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诺希香水充电宝性能改进升级(增加正负极弹片/扩展输出电流/改善散热)

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发表于 2020-4-8 15:12:01 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 qrut 于 2020-4-15 15:16 编辑

这个NOHON移动电源是几年前买的了,当时看到挺便宜的,貌似20元左右,到手使用时有很多问题,没用几次电池也挂了。首先这个充电宝由于属于香水型,输出电流也就1a(电池电压降低时1a都打不到),所以应对现今大电流需求现在基本没有使用价值了,还存在过热和放电截止电压过低(2.4v截止)等问题,导致用一会就过热限流了,电池由于每次都是过放,寿命很短。
吃灰很久,闲没事打算升级改造一下物尽其用。


外观
IMG_20200406_091556.jpg


一充一放
IMG_20200406_091614.jpg


屁股
IMG_20200406_091629.jpg


拆开,电池已经报废扔了,原先是镍片焊接(俩线头是测试时焊的),由于没有正负极弹片不能随意更换电池,所以准备加一组电池弹片方便更换电池。
IMG_20200406_091715.jpg


除了换弹片,还准备小幅扩展一下输出电流,并且改善一下散热,避免过热和满足扩流散热需求。

红圈都是需要更换或者添加的元件,原先输出两颗10uf电容滤波,应对1a输出时已经吃力,纹波巨大,需要更换大滤波电容
由于扩展输出电流,原先锂电保护双mos管8205也需要添加一个,板子预留空位,但是没焊接。
最下面的电阻是升压ic输入电流设定电阻(属于恒流输入限流保护)
IMG_20200406_091758.jpg


升压电感也是需要更换的,1a都烫手,增大电流会更吃力,必须更换。
升压输出隔离二极管也是需要更换和增加的,这个之前自己已经增加了一颗(图中部红圈)
左上角的输出指示灯电流取样滤波电容要摘除,不然大电流会不亮。
锂保ic也需要更换,原先dw01,过放截止电压是2.4v左右,这个充电宝靠锂保ic实现欠压关断,会导致过放,需要更换成fs312f(过放截止电压2.9v),下图已经更换好了。
IMG_20200406_091912.jpg


先简单测试一下性能,这个空载。
IMG_20200407_135929.jpg


4.2v输入1a输出尚可,最大1a出头吧,再大限流。
IMG_20200407_140037.jpg


模拟电池电量最低时3v输入时1a带载已经跌到4.4v 基本不能全程满足1a输出的最小需求,随着时间推移升压ic过热还会限流。
IMG_20200407_140131.jpg



fs312f资料
IMG_20200406_092157.jpg


下面制作电池弹片,bp机上拆的镀金负极弹簧,换根粗一点的线焊好,降低线损。
IMG_20200406_113402.jpg


烙铁烫入塑料之中,两边环氧胶加固。
IMG_20200406_121443.jpg


做了个合适的电池正极触片,偏离中心部位顶鼓,顶鼓偏离中心为的是兼容平头和尖头18650电池。
IMG_20200406_121516.jpg


侧面
IMG_20200406_121620.jpg


焊好正极触片,顺便添加一颗8205,由于升压ic最大输入电流在2.5a左右,锂保ic两颗mos通态内阻大概30毫欧,两颗串联应用等效60毫欧,锂保ic过流保护引脚阈值大概150mv,所以1颗8205应对2.5a的扩展电流已经极限,并且存在不稳定状态,必须增加一颗8205.
IMG_20200406_130855.jpg


下图第二条红线标示的312f过流检测电压为150mv
IMG_20200406_092157.jpg


dw01也是
Screenshot_2020-04-06-21-22-37-249_com.z28j.feel.png



8205a rds通态内阻
Screenshot_2020-04-06-21-44-05-346_com.z28j.feel.png


装里面试试,正极触片下方靠壳子塑料挡片着力,上方也需要着力,但是没现成条件。
IMG_20200406_144236.jpg


只得自制一个挡片,铝片磨的。
IMG_20200406_133354.jpg


粘在上盖塑料横梁上
IMG_20200406_140819.jpg


这样合盖时挡片正好抵住电池正极触片上方
IMG_20200406_144108.jpg


下面进行扩流改造,摘除原来电感,4.7uh的。
IMG_20200407_140413.jpg


料板上挑选一颗2uh密封电感,个头比之前大很多,替代之前应该没有问题,直流内阻通过测量大概10毫欧,5a直流毫无温升,(1mhz温升没测)但是不知饱和电流,为了心里有底还是决定测试一下。
IMG_20200407_095208.jpg


