корпуса, и сразу показалась ещё пара проблем. В отличие от верхней стороны, сзади плата вся испачкана остатками флюса, пришлось отмывать. Силовые транзисторы через прокладку и слой термопасты прижимаются к корпусу. Проблема в том, что термопаста уже вся высохла, пришлось всё счищать и смазывать заново.
При сборке не была убрана защитная плёнка с экрана. Она выглядит очень коряво (см. фото выше), так как приклеена не к самому экрану, а к его рамке. Плёнку эту я снял и поставил новую, но уже только на поверхность экрана. Плёнка здесь лишней точно не будет, так как устройство может эксплуатироваться в полевых условиях.
Литий-полимерную сборку с предельным напряжением 4,2 В заряжаю с балансировкой до 4,1 В (режим Li-Ion). Так процесс завершается довольно быстро, хотя батарея оказывается заряженной не до конца. До 4,1 В заряжаю и другие свои аккумуляторы. Из-за относительно большого зарядного тока у этого зарядного устройства так получается быстрее, чем на старых , пытающихся добить батарею до 4,25 В независимо от её возможностей.
Проверил работу на автомобильном свинцовом аккумуляторе. Зарядка ведёт себя примерно так же неадекватно, как и в случае с никелем. Например, я заряжал наполовину разряженный аккумулятор, конечное напряжение показывалось что-то вроде 13,8 В. Для моего аккумулятора такое напряжение даже не вызовет кипения электролита. Подключив уже почти заряженный аккумулятор, зарядник показал, что будет добивать батарею до 14,5 В (точно не помню). Не критично, но уже приходится следить за пузырьками. Затем я ещё раз подключил зарядку, и конечное напряжение поднялось уже до 15,5 В (примерно), текущее напряжение также повысилось, примерно до 14,5 В (снова не помню точно), что привело к закипанию электролита. В общем, заряжать можно, но только под наблюдением, как в случае с любой обычной автомобильной зарядкой, никаких преимуществ здесь нет. Максимальный ток заряда 4,2 А, маловато.
Представляю не совсем обычный обзор популярной зарядки - он написан не столько пользователем, сколько электроником схемотехником. Будет много технической информации и первая в инете реальная принципиальная схема устройства.
Официальная страничка производителя
www.skyrc.com/index.php?route=product/product&product_id=200
Там-же можно скачать инструкцию на английском языке и программное обеспечение
Коробка со всех сторон
Инструкция только на английском языке
Само устройство завёрнуто в мягкий пакетик
Кабели в комплекте
На экран наклеена предупреждающая бирка о том, что если что-то пошло не так - сами виноваты, нечего было без присмотра оставлять:)
Проверка оригинальности прошла нормально (даже не сомневался)
Исходная версия прошивки V1.10
Прошивка была обновлена на V1.12 - в ней добавилась возможность заряжать литий без подключения балансировки, что иногда может быть полезно, а иногда и опасно
Под Win8.1 прошить не удалось - прошивал под Wn7 с переключением языка на английский.
Под WinXP программа отказалась запускаться.
Как работать с этой зарядкой многократно написано в других обзорах (ссылки внизу) и не имеет смысла повторяться, раздувая обзор, поэтому постараюсь рассказывать только новую информацию.
Разбирается зарядка очень просто - на 8 винтиках с торцов
Маленький нестандартный вентилятор охлаждения 25х25х7мм на 15V.
Вентилятор настолько редкий, что даже в каталоге у производителя его не оказалось, видимо по спец заказу делают…
Вентилятор большего размера на это место никак не войдёт.
Температура включения вентилятора 40гр выключения 35гр, работает на выдув горячего воздуха. При нагреве, вентилятор включается сразу на полное входное напряжение и соответственно его скорость вращения определяется входным напряжением. При напряжении более 15В, вентилятор будет перегружаться и сильно шуметь.
Далее, плата откручивается от нижней крышки
И вот она, красавица:)
Собрана аккуратно, пайка качественная, флюс почти отмыт.
Токоизмерительные шунты нормальные проволочные - 0,03Ом для контроля цепи заряда и 0,1Ом для контроля разрядной цепи.
