Прокачиваем умную зарядку Imax B6
Воистину говорят: лень — двигатель прогресса! Вот и мне, взбудоражила голову мысль, автоматизировать процесс измерения и тренировки кислотных аккумуляторных батарей. Ведь кто, в здравом уме, будет, в наш век умных микросхем, корпеть над аккумулятором с мультиметрами и секундомером? Наверняка, многие знают «народное» зарядное устройство Imax B6. На хабре есть статья про него (и даже не одна). Ниже я напишу, что я с ней сделал и зачем.
Точность
В начале, моей целью было увеличение разрядной мощности, чтобы измерить свои батареи для бесперебойника и, в перспективе, тренировать их, не подвергаясь риску преждевременной старости (меня, а, не аккумуляторов). Погонял устройство в разобранном виде.
Внутри оно щедро нашпиговано множеством дифференциальных усилителей, мультиплексором, buck-boost регулятором с высоким КПД, имеет хороший корпус, а в сети можно найти открытый исходный код очень неплохой прошивки. При токе зарядки до 5 ампер, им можно заряжать даже автомобильные аккумуляторы на 50А/ч (ток 0.1C). При всем, при этом этом, богатстве, в качестве датчиков тока, здесь используются обычные 1 Вт резисторы, которые, ко всему прочему, работают на пределе своей мощности, а значит, их сопротивление значительно уплывает под нагрузкой. Можно ли доверять такому измерительному прибору? Подув и потрогав руками эти «датчики» сомнения ушли — хочу переделать на шунты из манганина!
Манганин (есть еще константан) — специальный сплав для шунтов, который практически не изменяют своего сопротивления от нагрева. Но его сопротивление на порядок меньше заменяемых резисторов. Так же, в схеме прибора используются операционные усилители для усиления напряжения с датчика до читабельных микроконтроллером значений (я полагаю, верхняя граница оцифровки — опорное напряжение с TL431, около 2,495 вольт).
Моя доработка заключается в том, чтобы впаять шунты вместо резисторов, а разницу в уровнях компенсировать, изменив коэффициент усиления операционных усилителей на LM2904: DA2:1 и DA1:1 (см. схему).
Для переделки нам понадобятся: само устройство оригинал (я описываю переделку оригинала), манганиновые шунты (я взял от китайских мультиметров), ISP программатор, прошивка cheali-charger (для возможности калибровки), Atmel Studio для ее сборки (не обязательно), eXtreme Burner AVR для ее прошивки и опыт по созданию кирпичей успешной прошивке атмеги (Все ссылки есть в конце статьи).
А так же: умение паять SMD и непреодолимое желание восстановить справедливость.
Я нигде не учился разработке схем и вообще радиолюбительству, поэтому вносить такие изменения в работающее устройство вот так с ходу, было лениво боязно. И тут на помощь пришел мультисим! В нем возможно, не прикасаясь к паяльнику: реализовать задумку, отладить ее, исправить ошибки и понять, будет ли она вообще работать. В данном примере, я смоделировал кусок схемы, с операционным усилителем, для цепи, обеспечивающей режим заряда:
Резистор R77 создает отрицательную обратную связь. Вместе с R70 они образуют делитель, который задает коэффициент усиления, который можно посчитать примерно так (R77+R70)/R70 = коэффициент усиления. У меня шунт получился около 6,5 мОм, что при токе 5 А составит падение напряжения нем 32,5 мВ, а нам нужно получить 1,96 В, чтобы соответствовать логике работы схемы и ожиданиям её разработчика. Я взял резисторы 1 кОм и 57 кОм в качестве R70 и R77 соответственно. По симулятору получилось 1,88 вольт на выходе, что вполне приемлемо. Так же я выкинул резисторы R55 и R7, как снижающие линейность, на фото они не используются (возможно, это ошибка), а сам шунт подключил выделенными проводами к низу R70, C18, а верх шунта напрямую к «+» входу ОУ.
