Авторизация
Зарегистрироваться

Маленький универсальный зарядный модуль для литиевых батарей / TP4056 1A Li-Ion battery Charging Module


Вся история началась с того, что только что купленный карманный роутер Hame R1 (благодаря обзору отсюда, можете почитать его здесь) приказал долго жить. Если точнее, вышла из строя микросхема зарядки. Как я справился с этой проблемой и в итоге получил большую функциональность, нежели была изначально, можно прочитать под катом.
Много фото, а также ковыряния паяльником.
Если что, я предупредил =)

Заранее извиняюсь за неказистость и качество фотографий.
Ну что, поехали!
После недели использования Hame R1 начал странно себя вести: после конца зарядки постоянно горел индикатор зарядки и постоянно кушались 0.35A от аккумулятора. Вскрытие показало, что греется вот этот модуль:


(выпаян и лежит рядом))
Поиск в гугле по маркировке ничего не дал, а беглое тыкание щупами по выводам микросхемы дало понять, что скорее всего это и есть микросхема заряда.
Тут на помощь и пришёл сабж, заказанный до кучи с фасттеча.

Девайс простой и незатейливый. Основан на микросхеме TP4056, на ней же, кстати говоря, построена зарядная часть всеми любимой народной зарядки ml102 пятой версии.
Ток заряда задаётся резистором R4, по умолчанию впаян резистор на 1.2KОм, что соответствует току заряда в CC в 1А.
При желании, для батарей малой ёмкости, ток можно (и нужно!) уменьшить. Соотношение тока и необходимого сопротивления можно найти под спройлером.
Дополнительная информация
RPROG(k)IBAT (mA)
30 50
20 70
10 130
5 250
4 300
3 400
2 580
1.66 690
1.5 780
1.33 900
1.2 1000

На сабже имеется два индикаторных светодиода. Красный горит во время зарядки, а зелёный после её завершения.
Также на плате присутствует разъём miniUSB, так что можно подключать и пользоваться, но не в нашем случае. Плата такого размера просто не влезет в корпус роутера.
Так что я открыл Eagle и принялся за дело.
Спустя полчаса схема девайса была готова, а вскоре и разводка дорожек:


Разводил схему без разъёмов и чего бы то ни было ещё. Максимально компактно, чтобы можно было встроить девайс куда угодно.
Дальше был ЛУТ, травление, нанесение паяльной маски. Кому интересно — можете посмотреть небольшой фотоотчёт под спойлером.
PCB за одну ночь
Печатаем схему на специальной китайской бумаге, зачищаем текстолит:

После этого переносим утюгом тоннер на текстолит и травим.
Я травлю в перекиси водорода. (100мл перекиси (50град C) + 20г лимонной кислоты + 5г соли)

Пока плата травится готовим трафарет для паяльной маски. Специальной плёнки для печати у меня нет, поэтому я обхожусь плёнкой для ламинирования.

А вот и плата протравилась:



После нанесения паяльной маски:

Пролудим выводы:

Ну и наконец перенесём компоненты с сабжа на нашу плату:

Проверим работоспособность:


Всё работает!
Схема для Eagle: TP4056.zip

Ну вот, плата готова. Теперь стал другой вопрос. В ходе тестирования выяснилось, что при таком зарядном токе микросхема нехило греется:

84грС после 2.5 минут работы это ппц. При встраивании модуля в девайс придётся это учитывать.
Подготавливаем место для зарядки над разъёмом RJ45:

Подпаиваемся к + выхожу с разъёма microUSB роутера

А также + от аккумулятора, и землю (синий провод) около кнопки reset.

Так я решил вопрос с перегревом:


Устанавливаем модуль на посадочное место и закрепляем его термоклеем:

Для безопасности между радиатором и микросхемой вставляем специальную термопрокладку:

Наносим термопасту, устанавливаем радиатор и приклеиваем его суперклеем к ребру корпуса (при этом хорошенько его прижимаем вниз)

Не забываем сделать два отверстия в корпусе для индикаторов заряда.

Последний взгляд перед сборкой:


На этом всё!
или…
Вот конечные фото с демонстрацией работы:



Как можете заметить, девайс не потерял товарного вида, а главное только набрал функциональности! Теперь после окончания заряда индикатор не просто тупо гаснет, а горит добрый зелёный светодиод.