反面
IMG_20200407_095213.jpg


找了一颗小阻值电流取样电阻,测量93毫欧,大概100毫欧。
IMG_20200407_095253.jpg


用电容模拟电池充当大电流能量源,电阻电感串联后示波器探头电阻上取信号,这样通过计算就可以测出电感的饱和电流。
IMG_20200407_102007.jpg


示波器直流耦合,20m低通,单次触发,由于电感电流不能突变,电感没有饱和时内部电流接近线性上升,当饱和时电流会迅速增大,红圈就是饱和点,可以看到曲线迅速变得陡峭,用标尺量出拐点大概在1.5v左右,1.5v/100毫欧=15a,所以这颗电感的饱和电流大概为15a,温升电流就算按3分之1取也5a了,应对这个应用绰绰有余。
20131011060420.jpg


反面是放不下了,没办法飞线吧。
IMG_20200407_171141.jpg


由于振荡频率1mhz,引线尽量的短,顺便把升压ic输入电流设定电阻换成20k,对应2.5a的最大输入电流(原来27k对应1.77a留有余量)。之所以设定到最大是为了提升带载能力,但是必须有相关的散热改造加强,不然是没办法实现的。
IMG_20200407_171218.jpg

升压icsd6271资料
Screenshot_2020-04-03-17-56-05-658_com.z28j.feel.png

输入电流计算公式
IMG_20200408_130622.jpg



套热缩管绝缘,摆里面看看,还行勉强能装下。
IMG_20200407_172936.jpg


输出电容也换成100uf,原来两颗10uf并联,纹波巨大超过1vpp,更换后降了10倍,旁边150nf的高频滤波不变。
IMG_20200408_103741.jpg


散热改造,做了一个异形铝片。
IMG_20200408_115849.jpg


放里面胶粘好,利用铝片和塑料盒子共同导热。
IMG_20200408_115921.jpg


热的东西都涂硅脂
IMG_20200408_120552.jpg


装好测试,这个空载时。
IMG_20200408_122314.jpg


4.2v输入,1A输出,此时效率90%左右。
IMG_20200408_122611.jpg


3v最低电压输入,1a输出,可以看到输出电压仍旧5v以上,之前已经跌到4.4v。
IMG_20200408_122554.jpg



测下4.2v满电5.2v输出基本不掉电压时的最大输出电流1.6a长期稳定,电感很凉快,5v输出时能到1.8a,此时效率大概80%,之前1.2a不能长期。
IMG_20200408_122656.jpg


测下2a输出,由于输入已经到达2.5a最大限流了所以只有降低输出了,4.35v.
IMG_20200408_124249.jpg


稳定性测试,输入状态,起始2.5a最大。
IMG_20200408_124504.jpg


老化20分钟,升压ic没有发生过热限流现象,输入电流仍旧保持2.5a以上,证明散热改造有效。
IMG_20200408_125251.jpg


螺丝在底下,电感没拿胶粘死,考虑后期可能会有其他改进,上盖粘一颗海绵块,合盖时可以压住电感。
IMG_20200408_123923.jpg


差不多就这些,应应急还是可以的,此帖结束,谢谢观赏~



更新:由于板子原来静态功耗过大(0.3ma左右),不用时电池短期电量下降较大,加了一个开关控制升压ic 使能端,开关关闭静态电流降低至30ua左右。
顺便找了一颗同类输入最大4a升压ic替换原来的最大输入限流2.5a升压ic,进一步扩展最大输出电流。由于已进行散热改造,4056限流也改成1a充电提高充电速度(原本800ma左右)
IMG_20200412_131347.jpg