Полная разборка сопряжена с трудностями снятия индикатора - он намертво припаян к основной плате. Максимум, что возможно сделать без выпаивания - это немного отогнуть его 
Дальше мешает разъём подключения вентилятора.
Плата была отмыта от флюса и термопасты (для подробного исследования)
Комплектные провода нормального качества, крокодилы припаяны
Реальную схему iMAX B6 mini найти не удалось, при этом схема простого B6 имеется.
Данная схема имеет множество ошибок, да и вид у неё такой, что глаза сломаешь, пока найдёшь, как эти кусочки между собой связываются.
Делать нечего, надо рисовать нормально читаемую принципиальную электрическую схему B6 mini…
Рисовал тщательно и очень долго, приводя её в понятный вид, потом долго думал…
Для полноразмерного просмотра щёлкните по схеме.
Работает схема вполне понятно (будет ниже), но назначение некоторых элементов разгадать так и не удалось (скорее всего это просто ошибки производителя)
- на плате распаян не подключенный керамический конденсатор
- зачем-то поставлен резистор на входе логического транзистора (который уже имеет его внутри)
- назначение диода в цепи измерения зарядного тока осталось загадкой
Спецификация применяемых компонентов:
Тайваньский контроллер под девизом «Make You Win» (чтобы выиграть)
Принцип работы похож на B6, схема оптимизирована для компактного исполнения, изменения в основном в лучшую сторону.
Для облегчения понимания работы схемы, упрощённо набросал отдельно силовую часть
Силовой преобразователь напряжения собран по классической схеме Step–Up/Down с одним общим накопительным дросселем и двумя ключами. Управление ключами организовано через контроллер при помощи ШИМ, которой и задаётся ток зарядки и разрядки.
Обратная связь зарядной цепи реализована чисто программными средствами.
Частота работы ШИМ в любом режиме около 32кГц
Напряжение на затворе полевика преобразователя Step Down в режиме зарядки при выходном напряжении 4В, активный уровень низкий.
Напряжение на затворе полевика преобразователя Step Up в режиме зарядки при выходном напряжении 16В, активный уровень высокий
Управляющее напряжение для полевика разрядки (работающий в линейном режиме) формируется из ШИМ сигнала через фильтр НЧ, который далее усиливается операционным усилителем (ОУ).
Обратная связь цепи разряда - аппаратная на базе ОУ.
Напряжение на выходе контроллера 11(P2.6) в режиме разрядки
Балансировка работает по принципу дополнительной нагрузки элементов с наибольшим напряжением в общей цепи. Ток балансировки зависит от напряжения на аккумуляторе и составляет 80-160мА на каждый элемент.
Примечательно, что балансировка работает не только при заряде аккумуляторов, но и при разряде тоже, дополнительно нагружая элементы с максимальным напряжением.
Напряжение на каждом элементе измеряется дифференциальным усилителем на базе ОУ и подаётся через коммутатор на АЦП контроллера. На этот-же коммутатор подаётся сигнал с обоих температурных датчиков.
Напряжение считывается довольно точно.
Задающий кварцевый резонатор отсутствует, поэтому точность учёта времени заведомо невысока.
Проверка показала, что мой экземпляр за час убегает на 45 секунд - это вносит дополнительную погрешность измерения ёмкости 1,2% (завышает показания)
Некоторые особенности схемы B6 mini и отличия от B6:
- Имеется два стабилизатора напряжения +5В - линейный для питания контроллера и импульсный для питания подсветки индикатора и подключаемого к USB Wi-Fi модуля беспроводной передачи данных. Наличие питания на USB может сыграть злую шутку - если зарядку подключить к выключенному компьютеру, импульсный преобразователь 5В может выйти из строя!
- USB подключается непосредственно в контроллер без преобразователей.
- Схема контроля напряжения на балансных разъёмах стала более логичной и правильной.
- Схема заметно упростилась за счёт применения логических N-P-N транзисторов DTC114 (маркировка 64) и составных P-N-P транзисторов KST64 (маркировка 2V)
Обнаруженные конструктивные проблемы:
- Габаритные конденсаторы не закреплены герметиком, следовательно зарядку лучше сильно не трясти и не ронять.
