Imax b6 80w электрическая схема. Зарядное устройство imax b6

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?

Универсальное зарядное устройство iMax-B6 по праву считается народным. Любой авиамоделист или человек имеющий в хозяйстве Li-Po аккумуляторы издалека узнает синюю шайтан-коробку.

внешний вид шайтан-коробки

Для своего времени зарядка оказалась настолько революционной и простой, что ее начали копировать все кому не лень. Существуют несколько версий зарядника:
- Оригинал назывался BC-6 и производился компанией Bantam на базе ATmega32/ATmega32L .
- Потом его удачно слизала SkyRC, а про Bantam все забыли.
- Точная копия SkyRC на ATmega32 сделанная в подвале (такая попалась мне).
- Копия с отличиями в схеме и плате.
- Зарядка на чипе . Клоном ее назвать трудно так как это устройство совсем на другом микроконтроллере и только внешне похожее на iMax-B6.
- В 2016/2017 году китайцы достигли дна оптимизации и выпустили новый зарядник, который нормально заряжает только литий. Чип в корпусе TQFP48 и без маркировки. Вангуют что это STC или ABOV MC96F6432 . Похоже ванги ошиблсь - это оказался MEGAWIN MA84G564 . Сторонних прошивок нет и похоже не будет.

В сети гуляют как минимум три схемы оригинального iMax-B6. Самая удачная попытка срисовать схему и понять как она работает была предпринята пользователем electronik-irk . Со своими наработками он поделился в сообществе "Рожденный с паяльником".

Но в любой бочке меда всегда найдется ложка дегдя. Нашлась она и в iMax-B6. Это проблема с Δv во время заряда 1.2 вольтовых Ni-Ca и Ni-Mh аккумуляторов. В свое время я писал в сообщество о проблеме с Δv, но ответа так и не получил. Мое мнение - трудности с Δv возникают из-за нескольких косяков. Первый - во время включения и при каждом измерении на конденсаторе C21 и выходных клемах возникает выброс порядка 3-4 вольта, который вносит не хилые искажения Δv у 1.2 вольтовых аккумуляторов.

схема силовой части

Эта проблема легко решается добавлением сопротивления R128 с номиналом 4.7кОм параллельно конденсатору C21. В качестве бонуса этот резистор исправляет баг-фичу некоторых iMax-ов - умирать при включении без нагрузки. При этом обычно горят VT26 или VT27.

Подпаивать R128 надо сюда

Вторая проблема маленькая разрядность АЦП и шумы от блока питания и цифровых цепей. 10bit еле-еле хватает для диапазона 0в - 30в с точностью 0.29мВ. Чтобы хоть как-то облегчить работу АЦП нужно провести комплекс мероприятий:
- Повысить стабильность опорного напряжения.
- Поменять родную прошивку iMax на cheali-charger . Данная прошивка использует трюк с передискретизацией и добавлением искуственного шума . После всех этих доработак вы сможете ловить Δv у Ni-Ca/Ni-Mh при зарядных токах > 0.5C

В iMax-е построенном на ATmega32 применяется не самый точный источник опорного напряжения в 2.5 вольта на базе TL431 . Слегка повысить его стабильность можно допаяв электролитический конденсатор емкостью 10мкФ между AREF и землей.

опорник в левом вехнем углу

О перепрошивки, калибровке и активации режима искусственного шума я опишу во части.

UDP: Как правильно заметил Loll Ol в комментариях, TL431 очень критична к емкости выходного конденсатора. Красным отмечены зоны стабильной работы: 0.001mF - 0.01mF и 10mF.

график стабильности TL431

В IMAX B6: схема и печатная плата

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

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.

Ещё вопрос к залу про кварц: неужели для ATMEGA кварц обязателен?

Сегодня в наших домах в изобилии различной портативной техники, работающей от элементов питания. В свою очередь элементы питания могут быть различной конфигурации и по размерам, и по напряжению, и по технологии, применяемой для долговременного сохранения запаса электроэнергии. Элементы питания могут быть как одноразовые (солевые батарейки, например), так и многоразово перезаряжаемые элементы питания - аккумуляторы. Следом часто встает вопрос о том, что аккумуляторы для дальнейшего использования необходимо заряжать, хотя производители портативной электроники часто заботятся, о том, чтобы к таким устройствам в комплекте шли специальные зарядные устройства, но на практике не раз случается, что либо для таких аккумуляторов просто нет зарядного устройства (имеется ввиду в комплекте с каким-либо устройством), или покупая пальчиковые аккумуляторы, например, для фотоаппарата не всегда покупается сразу и зарядное устройство (которое как правило всегда приобретается отдельно в таких случаях), либо просто и банально стандартное зарядное устройство потерялось, ну или же наконец в радиолюбительской практике часто приходится заряжать какие-нибудь аккумуляторы, которым охота дать жизнь в каком-нибудь своем устройстве. Так вот, проблему перезарядки аккумуляторов можно решить приобретением специального зарядного устройства для них. Ну а рассмотрим мы сегодня не самое простое зарядное устройство, а всеядное IMAX B6, а точнее его 80 ваттную копию.