Вот теперь уж точно всё. Будут вопросы — с радостью отвечу.
Всем бобра! =)

UPD:
Благодаря пользователю с ником turbopascal007, было выяснено, что за микросхема была установлена в моём роутере. Он не поленился и разобрал свой, после чего прислал мне его маркировку. По EMC5755 гугл без проблём выдаёт даташит, в отличие от установленного у меня C2C37. Так что у кого возникнет такая же проблема — можете просто её заменить.
Планирую купить +90 Добавить в избранное +130 +298
свернуть развернуть
Комментарии (73)
RSS
+
avatar
  • VitruM
  • 15 февраля 2014, 23:50
+34
Вот таких обзоров и не хватает, побольше бы таких обзоров ))))
Спасибо за обзор и разжевывание что и куда.
А вот радиатор нужно было обрезать прямо шлифовальной машиной, получилось бы красивей…
+
avatar
0
автор просто красава!!!
P.S. у меня маленький вопрос: почему не клеить радиатор термоклеем напрямую, без термопрокладки? Ведь если аккуратно сделать (а это автор явно умеет) теплоотвод будет гораздо лучше чем с прокладкой.
+
avatar
+4
у меня было опасение замкнуть провода, напаенные на кондёр. Так что чтобы наверняка.
Всё равно вышло хорошо. Больше 40 температура не поднималась =) (в корпусе 43)
+
avatar
  • nek
  • 15 февраля 2014, 23:51
0
у моего кента такой же девайс, заряжает до 30%, через месяц.думаю акб, может быть контроллер заряда?
за обзор +,
+
avatar
  • -danger-
  • 15 февраля 2014, 23:52
+2
ну ты мужик!
я бы ради такого поленился

п.с. серийное производство налаживаешь?
+
avatar
+13
Если Вы про количество сделанных плат — то это прозапас, не травить же одну плату 1х1.5см. Плюс есть примерно 4 девайса требующих такой же доработки. =)
+
avatar
  • Ardes
  • 16 февраля 2014, 00:04
+1
Очень круто сделано, для меня это выглядит не реально)
+
avatar
  • -danger-
  • 16 февраля 2014, 00:11
+1
очевидно родной контроллер зарядa тоже стpадал перегревом
+
avatar
  • zabx2
  • 16 февраля 2014, 00:16
0
жирный плюс за прямоту рук!
+
avatar
0
С удовольствием прочитал, спасибо!
+
avatar
  • golart
  • 16 февраля 2014, 00:25
+4
Зачем нужна паяльная маска? И как она наносится на плату?
+
avatar
+1
мне тоже это интересно
+
avatar
+22
Для механической/химической защиты дорожек. + для того, чтобы припой не растекался по дорожкам.
я использую такую: тыц, самую простую и дешёвую, однокомпонентную.
Наносится очень просто. На обезжиренную плату просто «размазываем» её тонким слоем, а потом сушим под ультрафиолетовой лампой. моя лампа 26W справляется с этим за 40 минут.
Для того, чтобы паяльная маска не «засыхала» на контактах, которые мы будем паять и нужен тот фотошаблон в обзоре. С помощью него мы не даём засветиться выводам на плате, а после сушки просто стираем эти места ацетоном.
Как-то так.
Вот тут хорошая статья по этому поводу. Только маска там покруче, двухкомпонентная. Работать с ней несколько сложнее, нежели с моей.
+
avatar
+4
Как всё красиво… А я кипятком писал от своей первой платы сделанной ЛУТом. После лака для ногтей это было нечто, а тут прямо как заводская…
+
avatar
0
только хотел спросить, как такую зеленку на плату нанесли, как уже все рассказали.
+
avatar
+2
Самое интересное в обзоре)) Я не видел ещё что бы её наносили в домашних условиях и не понимаю, как она получилось зелёной) Ждём автора.
+
avatar
0
Про паяльную маску интересно.
И что за специальная китайская бумага и что можно взять взамен?

