Как сделать самодельный повербанк

Как сделать простой Повер Банк своими руками: схема самодельного power bank

В очередной раз тема статьи посвящена PowerBank’ам. Сегодня вы сможете увидеть простую хорошую схему без каких-либо микросхем, только на одних транзисторах.

Схема представляет собой простой стабилизированный повышающий DC-DC преобразователь , который способен увеличивать напряжение от источника питания, к примеру, от литиевого аккумулятора, до уровня 5 В. Такое напряжение уже позволит заряжать планшеты и смартфоны.

Схема

Безусловно, такой модуль повышающего преобразователя можно приобрести в Китае примерно за 1 $, но работа устройства, собранного своими руками, приносит значительно больше удовольствия. К тому же эта схема практически не требует никаких финансовых затрат, и не придется ждать месяц, как в случае заказа товара из Китая.

Несколько слов о схеме и принципе ее работы.

принцип работы

Имеется мультивибратор в качестве генератора импульсов. В представленном варианте он настроен на частоту около 30 кГц.

мультивибратор

Принцип работы схемы не отличается от ее сородичей. Начальный импульс от мультивибратора, поступая на базу составного транзистора, открывает его. В момент закрытия транзистора возникают импульсы ЭДС самоиндукции от дросселя, которые выпрямляются быстрым диодом D1 и сглаживаются конденсатором C1. Выходное напряжение стабилизировано, а задается оно путем подбора стабилитрона VD1.

Транзистор VT2 открывается, когда выходное напряжение с конвертера превышает заданное напряжение стабилизации. База транзистора VT1 через его открытый переход закорачивается на массу. Вследствие этого последний закрывается.

Коэффициент полезного действия этого конвертера может доходить до 70—75%. И это очень даже хорошо. Но чтобы добиться такого КПД, придется потратить не один час, перематывая дроссель, ведь очень многое зависит именно от него.

Максимальное значение тока, которое удалось получить на выходе, составило около 1 А. Стабилизация работает так, как положено. Устройство пригодно для реального применения.

На создание платы также было потрачено немало времени. Она компактная, да и выглядит очень красиво.

Скачать плату можно в конце статьи.

Настало время поговорить об элементной базе и настройке схемы. Транзистор VT1 рекомендуется брать составной. Опыты проводились с разными транзисторами, но в итоге самыми подходящими оказались КТ829, КТ972 или что-нибудь из импортных, например, BD677 и т. д.

Дроссель намотан на ферритовом сердечнике типа «гантелька». Он был изъят из платы блока питания компьютера. Также можно применить кольца из порошкового железа или стержневой сердечник. Количество витков и диаметр провода были подобраны путем проведения опытов. В конечном счёте, дроссель был намотан проводом диаметром 8 мм (возможно отклонение до 20%). Количество витков составило 25.

Наладка преобразователя сводится к получению нужного выходного напряжения и минимального тока потребления на холостом ходу. В описываемом примере минимальный ток холостого хода составляет 40 мА и зависит от дросселя. Это много, если сравнивать с готовыми китайскими модулями. Но ничего не поделаешь – от банального мультивибратора не стоит ожидать большего.

Стабилитрон тоже подлежит подбору. Напряжение стабилизации выбирается в пределах 4,7-6,2 В. В примере используется стабилитрон в 5,1 В.

Составной транзистор все-таки биполярный, и возможен его нагрев во время работы, поэтому небольшой теплоотвод в виде алюминиевого листа будет очень кстати.

Не следует забывать о проверке устройства на работоспособность. Ваттметр на китайском USB-тестере немного «глючит» — реальное напряжение составляет приблизительно 5 В и может «гулять» в небольшом пределе, что полностью нормально. Также будет меняться и ток заряда.

проверка устройства

Теперь взгляните на конструкцию PowerBank’а в целом. Питается конвертер от двух аккумуляторов стандарта 18650 (Li-ion), соединенных параллельно. Они были изъяты из аккумулятора ноутбука. Рабочие емкости обоих должны быть максимально близки друг другу.

Также аккумуляторы были дополнены платой защиты, которая отключает их, когда напряжение опускается ниже 3,2 В. Заряжать аккумуляторы можно от любого USB-порта .