Исправляется нейтральным герметиком или компаундом
- Дроссель преобразователя висит на своих ножках и вибрирует при постукиванию по корпусу.
Можно закрепить нейтральным герметиком или компаундом
- Плата разъёмов балансировки припаяна только с одной стороны.
При желании, можно дополнительно пропаять.
- Металлическая рамка дисплея касается обмотки дросселя.
Желательно проложить изолятор или просто отогнуть лапку крепления рамки.
- Одна диодная сборка установлена с лицевой стороны платы и следовательно через пластину не охлаждается - при выходном токе зарядки более 4А, она сильно греется. Простыми способами исправить не получится.
- Полевик цепи разряда охлаждается через очень толстую мягкую силиконовую неармированную термопрокладку (3,5мм), что приводит к его довольно сильному нагреву в режиме разряда. Надеюсь, производитель знал что делал.
Можно теоретически прикинуть. Теплопроводность такой термопрокладки в лучшем случае 3Вт/мК, что при площади теплового контакта корпуса TO-220 1,0см2 и дырчатого корпуса зарядки 0,6см2, толщине 3,5мм даёт нагрев 15ºС на каждый Ватт. Через выводы на плату отводится около 1Вт, остальные 4Вт передаёт прокладка - полевик нагреется не менее 100ºС (4*15+40). Реальная измеренная температура при максимальной мощности 5Вт оказалась аж 114ºС (измерял термрпарой в районе крепёжного отверстия полевика). Немного снизить его температуру можно, если между корпусом и платой мазнуть термопасты.
Охлаждение остальных полупроводников организовано через бутерброд: термопрокладка 1мм - алюминиевая пластина 4мм - термопрокладка 1мм - алюминиевый корпус
Корпус зарядки изолирован от схемы.
Зарядка имеет реальную защиту от переполюсовки питающего напряжения и защиту от переполюсовки подключённого аккумулятора, при этом защита от КЗ отсутствует.
Применяемые ОУ не являются прецизионными, поэтому изначально имеется заметная погрешность уставки малых токов. Например, при типичном начальном смещении ОУ LM2904 3мВ, ток разряда запросто может сместиться на 0,03А, а заряда сразу на 0,1А! Именно поэтому производителю приходится программно калибровать каждую зарядку для уменьшения погрешности уставки токов. Однако, температурный дрейф таким образом уменьшить нельзя.
Устранить этот недостаток возможно, используя прецизионные ОУ (например AD712C, AD8676 и т.д.) и более оптимально развести печатную плату, однако это приведёт к удорожанию производства. Заводская калибровка конечно в какой-то степени снижает это смещение, однако как её проводить самостоятельно - неизвестно.
К зарядке можно подключить внешний датчик температуры:
фирменный SK-600040-01
или самодельный на базе
Внутренний термодатчик расположен непосредственно около полевого транзистора разрядки.
Зарядка учитывает падение напряжения на соединительных проводах при протекании токов заряда и разряда (параметр Resistance Set). Значение параметра сохраняется даже при сбросе настроек по умолчанию. Не рекомендую бездумно менять это значение.
Соединительные провода Бананы-T + T-крокодилы имкют реальное общее сопротивление 38мОм, и оптимальное значение Resistance Set = 85
Некоторые программные глюки:
- отсутствует возможность корректировать напряжение заряда и разряда на Pb аккумуляторах
- литий в режиме стандартной зарядки заряжает аккумулятор до снижения тока 0.1А и менее независимо от уставки тока зарядки, что неверно. Конечный ток зарядки должен быть около 10% от тока уставки.