Приобрести его можно на торговых интернет площадках или AliExpress . Цена на копию начинается от 20 условных единиц, что до 1,5 - 2 раз дешевле оригинала и к тому же мощнее на 30 Вт. Но копия есть копия - нужно держать глаз пистолетом при покупке, ведь скопировать может и дядя Ляо в подвале. В моем случае продавец оказался и вправду порядочным (отзывы штука полезная) - получил зарядное устройство минимально отличающееся от оригинала - единственное просто сборка корпуса не очень порадовала, а печатная плата изготовлена на высоком качественном уровне.

Характеристики зарядного устройства:

Напряжение питания 11 - 18 вольт
Зарядный ток от 0,1 до 6 ампер
Максимальная мощность заряда 80 ватт
Разрядный ток до 2 ампер
Максимальная мощность разряда 10 ватт
Функции зарядного и разрядного устройства
Зарядка NiMH/NiCd аккумуляторов от 1 банки до 15 последовательно
Зарядка Li-ion/Polimer аккумуляторов от 1 до 6 банок последовательно
Масса зарядного устройства 227 г
Габаритные размеры 133х87х33 мм

Повертим пришедшую посылку в руках и рассмотрим с разных сторон.

Днище корпуса без голограммы, которая должна присутствовать именно в оригинальном устройстве, и такие сякие китайцы приклеили криво ножку, будут наказаны!

Корпус зарядного устройства сам по себе является радиатором. К слову корпус весь полностью изготовлен из алюминия.

Вот в такой разъем необходимо подключить внешний источник питания 11 -18 вольт. Вообще есть варианты копий со встроенным внутрь источником питания, но я не думаю, что это лучше, компактнее да, а вот греться может больше, что не есть хорошо. В отверстии с уголком, рядом с градусником на самом деле разъем - подключать можно или USB, или термометр (в инструкции не сказано, но вроде как это LM35) для контроля температуры заряжаемых аккумуляторов.

С другой стороны разъемы для балансного заряда Li батарей и основной выход плюс минус на все аккумуляторы.

Комплект поставки это инструкция и комплект проводов (блок питания в набор не входит и его нужно покупать отдельно):

При заказе попросил продавца укомплектовать проводами вот с такими разъемами, по умолчанию это будут T-коннекторы.

Вот такая инструкция идет в комплекте на английском и в глянце. Датирована инструкция 2008 годом.

Отдельно к зарядному устройству приобрел 120 Вт универсальный блок питания (правда предназначенный для ноутбуков). Хотя и тут китайцы схитрили и блок оказался на 96 Вт, а 120 всего лишь максимальная.

В комплекте к блоку идет набор разъемов для различных ноутбуков:

Для зарядного устройства идеально подходит штекер под номером три слева с белым колечком.

Напряжение блока питания можно регулировать от 12 вольт до 24 вольт.

Ну что же, внешне все оценили, приступим к разборке!

Откручиваем боковые крышки и достаем днище корпуса, к которому прикручена плата.

Как сразу можно заметить, плата изготовлена очень качественно, все элементы для поверхностного монтажа стоят ровно (электролитические конденсаторы не в счет), флюс отмыт, нигде нет никаких загрязнений, пайка блестит, все запаяно аккуратно. Даже глаза радуются! Преобразователь напряжения в устройстве используется импульсный - это только для заряда аккумуляторов, Стабилизатор для микроконтроллера устройства расположен на обратной стороне платы. Перенесем свой взор туда.

Как видно, все теплонагруженные элементы расположены на обратной стороне печатной платы и прижимаются к корпусу устройства, который, как вы помните, является как раз и радиатором по совместительству.

Прижимается все к корпусу через терморезинки.

Порадовала штамповка якобы для вентиляции, которая практически не имеет щелей для циркуляции воздуха.