Для этого в устройстве задействована вот такая плата заряда:

Такие платы бывают уже со схемой защиты аккумулятора. Такие платы проще купить, чем сделать, ведь их цена всего 30-50 центов.

Теперь сборка. Первым делом нужно подготовить аккумуляторы. Паять их нежелательно, но можно. Главное – не перегреть.

Количество аккумуляторов может быть любым. В примере их 2 штуки. Чем больше их емкость, тем больше время работы PowerBank’а. Все аккумуляторы соединяются параллельно.

Корпус для PowerBank’а подошел от старого адаптера питания ноутбука.

Осталось поместить все детали в корпус, добавить выключатель питания, вывести разъем USB для зарядки телефонов, miniUSB для заряда самого PowerBank’а, а также вывести пару светодиодов, которые имеются на плате контроллера. Один из них горит, когда идет зарядка, а второй загорается по ее завершении.

Делаем Power Bank своими руками

Портативный аккумулятор для зарядки телефонов можно изготовить своими руками. Эта работа не занимает много времени, но только при условии наличия всех необходимых элементов. О том, как правильно собрать повербанк и есть ли смысл в такой работе будет подробно рассказано в этой статье.

Преимущества и недостатки затеи

Основной плюс самостоятельного изготовления – финансовая выгода (при наличии бесплатных запчастей). При наличии ненужных аккумуляторов подходящего типа, контроллера к ним и возможности приспособить какую-либо коробочку в качестве корпуса, можно получить практически бесплатно рабочее устройство.

Недостаток изготовления повер банка своими руками проявляется, если все составные части приобретаются в магазине, а также при допущении ошибки при сборке, которая может привести к выходу из строя контроллера или взрыву аккумуляторов.

Какие материалы потребуются

При сборке повербанка своими руками потребуется выполнять паяльные операции, поэтому не обойтись без припоя и флюса. Также для выполнения этой работы может понадобиться клей для пластика, ведь при самостоятельном изготовлении корпуса необходимо обеспечить надёжное соединение отдельных его частей.

Чтобы готовое изделие выглядело стильно, может также потребоваться краска либо клейкая цветная лента.

Схема повербанка

Принципиальная схема повербанка выглядит следующим образом:

  • Несколько источников питания типа 18650 соединены между собой параллельно.
  • К батарее элементов подключается управляющий контроллер.
  • Порт подключения телефона подключается к выходной цепи.
  • Порт для подключения Power Bank к зарядке соединяется с выходным каскадом.
  • Миниатюрную кнопку включения цепи разрядки устанавливают в электрическую цепь.

Все перечисленные элементы располагаются внутри корпуса таким образом, чтобы исключить случайные контакты оголённых частей проводов и клемм.

Схема

Из чего можно сделать корпус

Для самостоятельного изготовления повербанка не обязательно приобретать новый корпус. Для такого изделия можно использовать:

  • Адаптер.
  • Инвертор.
  • Миниатюрный радиоприёмник.
  • Фонарик.

Рекомендуется использовать в качестве корпуса изделия находящиеся в неисправном состоянии, в этом случае можно будет максимально снизить реальные затраты на изготовления портативного аккумулятора.

Какой источник питания лучше выбрать

В качестве АКБ рекомендуется использовать литиевые батареи, ведь такие изделия обладают очень хорошими показателями ёмкости и количества циклов заряда-разряда. Как привило, в самодельных повербанках применяются аккумуляторы типа 18650, различные перезаряжаемые элементы стандартных типоразмеров и батареи от различных гаджетов, например, смартфонов.

Читайте также  Как подключиться к щитку

18650. Использование аккумуляторов этого типа – это идеальный вариант для самодельного повербанка. Такие элементы питания могут заряжаться и разряжаться более 1000 раз.

Изделия относительно безопасны при эксплуатации, но только при наличии контроллера. Чтобы собрать наиболее мощный Power Bank, рекомендуется использовать несколько таких элементов, соединённых между собой параллельно.

Аккумуляторы Ni-Mh или Ni-Cd. В качестве перезаряжаемых источников электрического тока для внешнего аккумулятора можно использовать никель-металлогидридные и никель-кадмиевые элементы.