Соответствие реального и отображаемого напряжений при нулевом токе
0,0В – 0,00В
0,1В – 0,02В
0,2В – 0,12В
0,3В – 0,22В
0,4В – 0,32В
0,5В – 0,42В
0,6В – 0,52В
0,7В – 0,62В
0,8В – 0,72В
0,9В – 0,82В
1,0В – 0,92В
1,1В – 1,02В
1,2В – 1,12В
1,3В – 1,23В
1,4В – 1,33В
1,5В – 1,43В
2,0В – 1,93В
2,5В – 2,44В
3,0В – 2,94В
3,5В – 3,45В
4,0В – 3,95В
4,5В – 4,46В
5,0В – 4,96В
6,0В – 5,96В
7,0В – 6,96В
8,0В – 7,95В
9,0В – 8,94В
10,0В – 9,94В
12,0В – 11,92В
15,0В – 14,90В
20,0В – 19,90В
25,0В – 24,95В
30,0В – 29,95В
Занижение отображаемого напряжения означает, что аккумуляторы будут слегка перезаряжаться.
Соответствие установленного и реального тока заряда в режиме Pb при напряжении 3,5-4,5В
0,1А – 0,092А
0,2А – 0,202А
0,3А – 0,298А
0,4А – 0,399А
0,5А – 0,490А
0,6А – 0,614А
0,7А – 0,712А
0,8А – 0,802А
0,9А – 0,902А
1,0А – 0,997А
1,1А – 1,145А
1,2А – 1,245А
1,3А – 1,340А
1,4А – 1,430А
1,5А – 1,576А
1,6А – 1,675А
1,7А – 1,760А
1,8А – 1,860А
1,9А – 1,956А
2,0А – 2,13А
2,1А – 2,23А
2,2А – 2,33А
2,3А – 2,44А
2,4А – 2,55А
2,5А – 2,66А
3,0А – 3,23А
3,5А – 3,76А
4,0А – 4,20А
4,5А – 4,72А
5,0А – 5,27А
5,5А – 5,81А
6,0А – 6,33А
Включение вентилятора вызывает повышение тока на выходе на 0,03А из-за неоптимальной разводки общего провода.
С прогревом платы, ток заряда немного уменьшается, из-за температурного дрейфа ОУ, а также из-за участка фольги печатной платы в измерительной токовой цепи
График соответствия установленного и реального тока разряда в режиме Pb при напряжении 2-2,5В
Включение вентилятора вызывает повышение тока на выходе на 0,01А
Погрешность установки малых токов разряда очень велика - ток сильно занижен (особенно в диапазоне 0,2-0,8А). Именно поэтому отображаемая ёмкость аккумулятора при разряде зачастую превышает залитую ёмкость. Такое ощущение, что программная калибровка разрядного тока вообще не производилась. Для лития оптимальный ток разряда с минимальной погрешностью получается на токе 1,0А при этом будет завышение измеренной ёмкости на 3,5%
Литий в режиме Fast заряжает до падения тока зарядки 50% и менее в течение 1,5 минут. При этом аккумулятор реально заряжается не полностью (примерно до 95%).
Литий в режиме Charge заряжает до падения тока зарядки 0,1А и менее в течение 1,5 минут независимо от уставки тока зарядки.
LiPo заряжает до 4,20В на элемент (можно корректировать 4,18-4,25В), разряжает до 3,20В на элемент (можно корректировать 3,0-3,3В)
Li-Ion заряжает до 4,10В на элемент (можно корректировать 4,08-4,20В), разряжает до 3,10В на элемент (можно корректировать 2,9-3,2В)
Li-Fe заряжает до 3,60В на элемент (можно корректировать 3,58-3,70В), разряжает до 2,80В (можно корректировать 2,6-2,9В)
Свинец заряжает до 2,4В на элемент (без возможности корректировки) и падения тока 10% и менее в течение 10 секунд
Конечное напряжение разряда свинца 1,8В на элемент (без возможности корректировки) и без задержки
В режиме заряда NiCd и NMH напряжение зарядки подаётся без проверки подключения аккумулятора, при этом на выходе кратковременно появляется напряжение до 26В. Защита от КЗ при этом не работает - будьте осторожны!