Лишние дорожки подрезаны, в том числе, и с обратной стороны платы. Важно хорошо припаять проводки, чтобы они не отвалились, со временем, от шунта или платы, потому что с этого датчика запитывается не только АЦП микроконтроллера, но и обратная связь по току импульсного регулятора, который, при пропадании сигнала, может перейти в максимальный режим и угробиться.
Схема для режима разрядки принципиально не отличается, но, так как я сажаю полевик VT7 на радиатор, и увеличиваю мощность разрядки до предела полевика (94Вт по даташиту), хотелось бы и максимальный ток разряда выставить по-больше.
В результате я получил: R50 – шунт 5,7 мОм, R8 и R14 — 430 Ом и 22 кОм соответственно, что дает требуемые 1,5 вольт на выходе при токе через шунт 5 А. Впрочем, я экспериментировал и с большим током — максимум вышло 5,555 А, так что зашил в прошивку ограничение до 5,5 А (в файле «cheali-charger\src\hardware\atmega32\targets\imaxB6-original\HardwareConfig.h»).
По ходу вылезла проблема — зарядник отказался признавать, что он откалиброван (i discharge). Связано это с тем, что для проверки используется не макроопределение MAX_DISCHARGE_I в файле «HardwareConfig.h», а вторая точка калибровки для проверки первой (точки описаны в файле «GlobalConfig.h»). Я не стал вникать в эти тонкости хитросплетения кода и просто вырезал эту проверку в функции checkAll() в файле «Calibrate.cpp».
В результате переделок, получился прибор, который обеспечил приемлемую линейность измерений в диапазоне от 100mA до 5А и который можно было бы назвать измерительным, если бы не одно но: так как я оставил мощный разрядный полевик внутри корпуса (несмотря на улучшенное охлаждение), нагрев платы от него все равно вносит искажение в результат измерения, и измерения немного «плывут» в сторону занижения… Не уверен, кто именно виноват в этом: усилитель ошибки или АЦП микроконтроллера. В любом случае, ИМХО, стоит вынести этот полевик за пределы корпуса и обеспечить там ему достаточное охлаждение (до 94Вт или заменить его на другой подходящий N-канальный).
Прошивка
Не хотел я писать про это, но меня заставили.
- Скачиваем и устанавливаем необходимые материалы (ссылки в конце статьи).
На программаторе распаиваем и ставим перемычку JP3 — это переключит интерфейс в медленный режим. Пока я не поставил перемычку — у меня были проблемы с прошивкой.
Подключаем программатор к устройству, а программатор в комп (картинка ниже — для оригинала устройства! клон подключается иначе):
В программе eXtreme Burner, выбираем наш чип (меню Чип->ATmega32), после чего пробуем прочитать все (Read All). Если все получилось, оригинальную прошивку и EEPROM можно сохранить где-нибуть, на всякий случай.
Теперь попробуем скомпилировать нашу прошивку (это действие не обязательно, можно взять готовую из папки «cheali-charger\hex\cheali-charger-imaxB6-original-0.33.hex», в таком случае, переходите к пункту 6).
Вообще, как и что можно делать, часто пишут в сопроводительной документации, например, про сборку — в файле «building.md».
В данном случае, порядок такой:
- установить Atmel Studio и cmake
- запустить «Atmel Studio Command Prompt» и перейти в папку с
cheali-charger.