Такие изделия дешевле литиевых батарей, но имеют существенные недостатки. Например, при уровне напряжения в 1,2 Вольта потребуется соединять элементы последовательно, что приведёт к значительному увеличению размеров и массы самодельного изделия.

Аккумулятор от старого телефона. В сотовых телефонах устанавливаются литиевые батареи, которые также можно использовать в самодельных повербанках. Внешний аккумулятор, изготовленный на основе таких источников питания обойдётся очень дёшево, но, пожалуй, это единственный плюс использования аккумуляторов этого типа.

Обычные батарейки. Самодельный повербанк из обычных батареек может быть полезным только при длительных походах, в условиях, где нет электричества, к которому можно подключиться для восстановления АКБ.

В других случаях, такая конструкция является неоправданной из-за высокой стоимости батареек ведь даже для однократной зарядки телефона может понадобиться не менее 10 штук солевых элементов питания.

Аккумуляторы 18650

Выбираем контроллер BMS

Эту деталь важно подобрать, прежде всего, по выходному напряжению питания. Если заряжаемые гаджеты поддерживают возможность подключения по usb, то для качественной зарядки достаточно 5 В.

Сила тока также важна, но для определения этого параметра, скорее всего, потребуется изучить документацию к телефону. Приобрести контроллер BMS можно на Алиэкспресс по очень доступной цене.

Какие выбрать провода

Качество проводов при изготовлении внешнего аккумулятора своими руками также очень важно. Учитывая небольшое значение тока можно использовать любые тонкие медные изделия.

Как собрать Power Bank

Когда все необходимые элементы будут собраны, можно приступать к сборке внешнего аккумулятора. Простейший вариант такого изделия изготавливается следующим образом:

  • Аккумуляторы фиксируются внутри корпуса с помощью клеевого пистолета.
  • Батареи соединяются последовательно.
  • Подключается контроллер.
  • Припаиваются входной и выходной usb порты.
  • Подключается кнопа питания.
  • Собрается корпус.

Если величина напряжения от аккумуляторов недостаточная для эффективного заряда телефона, то рекомендуется использовать дополнительный преобразователь DC-DC.

Если не хочется паять и собирать

Если есть в наличии несколько элементов питания типа 18650, но совершенно нет желания самостоятельно заниматься пайкой, то есть уже готовое решение, которое позволит сэкономить немало времени.

На сайте Алиэкспресс можно приобрести корпус в сборе с электронной начинкой. В таком устройстве отсутствуют только аккумуляторы, которые легко установить в батарейный отсек.

Такое изделие обойдётся значительно дешевле, чем приобретение контроллера, выпрямителя и корпуса отдельно. Кроме этого, наличие цифрового дисплея позволит осуществлять постоянный контроль за уровнем заряженности повербанка.

Сколько это будет стоить

Если принято решение приобрести все детали самостоятельно и заняться изготовлением оригинальной конструкции, то необходимо приготовить для этой цели определённое количество денег. Итоговая цена самоделки будет складываться из расходов на приобретение следующих деталей:

  • Элементы 18650 – даже в простой Power Bank потребуется установить не менее 4 шт. аккумуляторов этого типа, общей стоимостью не менее 600 руб. (дешёвые аналоги будут иметь неудовлетворительное качество)
  • Контроллер – около 100 рублей.
  • Блок для АКБ – 300 рублей.
  • Чехол – около 200 рублей (можно обойтись без чехла, но внешняя оболочка позволит сохранить внешний вид и предохранит от механических повреждений).

В итоге, самодельное устройство обойдётся в 1200 рублей. Эта сумма не слишком отличается от цены на заводские изделия, но если использовались качественные компоненты, то можно быть уверенным в высоком качестве сделанного своими руками внешнего аккумулятора.

Можно просто купить подобный корпус за 3-4$ на Aliexpress

Насколько это целесообразно

В экономическом плане, при самостоятельном изготовлении внешнего аккумулятора выгоды нет, ведь на Алиэкспресс Power Bank для телефона можно приобрести всего за 700 рублей.

При наличии всех необходимых частей и по причине острой необходимости в таком изделии, самостоятельное изготовление такого прибора может быть оправданным, ведь посылки из Китая могут идти в течение нескольких недель.