Измеряемое входное напряжение слегка завышается - при реальных 12,00В показывает 12,18В
При входном напряжении менее 10В, на экране отображается DC IN TOO LOW (Низкое входное напряжение)
При входном напряжении более 18В, на экране отображается DC IN TOO HI (Высокое входное напряжение)
Максимальная выходная мощность зарядки сильно зависит от величины входного напряжения. Полную мощность она выдаёт только при входном напряжении 15В и более. Не зря родной БП имеет напряжение именно 15В.
График зависимости реальной выходной мощности по всему допустимому диапазону значений входных напряжений:
Максимальная мощность заряда 63Вт превышает заявленные 60Вт потому, что реальный ток превышает отображаемый на дисплее.
Альтернативные прошивки, к сожалению, пока отсутствуют.
Самостоятельная калибровка также пока недоступна.
Выводы: без сомнения, зарядка B6 mini очень интересная и несмотря на недостатки, порадовала своей работой. Потенциал этой зарядки пока ограничен желанием производителя, который не торопиться исправлять хотя-бы программные ошибки.
Надеюсь, информация из обзора была для Вас полезной.
Imax B6 подходит для разных типов батарей. Управляется модификация при помощи качественного микропроцессора. Данная модель выделяется широким диапазоном тока зарядки. Также стоит отметить, что у нее предусмотрена функция ограниченного заряда. Входное напряжение непрерывно отслеживается.
Если говорить про характеристики зарядки, то минимальное напряжение равняется 10 В. Мощность находится на уровне 60 Вт. Минимальный ток разряда у модификации равняется 0.1 А. Также стоит упомянуть о компактных размерах устройства. При длине в 133 мм и ширине в 87 мм, модель имеет толщину только 33 мм. Стоит модификация на рынках примерно 1500 руб. Однако можно изготовить Imax B6AC своими руками.
Схема зарядки
Стандартная схема зарядки включает в себя один микропроцессор, модуль, котроллер и блок расширителя. Также стоит отметить, что в оригинальной версии используется варикап. Он отслеживает импульсные колебания в электрической цепи. За совместимость с батареями отвечает конденсатор. Тиристор применяется на два переходника. Для защиты зарядки используются изоляторы разной проводимости. На входе установлен один фильтр, который работает от усилителя. Также стоит отметить, что у зарядки имеется выпрямитель. И он является частью расширителя.
Делаем блок под зарядку
Сделать блок питания для Imax B6 своими руками довольно просто. В первую очередь подбирается трансформатор. Динистор для этих целей разрешается использовать низкочастотного типа. Для преодоления высокой чувствительности устанавливаются три фильтра на обкладке. Затем, чтобы сделать блок питания для Imax B6 своими руками, берется усилитель. Указанный элемент работает при напряжении 15 В. Предельная частота при этом равняется не менее 55 Гц.
Установка балансировочного разъема
Под Imax B6 балансировочный разъем своими руками может делаться различными способами. Наиболее часто эксперты для этого применяют линейный переходник. Начинать пайку стоит от компаратора. Он установлен за расширителем и является его неотъемлемой частью. При проведении работ проверяется отрицательное сопротивление. Данный параметр у нормальной модели составляет примерно 50 Ом.
Второй способ сборки заключается в установке сеточного переходника на Imax B6. Балансировочный разъем своими руками припаять проблематично. Переходник довольно сложно достать. Однако он имеет массу преимуществ. В первую очередь редко перегревается. Также элемент является прочным. Кроме того, он обладает неплохой проводимостью.
Термодатчик для модификации
Сделать термодатчик для Imax B6 своими руками можно с использованием емкостного триода. В первую очередь при сборке заготавливается Модулятор целесообразнее применять контактного типа. Далее, чтобы собрать для Imax B6 своими руками, нужно воспользоваться фазовым компаратором. Он устанавливается за фильтром. При этом адаптер потребуется на инверторных транзисторах. Проводимость у них должна быть не ниже 45 мк.
Модификация на 10 В
Собирается зарядка Imax B6 своими руками (фото показано ниже) довольно просто. Во время работы важно правильно подобрать конденсатор. Он влияет на общую работоспособность зарядки. В оригинальной версии применяется микропроцессор проводного типа. Для его установки придется использовать трансивер, который крепится к плате через порт. Также стоит отметить, что на выходе у зарядки должно быть напряжение не более 8 В.