То есть, к примеру: cd s:\cheali-charger - выполнить: s:\cheali-charger> cmake. -G «Unix
Makefiles» - выполнить: s:\cheali-charger> make
- Файл прошивки должен создастся здесь:
«s:\cheali-charger\src\hardware\atmega32\targets\imaxB6-original\cheali-charger*.hex»
Немного про мою доработку охлаждения
Полевик VT7, на новом месте, приклеен на термоклей, а его теплоотвод — припаян к медной пластинке:
Охлаждение решил сделать из ненужного радиатора на тепловой трубке от мат-платы. На фото видно подходящую по размерам прижимную пластину и площадку транзистора, по периметру которой проложена изолирующая пластмасса — на всякий случай. Пяточек из жала паяльника припаян прямо к плате, к общему проводу — будет играть роль дополнительного теплоотвода от преобразователя:
Собранная конструкция не помешает стоять прибору на ножках:
Готовы к прошивке:
Я испытал эту переделку в пассивном режиме охлаждения: разряд 20 минут 6-вольтовой Pb-батареи максимальным током 5,5А. Мощность высветилась 30. 31Вт. Температура на тепловой трубке, по термопаре, дошла до 91°C, корпус тоже раскалился и, в какой-то момент, экран начал становиться фиолетовым. Я, конечно, сразу прервал испытание. Экран долго не мог прийти в норму, но потом его отпустило.
Теперь уже очевидно, что выносной блок нагрузки, с разъемным соединением, был бы наилучшим решением: в нем нет ограничений на размер радиатора и вентилятора, а сама зарядка получилась бы более компактной и легкой (в поле разряд не нужен).
Надеюсь, что эта статья поможет новичкам быть смелее в экспериментах над беспомощными железяками.
Замечания и дополнения приветствуются.
Предупреждение : описанные модификации, при неумелом применении, могут повредить компоненты зарядки, превратить ее в необратимый «кирпич», а так же привести к снижению надежности устройства и создать риск пожара. Автор снимает с себя ответственность за возможный ущерб, в том числе за зря потраченное время.
Источник
Imax b6 ремонт своими руками
Посмотрел сколько стоят сопротивления в магазине, и случайно ковырнул сгоревшее, что подтолкнула меня к самому простому ремонту из подручных средств. Зачем забивать голову вопросом какой он и идти покупать его когда его легко можно изготовить в домашних условиях. Проще говоря речь пойдет про восстановление керамического резистора, который у меня сгорел в IMAX B6
Как я уже говорил,Сложного ничего нет резистор состоит из 5 витков провода толщиной 0.2мм. Прилагаю фото репортаж по его самостоятельному ремонту, Сможет повторить такой не хитрый ремонт любой если конечно у вас есть штангенциркуль и вы можете аккуратно снять пробитую проволоку с резистора.
Сами фото :
Ну и напоследок, как видно из последних фото, проблем в работе нет показания в норме протестировано тестером. Проще говоря те проблемы что у меня были раньше после этого ремонта просто ушли 🙂
Источник
Несправность зарядки IMAX B6, помогите
Тема раздела Самодельная электроника, компьютерные программы в категории Общие вопросы; Привет, Всем! Дали посмотреть зарядку IMAX B6. У ней проблема в следующем: При старте зарядки на экране пишет «CONECTION BREAK». .
Опции темы
Несправность зарядки IMAX B6, помогите
Дали посмотреть зарядку IMAX B6. У ней проблема в следующем: При старте зарядки на экране пишет «CONECTION BREAK». С любыми аккумами и любые режимы. Причём если переполюсовать, то правильно пишет, что переполюсовка, это он видит. Я всё проверил, и немогу понять в чём дело. Может быть програмный глюк?
Читал в инете, что глюков море в этих зарядках.
Кто нибудь встречался с подобной проблемой?
Где копать?
Может быть подругому распаян балансирный разъем? Или фишка в необходимости (или наоборот) подключать силовые кабеля вместе с балансирными?
Серёг, а как он сдох то? У меня типа такого есть и в ремонт приносили, причина выхода из строя подключали неправильно АКБ, после чего сдох ключик снизу справа на фото. У другого переполюсовка по питанию, но модель подревнее и у ней сдох ключик в защите. и транзюк импульсника и балансир, всё починил заменив перечисленные детали, а вот балансир не смог. Там маркировка стёрта была нождачкой, и я встроил внешний Dualsky на 4 Li-Po.