Для получения бесценного опыта и большого количества эндорфинов от очередного свершения в области схемотехники, даже при наличии экономической нецелесообразности, можно заняться изготовлением повербанка описанным в этой статье способом.

Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полезным, полным и точным.

ЧУМА! Мощный Power Bank из дешёвого аккумулятора телефона

Инструменты и материалы

  • Надёжная батарея высокой ёмкости (от 300 рублей или от старого телефона)
  • Плата контроллера 5V/1А (меньше 100 рублей)
  • Многожильный медный провод небольшого сечения
  • Термопластичный клей (термоплавкий)
  • Паяльная станция (паяльник)
  • Ножницы для резки проводов

Запчасти

Чтобы сделать мощный Power Bank (повербанк) из аккумулятора телефона своими руками и потратить на это минимум денег, вам понадобится простейший навык пайки проводов к разъёмам, немного свободного времени и ещё три вещи:
• плата защиты и управления подзарядкой литий-ионной батареи с USB-разъёмом,
• пара проводов,
• надёжный элемент питания.

Используйте старый аккумулятор после разборки телефона и установки нового по одной из наших инструкций (смотрите раздел «Как заменить»). Либо купите одну из самых выносливых новых батарей от производителя в интернет-магазине Neovolt.ru с гарантией 12 месяцев, без гарантии и дешёвые аналоги в Aliexpress или на Авито.

Вот, какие недорогие и мощные аккумуляторы мы могли бы вам рекомендовать согласно «ТОП 5 смартфонов с лучшим аккумулятором 2017-2018» и списку самых долгоиграющих моделей 2018.

• Samsung Galaxy A3 (2017) — ёмкость 2350 мАч (9.05 Вт*ч), надёжно работает от двух лет.
• OnePlus 5 — ёмкость 3200 мАч (12.32 Вт*ч), служит свыше двух лет.
• Nokia 8 — ёмкость 2500 мАч (9.63 Вт*ч), от двух лет срок службы.
• Samsung Galaxy A9 Pro (2016) — ёмкость 5000 мАч (19.25 Вт*ч), от двух лет выносливости.
• Xiaomi Redmi Note 4 — ёмкость 4000 мАч (15.4 Вт*ч), работает на большинстве телефонов до сих пор с 2016-го года.

Помните, процедура требует от вас навыков пайки, знания техники безопасности при работе с электроникой и понимания, что ответственность за последствия полностью лежит на исполнителе.

Шаг 1

• Берём новый или старый аккумулятор, проверяем его на вздутия и внешние повреждения.
• Проверяем на целостность плату управления и защиты.
• Намечаем на каком месте корпуса литий-ионного аккумулятора будет установлена плата.
• Отрезаем нужной длины (с небольшим запасом) два разноцветных провода (плюс и минус), которыми будет подсоединена плата к контактам аккумулятора.

Шаг 2

• Подсоединяем при помощи паяльника плюсовой контакт на плате управления и провод.
• Также с помощью паяльника подсоединяем к минусовому контакту на плате управления другой провод.

Читайте также  Как распилить столешницу электролобзиком

Шаг 3

• Теперь минусовой провод (начинайте именно с минусового!) припаиваем к контакту на аккумуляторе со знаком «минус» (-).
• Это могут быть открытые контакты или разъём — в любом случае используйте паяльник для надёжного соединения.
• И в последнюю очередь припаивайте плюсовой провод к контакту на батарее со знаком «плюс» (+).
• Убедитесь, что вам удалось надёжно соединить провода, иначе пропаяйте их повторно.

Шаг 4

• У вас в руках будет уже работающий экземпляр повербанка (Power Bank), который вы смогли сделать самостоятельно своими руками из старого или даже нового аккумулятора телефона.
• Осталось приклеить плату управления к корпусу батареи при помощи термоплавкого клея.
• Для этого нанесите прямо на плату немного размягчённого воздействием высокой температурой силиконового клея.
• И прижмите плату к корпусу аккумулятора пока клейкое вещество не затвердеет.
• Обратите внимание на готовые комплекты платы управления, беспроводной зарядки и корпуса для DIY-повербанка.

Заключение

Вы смогли из аккумулятора телефона сделать мощный Power Bank с минимальными вложениями и высокой надёжностью. Если не хотите покупать готовые корпуса, то используйте смекалку и творческие идеи, чтобы придумать прочный защитный короб для изделия, либо заверните его в несколько слоёв изоленты, чтобы закрыть оголённые контакты.