Многие специалисты говорят о том, что конденсаторы полевого типа лучше не использовать. Для уменьшения тепловых потерь применяться переходные фильтры с проводимостью от 4 мк. Они не боятся повышенной частотности, а также волновых помех. Еще стоит отметить, что модели данного типа работают в экономном режиме. Непосредственно триод устанавливается с сопротивлением 40 Ом. Обкладка для него подбирается емкостного типа. Непосредственно преобразователь устанавливается за микропроцессором. Для контроля передачи сигнала припаивается компаратор.
Собираем устройства на 15 В
Собрать на 15 В зарядное устройство Imax B6 своими руками можно на базе дуплексного расширителя. Однако в первую очередь стоит заняться обкладкой. В оригинальной версии она выполнена без пайки. Также стоит отметить, что у модели должно быть установлено два фильтра. Непосредственно напряжение зарядки стоит проверять тестером. После установки микропроцессора припаивается триод.
Указанный элемент разрешается использовать на один переходник. Тепловая отдача у него в среднем равняется 89%. При этом проводимость зависит от многих факторов. Конденсаторы на зарядки устанавливаются с тетродами. Данные элементы способны работать при частоте не ниже 40 Гц. При напряжении 15 В в работу включается блокиратор. Для понижения частотности модификации эксперты рекомендуют применять широкополосные выпрямители.
Самодельные модификации на 15 В
Собирается на 15 В зарядка Imax B6 своими руками без проводникового компаратора. Однако стоит отметить, что проводимость устройства не будет составлять более 5 мк. Основная проблема при сборке может заключаться в тетроде. Довольно сложно в наше время найти оригинальную деталь с емкостью 5 пФ. Однако ее можно заменить линейным аналогом, который является универсальным элементом. Он спокойно функционирует при частоте не более 5 Гц. При сборке модификации стоит постоянно отслеживать напряжение.
При резком повышении данного параметра стоит использовать варикап. При понижении чувствительности можно попробовать заменить фильтры. После установки микропроцессора стоит заняться пайкой транзистора. Если использовать полевые аналоги, то у них низкий коэффициент отдачи. Также стоит отметить, что они не способны работать в экономном режиме. Рабочая температура элементов в среднем равняется 45 градусов. Изоляторы на зарядку целесообразнее устанавливать низкой проводимости.
Устройства с выходом АР
Собрать (с выходом АР) зарядное устройство Imax B6 самому (своими руками) очень просто. Для этого потребуется только один переходник. Он будет соединяться с расширителем. Если рассматривать стандартную схему зарядки, то триод нужно использовать регулируемого типа. Также для сборки потребуется модулятор и микропроцессор. Преобразователь разрешается использовать на две обкладки, а минимальная частота у него должна равняться примерно 50 Гц.
Таким образом, устройством достигается высокая проводимость при малых тепловых потерях. Если верить экспертам, то фильтры можно закреплять только с полупроводниками. Выходное напряжение на расширителе не должно превышать 15 В. При обнаружении проблем с перегревом конденсатора стоит внимательно рассмотреть изолятор. При его повреждении можно попробовать прочистить элемент.
Модели только с выходом АА
Сделать (с входом АА) зарядное устройство Imax B6 своими руками немного сложнее, чем предыдущую модификацию. В данном случае придется подбирать два переходника канального типа. Непосредственно микропроцессор используется на 50 Гц. Для решения проблем с проводимостью стандартно устанавливается компаратор. Преобразователь у модификации должен обладать хорошей чувствительностью. В оригинальной версии он защищается двумя фильтрами, которые установлены по сторонам от него.
Если верить экспертам, то можно использовать операционные аналоги. Эти фильтры не боятся перегревов. Для защиты компаратора также применяется изолятор низкой проводимости. Адаптер целесообразнее использовать на обкладке, а устанавливать его следует за расширителем. Затем стоит припаять варикап. Непосредственно переходники под разъем монтируется возле компаратора. При повышении сопротивления на выходе специалистами предлагается незамедлительно заменить фильтры. Также стоит поверить состояние изолятора, который установлен рядом с микропроцессором.