Фигню ту он пишет на экране, если нет связи с АКБ, это транзюк на фото справа снизу в соике (на моём маркировка стёрта). У меня чуть новее версия ВС6 c выходом на комп, плата почти такая же, расположение деталей на 80% совпадает. Прозвони транзюк, может дохлый?
А каково напряжение с блока питания? У меня было нечто подобное, при питании зарядника напряжением выше, чем необходимо для зарядки аккумулятора. А от низковольтных источников все заряжалось нормально.
В моем случае был выбит MOSFET в понижающем преобразователе (VT14 в последней версии схемы); на твоем фото это SO-8 возле левого нижнего винта крепления дисплея (слева от головки винта, практически впритык). Менять надо на MOSFET с током не менее 10А.
Если наоборот, беда при зарядке от низковольтного источника питания — то, возможно, виноват VT16, работающий в повышающем преобразователе.
P.S. Еще раз спасибо AlexN, который мне все это когда-то подробно разобъяснил!
Последний раз редактировалось EagleB3; 02.06.2010 в 13:47 .
Спасибо большое за помощь! И за схему отдельное. Нашёл два силовых битых транзистора VT14 и VT16. N-канальник был под рукой — заменил, а Р-канальник купить нужно. Теперь только в понедельник. Думаю заработает, т.к. всё останое вроди бы целое.
Всё сделал. Там ещё оказались дохлые VT12, VT8 и VT1. Вместо VT14 поставил IRF4905 в TO220 корпусе, VT16 на IRF7413 в SO8. Заработала, но не долго. Начал смотерть, оказался дохлый VT12. IRF7413, больше не было, поставил IRL2203N, главное есть место куда их запихать, на проводках, всё вошло. Приклеил транзисторы на силиконовый герметик. Сейчас всё работает. Схема очень помогла.
Теперь думаю купить себе такую зарядку, да переделать её, как мне нужно. Поставить мощные транзисторы и открывать их драйверами обязательно, и на радиатор всё, с вентилятором.
Дык, за 30-то баксей — чего ж и не купить? Ежели за один только дисплей такой $15..$20 берут и не краснеют?
Как будущему владельцу вот тебе еще околоеенные полезности, до кучи:
Ноль,
Раз,
Два,
Три,
Четыре,
Пять.
P.S. А отчетик по доработке будет?
Сегодня я её случайно переполюсовал,так защита от переполюсовки не сработала. Сгорел транзистор который от переполюсовки защищает, слава богу всё остальное целое. Заменил транзистор. Пробовл переполюсовывать — работает. Чё он сгорел то тогда.
Запросто. Но не сейчас.
Серёг, немного на более старой версии BC6 тоже приносили в ремонт переполюсованный, там в соике транзюк 10-ти амперный лопнул на входе. Заменил на irf7413 и больше от переполюсовки не дох. Также приносили такой же зарядник с выгоревшими дорогами, и отплавленными некоторыми детальками, просто всё восстановил и усилил. Дороги выгорели по цепи разрядки на низкоомный резюк. Мощность резюка увеличил (еле поместился в корпусе), дороги усилил и всё стало гут. И последний ремонт BC6 версия со встроенным балансиром, так там вообще при подключённом к Li-Po балансире переполюсовали силовые клеммы аккумулятора, я целую неделю дороги на плате восстанавливал, но встроенный балансир не починил, там лопнула микруха со стёртой шкуркой крышкой, так что я не разобрался что там было, а на выходе микрухи ключи P- канальные, которые тоже все погорели. Тупо припаял к разъёму балансир внешний фирмы Дуальский, а детали встроенного удалил. Вроде до сих пор у хозяина работает зарядник.
Себе взял подобный зарядник BC6 (синий корпус) с выходом на комп и платой похожей на твой на 80-90%, сразу перебрал его, пасты термо добавил, покультурней привёл плату в эстетический вид, оппаял транзюки и стабилизатор. Работает уже 2 года без проблем.
Источник