Если у вас возникли вопросы, то отправьте сообщение ВКонтакте @NeovoltRu, чтобы получить помощь. Подпишитесь в группе на новости из мира гаджетов, узнайте об улучшении их автономности и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter.

САМОДЕЛЬНЫЙ ПОВЕР-БАНК ИЗ АККУМУЛЯТОРОВ 18650

Ситуации могут быть в жизни всякие — пустой аккумулятор смартфона и отсутствие сетевой розетки для подзарядки поблизости — частое дело. Именно поэтому решено было сделать свой, мощный Повер Банк из старого аккумулятора ноутбука, с USB питанием. Конечно можно купить китайский, но ихние 10000 и 20000 мА — это большое преувеличение! Эта статья покажет вам как собрать устройство, состоящее из модуля зарядки литиевого АКБ, повышающего преобразователя для USB, а также светодиодного индикатора состояния аккумулятора Power Bank.

Где взять литиевые аккумуляторы

Сами аккумуляторы лучше не покупать (дорого да и слабых много попадается) а использовать со старого ноутбука. Внутри этого, что на фото — 3 пачки из двух параллельных сборок литиевых 18650 типа на 2200 мА/ч, которые соединены последовательно.

В нашей конструкции, будем использовать все 3 пакета параллельно, предварительно проведя проверку, хорошо ли они держат заряд в течение достаточно долгого времени.

В крайнем случае, если некоторые банки уже совсем слабые, ставьте один двойной пакет — тогда повербанк станет легче и меньше, хоть и слабее.

Модули Повер Банк

Следующая важная часть USB Powerbank — плата зарядки. Для этого выбран дешевый блок на ТР4056. Дополнительно он отключает нагрузку, если напряжение литиевых батарей падает ниже

3.7 Вольт, тем самым защищая аккумуляторную батарею от глубокого разряда.

Теперь берём схему, которая повышает напряжение от батарей до 5 вольт (для питания USB выхода). Это любой повышающий преобразователь на USB.

Как это соединить между собой — смотрите здесь. Естественно принципиальная схема будет иметь небольшой тумблер для включения Повер Банк. Тумблер нужен, поскольку повышающий преобразователь всегда получает питание от батареи (и тянет небольшой ток), даже если к USB никакое устройство не подключено.

Корпус для самодельного Power Bank

Корпус лучше брать неметаллический — подходящую пластиковую коробку, кабель канал и так далее. Для этого проекта применили нестандартный и экологичный материал — дерево, точнее ДВП. Две крышки и стенки по периметру, всё это соединено винтами.

Немного шлифовки и проект окончательно завершен. Новая батарея очень крепкая и выглядит на удивление прилично. Если эти LI-Ion АКБ держали целый ноутбук на 17″ часа 3, то уж со смартфоном на 5″ они точно справятся))

Самодельный Power Bank

Статья обновлена: 2020-12-11

Самодельный Power Bank 18650 или другого формата – достойная альтернатива покупному аналогу, если сделать его со знанием дела и соблюдением всех требований безопасности. Собрать такую зарядку можно из старых ячеек батареи ноутбука, но лучше купить новые Li-Ion аккумуляторы от надежных производителей. Их ресурс составит 800–1000 циклов заряд-разряд, в то время как у старых «банок» он гораздо ниже.

Чтобы собрать Power Bank своими руками, приготовьте:

  • аккумуляторы типоразмера 18650 в нужном количестве – в зависимости от желаемой емкости и размеров создаваемой зарядки;
  • модуль заряда литиевой АКБ – вариантов много, но обычно используются идентичные микросхемы и полевые транзисторы в роли отсекателей при разряде;
  • повышающий преобразователь для USB – любой до 5 В с выдаваемым током не ниже 1 А;
  • светодиод для индикации состояния элементов питания;
  • корпус – можно использовать готовый бокс или сделать его из пластиковой трубы для монтажа электропроводки или другого материала;
  • в зависимости от технологии создания корпуса – наждачная бумага, строительный фен, нож, оргстекло, дихлорэтан и другие принадлежности;
  • паяльник для соединения плат и элементов питания;
  • тонкие провода;
  • немного термоусадочной трубки – для упаковки платы.