Уже все ответили)
+
avatar
+5
А подробнее про «китайскую бумагу»? Как она называется, по каким ключевым словам искать, цена и способ применения?
Технология переноса маски и её изготовления?
Побольше бы таких обзоров.
+
avatar
+13
buyincoins.com/item/18929.html
Способ применения очень простой. Печатаем на бумаге схему, прикладываем к плате и греем её утюгом, постепенно проглаживая. Я грею утюг до 180грС и глажу плату примерно минуту. Потом обязательно даём этому делу остыть и только потом отрываем бумагу от платы, сначала с краёв, а потом берём с одной стороны и отдираем до конца. Получается очень хорошо. =)
Про паяльную маску сказал выше.
В следующем обзоре (будем лайтпак делать) этот процесс засниму и опишу подробнее, раз такой интерес)).
+
avatar
  • mircd
  • 16 февраля 2014, 01:51
+2
по идею это отходы от оракала, самоклеющей пленки, на ощупь мыльная. Это так?
+
avatar
+1
Ну да, можно сказать, что она «мыльная». Но я бы всё же сказал, что это не она. Тут прослойка прозрачная есть, которая как раз и позволяет максимально хорошо перенести тоннер на плату.
+
avatar
  • skadi
  • 17 февраля 2014, 02:29
+1
Отходы от оракала тоже хорошо работают.
+
avatar
  • Naevus
  • 16 февраля 2014, 08:24
+2
Я использую старый запас обычной фотобумаги… ну в смысле — как обычной? Обычной — для обычных фотоаппаратов… блин, да как же объяснить то?.. :) В общем — унибром, бромпортрет, йдоконт. Кто помнит — поймет. Нельзя использовать березку и самшит (у них глянцевый слой из полиэтилена — испортите печку в принтере!). Остались уже только толстые листы :( отмокают очень долго. Но я и занимаюсь ЛУТ раз в 3 года :-[
Пробовал глянцевые журналы у жены — тоже получается нормально если аккуратно все делать.
+
avatar
  • osmos7
  • 16 февраля 2014, 22:34
+1
Попробуйте кальку. Я увлекался глянцевыми журналами, но после кальки в восторге. + Двустороннюю плату с калькой сделать не сложнее. чем одностороннюю.
+
avatar
  • boxt
  • 16 февраля 2014, 00:56
0
Все очень интересно, а особенно сам процесс изготовления платы
хотелось бы по-подробней:
1. «Печатаем схему на специальной китайской бумаге»- а чо за бумага? где ее брать?, да и что за фольгированный текстолит(вид какой-то сразу луженый)?
2. «нанесение паяльной маски» — это что такое, и зачем если плата уже протравлена и лишний металл убран.
Можно пояснить, а то я помню только как травили хлорным железом.
пока писал вопрос уже ответы появились
+
avatar
+2
Всё описал выше, но и немного добавлю.
Текстолит самый обычный, не лужёный.
+
avatar
  • Kostakis
  • 16 февраля 2014, 14:07
0
1. «Печатаем схему на специальной китайской бумаге»- а чо за бумага? где ее брать?,
например вот
+
avatar
+1
Зачем давать заведомо дороже, если по комменту выше автор указал ссылку по самой дешевой цене mysku.ru/blog/china-stores/22459.html#comment512132
+
avatar
  • Kostakis
  • 16 февраля 2014, 14:33
+2
я к примеру дал, а не заставлял покупать разве не понятно? Кто захочет тот поищет подешевле, главное знать что искать.
+
avatar
  • SKB
  • 16 февраля 2014, 07:15
0
Еще вопросик:
Я так понял, датчик температуры Вы не использовали.
Случайно не в курсе какой термистор подходит?
+
avatar
+1
Вроде как обычный NTC термистор на 10кОм
+
avatar
  • OwnerSKU
  • 16 февраля 2014, 11:43
+3
Уже на середине обзора начал думать как поставить самую большую оценку! Надо пожаловаться за самый суперский обзор золотых рук. Молодец, наш человек! Про перекись водорода не знал кстати.
+
avatar
  • Beard
  • 16 февраля 2014, 14:25
+1
Обзор — супер! Сразу видно, автор — наш человек :). Для тех у кого нет под рукой китайской бумаги для ЛУТ, можно использовать бумагу с глянцевых журналов, но только осторожно, ибо с нее лазерная краска бывает что отваливается. Если дорожки толстые, а плата простая, то пойдет и обычная, но ее долго размачивать нужно. Кстати, еще много зависит от порошка используемого в принтере. Один раз, когда еще активно занимался поделками, пришлось раз десять перепечатывать платку, пока не дошло, тупо отпечатать на принтере с новым стоковым картриджем.
Платы зимой, потому что дома, травил хлорным желелезом, а в теплое время в гараже или во дворе азотной кислотой (ей очень быстро получается, но опасная штука, требует очень аккуратного обращения, а травмы могут быть очень серьезными)
+
avatar
+1
www.qrz.ru/schemes/contribute/technology/plata4.shtml
cxem.net/master/11.php
можно использовать бумагу для факса, для нанесения рисунка на плату
+
avatar
  • heruSS
  • 16 февраля 2014, 20:18
0
Хотел уточнить какой резистор ставили — ток на зарядку?
+
avatar
0
Оставил родной на 1.2кОм, емкость аккумов как раз позволяет заряжать током в 1А.
+
avatar
+3
Обновил обзор. Добавлена информация про оригинальную микросхему зарядки. Спасибо пользователю turbopascal007!
+
avatar
  • vmzsoft
  • 01 марта 2014, 16:47
0
Прекрасный обзор, кропотливая и чётко выполненная работа, адекватные разъяснения.
Это я как старый радиолюбитель оцениваю.
Жирный плюс автору!
+
avatar
0
Вот это обзор!
И технология ЛУТ расписана, и зарядка, и сборка-разборка роутера и крепление радиаторов и многое другое, которое пригодится даже тем, у кого нет данного девайса.
Надеюсь этот обзор будет обзором месяца!
Жирный плюс.