Устройства с совместимостью Li-ion
Сделать модификацию с совместимостью Li-ion можно на базе открытого компаратора. Он работает при частоте 55 Гц и хорошо справляется с передачей синусоидальных сигналов. Однако начинать сборку модификации стоит стандартно с установки микропроцессора. Только после этого разрешается заняться расширителем, который крепится на обкладке и соединяется с электрической цепью.
Для решения проблем с проводимостью преобразователь линейного типа можно заменить сеточными аналогами. Они дешево стоят и являются вполне компактными. Варикап целесообразнее для зарядки подобрать на магнитной ленте. При обнаружении проблем с чувствительностью на обкладке экспертами рекомендуется проверить работоспособность микропроцессора. Проблему может заключаться только в нем.
Устройства с совместимостью LiPo
Сделать (с совместимостью LiPo) зарядку Imax B6 своими руками довольно просто, но потребуется качественный переходник под модификацию. Микропроцессор устанавливается на обкладке. Многие эксперты рекомендуют использовать стабилизаторы. Они значительно уменьшают риск появления магнитных помех. Также стоит отметить, что они хорошо справляются с импульсными скачками в электрической цепи зарядки. Адаптер на модификацию можно устанавливать за триодом.
Таким образом, понадобится только один изолятор. Фильтры стандартно используются с проводимостью от 4 мк. Если верить экспертам, то особое внимание стоит уделить тетроду, который припаивается за компаратором. Если отрицательное сопротивление резко меняется, нужно протестировать цепь от микропроцессора. Номинальное напряжение должно составлять 13 Вю. При обнаружении проблем с проводимостью всегда стоит проверять динистор.
Зарядки с совместимостью Ni-Cd
Модификации с совместимостью Ni-Cd чаще всего производятся на магнитных модулях. Расширитель в данном случае разрешается использовать на два контакта с проводимостью не более 55 мк. Некоторые эксперты говорят о том, что после установки микропроцессора стоит проверить отрицательное сопротивление. Также важно помнить, что параметр выходного напряжения при перегрузке 3 А не должен превышать 15 В. Обкладки в устройствах разрешается использовать с фильтрами.
В данном случае хорошо подходят переходные модификации низкой чувствительности. При этом изолятор устанавливается за расширителем. При возникновении проблем на обкладке рекомендуется перепроверить проводимость микроконтроллера. В некоторых случаях проблема также может заключаться в фильтре. При незначительном отклонении сопротивления можно попробовать установить компаратор, который будет подавлять все импульсные помехи от блока.
Модификации с совместимостью Pb
Чтобы сделать (с совместимостью Pb) модификацию Imax B6 своими руками, рекомендуется заготовить микроконтроллер на 40 Гц, а также расширитель диодного типа. Специалисты в данном случае не советуют устанавливать выходные изоляторы. В первую очередь они снижают параметр чувствительности зарядки.
Также стоит отметить, что существуют определенные проблемы с преобразованием тока. Стабилизаторы на зарядках чаше всего применяются однопереходного типа. При этом преобразователь стоит устанавливать за выпрямителем. С целью решения проблем фильтра используются трансиверы. Данные устройства должны работать при частоте 33 Гц. Показатель перегрузки на выходе у зарядки не должен превышать 4 А. Транзисторы довольно часто применяются низкоомного типа.
Устройства под батареи NiMH
Чтобы собрать (для батарей NiMH) зарядное устройство Imax B6 своими руками, можно использовать только один переходник с Микроконтроллер в данном случае стандартно устанавливается за расширителем. Некоторые эксперты советуют сразу проверять отрицательное сопротивление для того, чтобы избежать дальнейших проблем перегрузки. Транзистор на зарядку устанавливается регулируемого типа. Непосредственно переходник припаивается на краю компаратора. Всего для модификации потребуется два фильтра небольшой емкости.
Усилитель целесообразнее применять с преобразователем, который сможет работать при напряжении 15 В. Также стоит отметить, что защитить микропроцессор можно только при помощи изоляторов. Триод в оригинальной версии зарядки используется широкополосного типа. Он выдерживает импульсные помехи и хорошо себя показывает в условиях повышенного напряжения.