Как сделать корпус из кабель-канала

Рассмотрим алгоритм создания корпуса на простой Повер Банк своими руками, используя пластиковую трубу для монтажа электропроводки. Нужно взять аккумуляторы в том количестве, которое будет входить в состав устройства, и обмотать их несколько раз изолентой или скотчем. После этого следует нагреть пластиковую трубу строительным феном и поместить в нее подготовленные ячейки.

  • даем трубе остыть, при этом она сохраняет нужную нам форму;
  • выталкиваем «банки» и снимаем с них изоленту или скотч – теперь они будут свободно входить в корпус;
  • обрезаем трубу по необходимой длине и шлифуем край напильником или наждачной бумагой;
  • для оформления торца используем кусочек оргстекла соответствующей формы – смачиваем его дихлорэтаном (средство токсично!) и приклеиваем к трубе;
  • просушиваем полученный корпус 10 часов на улице или в хорошо вентилируемом помещении и обтачиваем;
  • получаем своеобразный стакан.

Схема самодельного Power Bank

К радости для желающих сделать Повер Банк 18650 своими руками, схема для сборки таких устройств предельно проста. Пара проводков идет от платы заряда на элемент питания, еще пара – от платы повышающего преобразователя на плату заряда. При критическом падении напряжения она прекращает питание повышающего преобразователя.

Проще использовать плату повышающего преобразователя с распаянным USB разъемом. На нем можно соединить 2 средних вывода. Если придется паять разъем на тыльной стороне платы заряда, соблюдайте полярность. Чтобы в дальнейшем избежать путаницы, всегда берите для плюса красные (или другие светлые) проводки, а для минуса – синие (любые темные). Припаянную плату желательно упаковать в термоусадку и сделать отверстие для светодиодного индикатора. Это позволит избежать замыкания платы, не зафиксированной в корпусе.

Важные моменты

Приведем несколько рекомендаций для желающих собрать Повер Банк своими руками из батареек 18650:

  1. В качестве платы заряда можно взять дешевый блок на ТР4056. Его дополнительная функция – отключение нагрузки при снижении напряжения на элементе питания (защита от глубокого разряда).
  2. Для питания USB выхода можно использовать любой повышающий преобразователь, увеличивающий напряжение от элементов питания до 5 В.
  3. Для включения созданного устройства рекомендуется использовать небольшой тумблер. Он позволит не тратить энергию на питание повышающего преобразователя во время простоя устройства.
  4. Если вы собираете своими руками мощный Повер Банк из нескольких ячеек, используйте элементы с максимально идентичными характеристиками. Желательно брать ячейки одной торговой марки. Перед соединением нужно измерить их напряжение, и если оно различается – провести балансировку.
  5. Для пайки рекомендуется использовать активный флюс или паяльную кислоту.
  6. Чтобы не навредить аккумуляторам, воздействовать паяльником нужно очень быстро. Важно не перегреть место пайки. Паять следует в вентилируемом помещении, аккумуляторы – мощным паяльником, для плат подойдет и маломощный прибор.
  7. USB порт можно использовать один или сделать раздельные каналы, если будет достаточно места внутри корпуса.
  8. Для фиксации элементов внутри корпуса удобно использовать герметик или клеевой пистолет.
  9. Крышка на корпус из кабель-канала выполняется по аналогии с донышком – из оргстекла при помощи дихлорэтана. Поскольку он токсичен, работать нужно с соблюдением всех мер безопасности – с индивидуальной защитой для органов дыхания, в условиях хорошей вентиляции.
  10. Если цвет корпуса не устраивает, можно отшлифовать его и покрасить из баллончика.
  11. Перед тем, как самому делать Power Bank из аккумуляторов, продумайте все этапы его создания и схему соединения элементов. Чтобы в сборке суммировалось напряжение, ячейки нужно соединять последовательно. Например, чтобы собрать своими руками Повер Банк на 12 Вольт, нужно последовательно соединить 3 «банки» типоразмера 18650. Для получения суммарной емкости аккумуляторы нужно соединять параллельно.
Читайте также  Как отремонтировать гладильную доску