зы подскажите еще где покупали термопрокладку.
+
avatar
+1
Я покупал вот тут buyincoins.com/item/2785.html
Но так как там уже нет, поищу Вам, к примеру вот вот.
+
avatar
0
Спасибо, а то не знал как она называется по английски :)
+
avatar
  • Kostakis
  • 17 февраля 2014, 12:54
0
А никто не встречал готового модуля для зарядки 2-х банок лития в последовательном включении?
+
avatar
  • npodolny
  • 23 февраля 2014, 12:28
0
например эта: ebay.com/itm/121017524749
+
avatar
  • npodolny
  • 23 февраля 2014, 13:14
0
зарядника не встечал, видел только балансиры
+
avatar
  • Kostakis
  • 23 февраля 2014, 18:42
0
спасибо, посмотрю что за зверь :)
+
avatar
  • Omega
  • 17 февраля 2014, 15:44
0
Странно как маршрутизатор заряжает ДВА аккума, от которых 4 провода(как пишет автор). По идее должна быть балансная схема. Но EMC5755 не балансная- расчитана на одну банку… За обзор +
У меня такая плата давно в списке отслеживания. Самое интересное их несколько модификаций по компановке. Мне на самом деле лучше подошла бы плата балансира, на 2-3 банки(все, что питается от 9 до 12в, металоискатели, рации и разный хлам). Вот ее бы навстраивал. А этих получается нужно 2-3 платы ставить… и то пойдет ли оно так, ведь банки последовательно включены.
+
avatar
0
Банки приварены точечной сваркой параллельно (видно на фото).
В моей версии роутера (с контроллером EMC5755), индикация заряда не совсем индикация заряда, она горит и без подключенной батареи, это индикация наличия внешнего питания:



Кстати, контролер заряда EMC5755 нагревается слабо и ему не нужно никакого внешнего охлаждения.
Степень заряженности батареи проверяется нажатием кнопки «T» на корпусе роутера (4 градации):
+
avatar
0
Специальной плёнки для печати у меня нет, поэтому я обхожусь плёнкой для ламинирования.
что за плёнка? где покупаете?
+
avatar
0
Ой, да Вы чего. Обычная плёнка для ламинирования. Конкретно в этом обзоре я использовал вот эту маленькую плёнку для визиток. У меня также есть рулон плёнки формата А3, вот его для больших плат юзаю. Где купить уже не подскажу. Для многих рулон нафиг ненужен, дорого и нецелесообразно.
+
avatar
0
а на ней можно печатать на лазерном принтере или она только для струйного подойдет?
+
avatar
0
можно на некоторых струйниках, ито нужно режим подбирать.
на лазернике это дело прилипнет к валам и Вы рискуете угробить принтер.
Я «печатал» на ней только потому, что у меня она была, а специальной бумаги не было.
Сначала напечатал на той китайской бумаге, а после перевёл ламинатором на плёнку для ламинирования. В стране кризис, используем то, что есть =)
+
avatar
  • npodolny
  • 23 февраля 2014, 13:06
0
Извините, еще не приходилось пользоваться ламинатором. подскажите, вы как переводили рисунок с китайской бумаги на пленку для ламинирования? взяли половинку пленки и бумагу и прогнали через ламинатор, затем отодрали китайскую бумагу? затем сложили пленку с рисунком с чистой половинкой пленки (чтобы рисунок был внутри) и прогоняли еще раз через ламинатор?
+
avatar
0
всё верно =)
+
avatar
  • npodolny
  • 24 февраля 2014, 00:28
0
Спасибо. Китайская желтая бумага уже в пути, попробую пока без ламинатора, утюгом переносить трафарет на пленку для ламинирования.
С паяльной маской, защищающей дорожки, плата выглядит супер! такие обзоры заставляют браться за дело :)
+
avatar
0
И ещё кое-что. Паяльную маску нужно наносить довольно тонким слоем, иначе она останется на плёнке при отдирании. Или можно предварительно защитить плёнку от прилипания. Я вот пока экспериментирую с этим, wd-40 или силиконовая смазка вполне неплохо помогают
+
avatar
  • penzet
  • 19 февраля 2014, 23:51
0
Скорее наоборот только для лазерного
+
avatar
  • Litok
  • 24 июня 2014, 21:24
0
А подскажите пожалуйста, люди добрые, есть ли аналогичные устройства, но только на входящее напряжение 12-15V?
+
avatar
0
а что Вы заряжать то собрались?
если тоже литий — нужен конвертер понижающий.
а если другой тип батарей или цепочка последовательная то вообще спец. зарядник нужен.
+
avatar
  • Irvy
  • 21 августа 2014, 15:21
0
Подскажите и мне, пожалуйста, а то не совсем понимаю из обзора — это устройство (зарядник) позволяет одновременно и заряжать, и питать потребителя?
Хочу запихать в многострадальный TP-LINK TL-MR3020 / 702 подходящую по размеру батарею и дать ему автономное питание.
+
avatar
0
ну, можно сказать и так. при большом потреблении батарейка не дозарядится и будет вечный подзаряд.
+
avatar
  • sakatgg
  • 13 ноября 2014, 19:55
0
Использую для печати (лазерный принтер) и переноса маски на текстолит мелованную бумагу :) получается отлично
+
avatar
  • mytogeh
  • 21 ноября 2014, 11:39
0
Подскажите пожалуйста: название и маркировку элемента С1, С2.
+
avatar
0
Ой, а чего там пояснять то. Керамические конденсаторы ёмкостью 10 микрофарад
+
avatar
0
С током заряда 25мА (R3=47K) это чадо китайской техники не работает(((
+
avatar
  • Altron
  • 22 сентября 2015, 22:54
0
Собрал схемку все работает норм вот только светодиод в режыме ожыдания без батарейки почему то моргает и через время вообще глохнет, запускал схему от солнечной панели через стабилизатор L7805cv параметры СБ заявлен производ
V -22v max
A-500ma
W-10w
Очень даже неплохо работает только охлаждение нужно дополнительное на микрухи
+
avatar
0
Помогите, пожалуйста.
Требуется собрать девайс на двух Li-ion аккумуляторах, так как нужно 7,4В.
Аккумуляторы будут соединены последовательно. Каким способом мне можно зарядить сразу 2 аккумулятора? Подскажите, пожалуйста.
+
avatar
  • makks
  • 30 декабря 2016, 19:48
0
MrMax836
к аккумам подключить платку балансира, например как уже приводилась выше ebay.com/itm/121017524749.
А на ее вход нужно подать напряжение зарядки для двух аккумов (для Liion 2х4.2 В = 8.4 В) со стабилизацией тока. Если нет блока питания со стабилизацией тока, можно поставить любой блок питания с напряжением 12-35 В и достаточной мощностью, а на его выход платку стабилизатора вот к примеру ebay.com/itm/131739939694
+
avatar
  • leo62
  • 26 ноября 2016, 12:24
0
Работа этой этой зарядки в буферном режиме будет не корректна.Получается плата зарядного устройства нагружена не только подключенным аккумулятором, а ещё и схемой гаджета.
+
avatar
  • ser123
  • 08 января 2017, 18:06
0
всех с рождеством поздравляю. чип — hxn-ap 0303. подскажите название чипа чип смд 8 пин 1-1пин вместе на катушку 3-4пин вместе на землю. чип контроллер зарядки дс дс уп -с 1 в на 5 вольта выход. и где его можно заказать 2шт или укого есть наруках то куплю есливы рядом. зарядка накрылась эта маленькая плта с ебей от тырканья шолавливых ручек
+
avatar
  • makks
  • 24 февраля 2017, 17:38
0
Не оно?
+
avatar
  • ser123
  • 26 февраля 2017, 13:23
0
да эта мс- не кому не советую ее тыркать во время работы то сразу выходит из строя без видимых признаков. диод 3 апера перекинул с платы на более слабый дс дс уп. если у кого есть така мс то куплю на алли 10шт и более ненужны
+
avatar
  • ser123
  • 27 февраля 2017, 21:49
0
нестал париться искать эти мс ки заказал на епей за 61р плату без разема юсби. хотя отремонтировать самому гараздо интересней поменять мс. сама эта платка так себе середнечек с кпде 60-90проц то есть средний ток заряда будет гдето 400-500ма при входном 3.7в с акб

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.