Пожалуй один из самых интересных вопросов это на базе чего построено зарядное устройство. Но тут разочарование - мы этого не узнаем, так как надпись затерта на корпусе микросхемы микроконтроллера. Вообще на глаз очень похоже на микроконтроллер Atmega16.

Соберем все обратно и попробуем включить, надеюсь ничего не было сломано во время разборки..)

При включении питания появится в самом начале надпись с названием устройства. И далее можно приступать к работе с устройством, выбрать нужный режим, задать параметры тока зарядки и нажать старт, после проверки аккумулятора начнется процесс заряда аккумулятора по заданному алгоритму в зависимости от выбранного типа. В случае неправильного выбора, например поставить NiMH аккумулятор вместо Li-ion, устройство выдаст ошибку и заряд не начнется, аналогично в случае отсутствия аккумулятора вовсе или большего или меньшего количества аккумуляторов подключенных к зарядному устройству по сравнению с выбранными параметрами меню зарядки.

Подключаем провода к зарядному устройству и крокодилами подключаемся к аккумулятору. Стоит предусмотреть держатели для аккумуляторов, так как просто крокодилами не то что не удобно, а иногда невозможно соединиться.

Попробуем зарядить старый аккумулятор от мобильного телефона.

Задаем параметры.

Жмем старт и устройство проверяет аккумулятор.

Заряд пошел. В верхней строке указа тип и количество аккумуляторов, зарядный ток (аккумулятор 700 мАч, однако он убитый и его емкость несколько меньше, в процессе зарядки ток снизится до 300 мА и постепенно снизится до 0 в конце зарядного цикла) и напряжение на аккумуляторе. В нижней строке указывается запущенный процесс зарядки или разрядки, время которое протекает зарядка и емкость заряда вкачанная или выкачанная из аккумулятора.

В конце зарядки раздастся звуковой сигнал и зарядка прекратится. По итогам старенький аккумулятор зарядился за 1 час и его емкость составила почти 200 мАч. И все же значение емкости может быть слегка завышена, судя по всему этот расчет происходит по принципу текущего зарядного тока, перемноженного на время протекания этого тока.

Для различных типов аккумуляторов напряжение задается автоматически (номинальное напряжение плюс напряжение полностью заряженного аккумулятора, так для LiPo номинальное значение 3,7 В, а заряженный аккумулятор даст напряжение в 4,2 В). Номинальное напряжение для NiMH и NiCd 1,2 В, для Li-ion 3,6 В, для LiPo 3,7 В, для LiFe 3,3 В.

Зарядное устройство работает по 4 алгоритмам по умолчанию: Li аккумуляторы (обычная зарядка, балансная зарядка (используются разъемы справа от основного выхода зарядки с многочисленными штырьками), быстрая зарядка, хранение, разрядка), NiMH аккумуляторы (устанавливаем ток зарядки, ток разрядки, количество циклов зарядки-разрядки), NiCd аккумуляторы (устанавливаем ток зарядки, ток разрядки, количество циклов зарядки-разрядки ), свинцовые аккумуляторы (разрядка и зарядка). Также можно сохранить свои данные по некоторым своим комбинациям зарядки аккумуляторов, например 4 аккумулятора NiMH такой-то емкости заряжать таким-то током и по таким-то циклам, чтобы не настраивать каждый раз все это перед зарядкой.

Далее в зарядном устройстве есть меню настроек, где можно задать тип Li аккумулятора , время проверки аккумулятора, настройка D.Peak чувствительности, управление и настройка разъема для USB или термометра и прочее, схема меню на фото:

Для подключения к компьютеру по USB потребуется UART-USB переходник. Выгружаемая зарядным устройством информация содержит лог зарядки или разрядки. Для визуализации полученных данным можно использовать программу Log View от компании SCYRC, разработанную для оригинальных зарядных устройств.

Ну что же, зарядное устройство IMAX B6 вполне себе не плохой агрегат, грамотно заряжает практически все, что используется в портативной технике в качестве элементов питания. Причем заряжать можно все от пальчиковых аккумуляторов до небольших автомобильных аккумуляторов. Единственный недостаток, которой можно отметить, это то, что он заряжает по несколько аккумуляторов только в соединении последовательно. Если бы была реализована раздельная зарядка нескольких аккумуляторов (для Li аккумуляторов балансный режим не в счет), прибор бы был, наверное, лучшим выбором в данном ценовом диапазоне.

Пользовательский обзор популярной модели зарядного устройства IMAX B6*клон*через три года работы.

Всем привет.Привет сайтчанам и простым читателям этой статьи.

Сегодня моя статейка будет посвящена пользовательскому обзору популярной модели АЙМАКС Б6.