Применение динамических трансиверов
Как сделать зарядное устройство Imax B6? Отвечая на этот вопрос, стоит отметить, что динамические трансиверы способны работать при частоте не более 35 Гц. Для сборки модификации потребуется в первую очередь проводной расширитель и дополнительно микропроцессор. Фильтры для модели целесообразнее использовать однопереходного типа. Некоторые эксперты говорят о том, что для устройств замечательно подходят резисторные блоки с проводимость от 55 мк. В данном случае стоит замерить выходное напряжение и проверить сопротивление. При сбоях в цепи рекомендуется заменить микропроцессор. Переходник для зарядки разрешается устанавливать с дискретным переключателем. Также стоит отметить, что модули у зарядок используются с лучевыми транзисторами.
Использование триггера на диодах
Как сделать зарядное устройство Imax B6 своими руками? Триггеры на диодах значительно повышают проводимость модели. Для самостоятельной сборки модификации эксперты советуют использовать конденсаторные расширители. Однако в первую очередь на оборудование устанавливается микропроцессор. Также стоит позаботиться о подборе качественного модуля. Для увеличения проводимости модификации рекомендуется применять аналоговые модели.
Расширитель устанавливается на переходнике. Для проверки модификации следует замерить уровень отрицательного сопротивления на проводниках. Данный параметр не должен превышать 45 Ом. Контроллер на зарядку припаивается с катодом. Чувствительность у него должна составлять около 30 мВ. В последнюю очередь проверяется проводимость расширителя. Если этот параметр более 50 мк, то на зарядку придется установить сеточный фильтр. При заниженной чувствительности ставится динистор с переходником.
Зарядка с линейными триггерами
Довольно часто зарядки собираются на линейных триггерах. Данные элементы способны работать при повышенной частотности. У них малая проводимость, а предельное равняется 50 В. Для того чтобы собрать зарядку, рекомендуется установить микропроцессор и подобрать расширитель. Конденсаторы в такие устройства эксперты советуют устанавливать с проходным транзистором. Также стоит отметить, что решить проблемы повышенной частоты всегда можно благодаря канальным фильтрам.
Если занимаетесь электроникой, возможно у вас есть умная зарядка Imax B6 (mini). В комплект не входят балансировочные разъемы и бокс для установки аккумуляторов. Конечно, умельцы начинают их делать своими руками из подручных материалов или готовых купленных запчастей. У кого-то это получается лучше, а у кого-то — нет. В этом посте подробно расскажу, покажу, как сделать.
Для изготовления мне потребовалось:
1. Бокс 2×18650;
2. Бокс 4×18650;
3. Балансировочные разъемы 2s 3s 4S 5S 6s;
4. Провода AWG18;
5. Щупы бананы;
6. Винтовые клеммные колодки 2EDG-5.08-4P + 2EDGV-5.08-4P — 2шт.;
7. Фольгированный стеклотекстолит.
И так, надо изготовить печатную плату
Сделано в программе Sprint Layout, . Скачать печатной платы, формат lay6
После травления платы, все собираем и припаиваем.
Ниже на фото разъем подключен на 5 пять банок. Шестой отсек держателя использовать не будем, так как заряжаем 5 АКБ.
Схема подключения к балансировочному разъему Imax B6
Не имеет значения какое у вас зарядное, оригинал — не оригинал, все они имеют пять сокетов для балансировки литиевых аккумуляторов до 6 штук. Для подключения к балансировочному сокету, соедините все банки последовательно, затем 1-й провод (красный) разъема идет на плюс сборки, а последний провод на минус сборки, соединения между банками идут на промежуточные провода разъема. На (+ ) первой банки и (— ) последней, необходимо припаять щупы бананы. Ниже приведена схема подключения максимального количества аккумуляторов.
На данном примере видим максимальное подключение аккумуляторов, 6 штук. Для подключения пяти, четырех … делаем аналогично, не забываем соблюдать полярность.