Модель хоть и не новая-есть уже куча ее новых версий-но мой вариант есть в продаже и пользуется спросом.Надеюсь этот обзорчик будет чем то интересен.

Начну с небольшого лирического вступления-для тех кто не в курсе-ЗАЧЕМ?-ПОЧЕМУ?ДЛЯ ЧЕГО ТАКАЯ ЗАРЯДКА?

На сегодняшний день считается что интелектуальная зарядка-лучьшее что можно использовать для зарядки разных типов аккумуляторов.

Обычно в ней есть весь нужный набор настроек для работы с аккумуляторами.

Такая зарядка облегчает это дело-да и что там говорить-это ПРОСТО И УДОБНО не нужно перерывать кучу инфы по аккумуляторам для их правильной зарядки-УМНЫЕ ЛЮДИ ВСЕ ЭТО запихнули в зарядку- за что им отдельное спасибо.

Таксс с лирикой вроде окончено-перейдем к делу.

ЧТО МНЕ ПОНРАВИЛОСЬ И НЕ ОЧЕНЬ В ЭТОМ ЗАРЯДНОМ УСТРОЙСТВЕ-за все время работы.

ПОНЯТНОЕ МЕНЮ И НАВИГАЦИЯ(на англ.языке)--учитывая что это была моя первая интелект.зарядка+на момент покупки информации было мало по ней-инструкции полученой при покупке мне хватило что бы разобраться в нужных функциях.

ЗАРЯДКА ПРАКТИЧЕСКИ ВСЕХ ХОДОВЫХ ТИПОВ АККУМУЛЯТОРОВ--это очень удобно..т.к все в одном компактном устройстве.

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ЗАРЯДКИ --как в ручном режиме(если вы хорошо знаете и разбираетесь в аккумуляторах)-выбираем то что нам надо,сохраняем и зарядка работает в этих параметрах-для всех типов аккумов.

Для пользователей менее опытных-как я-есть АВТОРЕЖЫМЫ практически для всех типов аккумов-очень удобно.

ВОЗМОЖНОСТЬ ЗАРЯДКИ-РАЗРЯДА И ЦИКЛОВ--для никель кадмиевых и метал гидридных аккумов.Выбор этих функций по отдельности,

Выбор количества циклов(в моем варианте1 -5)

Выбор временного интервала между циклами(макс 60 минут в моем варианте если не путаю).После такого цикла можно увидеть состояние аккума.

Выбор тока заряда от 0.1 А-5А на заряд и 0.1-1А-разряд-очень удобно.

РАЗЛИЧНЫЕ РЕЖИМЫ ДЛЯ ЛИТИЕВЫХ АККУМОВ--в том числе и функция балансира-когда можно в онлайн режиме отследить состояние каждой банки отдельно.

ФУНКЦИЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ЗАРЯДКИ АККУМА--(количество залитого в аккум-не путать с током заряда).К примеру у меня есть пара полуживых-но работающих аккумов-ко торые заряжаются и не отключаются-доходило до почти кипения аккума и его нагрева.Тут просто выставлял ограничение на залив(5А к примеру)-после чего зарядка отключалась-в видео детальнее.Кто знает как эта функция правильно называется-подскажите-буду благодарен.

ФУНКЦИЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ПО ВХОДЯЩЕМУ НАПРЯЖЕНИЮ-удобно при запитке зарядки от прикуривателя авто-дабы его не посадить до уровня невозможности завести авто(предел выставляется в ручную).Выручала эта фишка не раз на рыбалке и отдыхе.

По плюсам вроде бы все-это то что отметил при пользовании для себя-Функционал у нее конечно очень богат-кому интересно можете глянуть в интернете подробный обзор-их в сети море.

ПО МИНУСАМ--которые отменил для себя.

СИЛЬНО ГРЕЕТСЯ-особенно в летнее время..при длительной работе(нет ативного охлаждения-только пасив -через алюминевый корпус)-с другой стороны -тихо работает.

НЕТ ВОЗМОЖНОСТИ ОТКЛЮЧЕНИЯ ПОДСВЕТКИ-горит ярко синим цветом-не всегда удобно при пользовании в доме.

в принципе и все.

А так зарядкой в общем доволен-позднее обзавелся и ее оригинальной версией-этому посвящу одну из следующих статей.

Дорогие читатели..какие то моменты очень долго и сложно описывать-смотрите мое видео на этот обзор-надеюсь что то оно дополнит.

На сегодня все-всем пока -до следующих статеек.