壳子掏个孔安置开关
IMG_20200412_182248.jpg


测试,满电可以保持5v以上2a输出了。
IMG_20200412_210058.jpg
总结一下:原本不能随意更换电池--已解决
                    原本不能大电流放电输出电流过小--已解决
                    原本放电存在电池低电量时过热限流输出压降过大导致反复充电启停问题--已解决
                    原本存在静态功耗过大问题--已解决
                    原本放电指示灯大电流放电不能指示问题--已解决
                    原本充电速度过慢问题--已解决
                    原本存在过放损坏电池问题--已解决
                    原本存在输出纹波过大问题--已解决

end



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hefanghua + 18 厉害,差不多重做了一个
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发表于 2020-4-8 16:28:42 | 显示全部楼层
费好大功夫啊
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发表于 2020-4-8 16:44:00 | 显示全部楼层
腻害腻害,佩服佩服。要是厂家的产品都能做成这样的,消费者就有福了。
回复 支持 1 反对 0

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发表于 2020-4-8 17:08:27 | 显示全部楼层
不愧是帮帮团大佬  
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发表于 2020-4-8 17:09:01 | 显示全部楼层
电源体质不行,搞这个电源性价比不高啊!
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发表于 2020-4-8 17:17:50 | 显示全部楼层
大婶真是闲呀:titter:
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发表于 2020-4-8 17:20:17 | 显示全部楼层
折腾和乐趣是首要的,时间、费用和意义是次要的!
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发表于 2020-4-8 17:59:16 | 显示全部楼层
我是来看QQ/球球同学折腾的:lol:

一个六毛钱的18650电池盒加一块二的4056充电板再加两毛钱的4056芯片,可以秒杀这个充电宝,重点是2A充电:titter:

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 楼主| 发表于 2020-4-8 18:25:36 | 显示全部楼层
ifku69 发表于 2020-4-8 16:44
腻害腻害,佩服佩服。要是厂家的产品都能做成这样的,消费者就有福了。

谢谢支持~
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 楼主| 发表于 2020-4-8 18:26:07 | 显示全部楼层
maxking0731 发表于 2020-4-8 17:08
不愧是帮帮团大佬

谢谢支持~
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 楼主| 发表于 2020-4-8 18:26:39 | 显示全部楼层
俊输 发表于 2020-4-8 17:09
电源体质不行,搞这个电源性价比不高啊!

物尽其用吧~

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 楼主| 发表于 2020-4-8 18:27:19 | 显示全部楼层

元首所言极是~
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 楼主| 发表于 2020-4-8 18:27:55 | 显示全部楼层
wuzhiwuwei 发表于 2020-4-8 17:20
折腾和乐趣是首要的,时间、费用和意义是次要的!

是的,乐在其中~
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 楼主| 发表于 2020-4-8 18:29:17 | 显示全部楼层
8139 发表于 2020-4-8 17:59
我是来看QQ/球球同学折腾的

一个六毛钱的18650电池盒加一块二的4056充电板再加两毛钱的4056芯片,可 ...

瓦力同学这其实个移动电源:titter:

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发表于 2020-4-8 18:58:11 | 显示全部楼层
这个香水充电宝的外部做工还不错
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发表于 2020-4-8 19:32:09 | 显示全部楼层
2.5A输入限流?这种线性4056充电芯片就是700mA左右的。。。

2.5A怕不是充几次就烧了。。。
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 楼主| 发表于 2020-4-8 22:01:08 | 显示全部楼层
lmy2003 发表于 2020-4-8 18:58
这个香水充电宝的外部做工还不错

外观还行~
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 楼主| 发表于 2020-4-8 22:01:44 | 显示全部楼层
danqrs 发表于 2020-4-8 19:32
2.5A输入限流?这种线性4056充电芯片就是700mA左右的。。。

2.5A怕不是充几次就烧了。。。

我怀疑你是否看懂帖子:sweat:

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发表于 2020-4-8 22:52:41 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
这一番折腾哈哈,就差重新打个板子了嘿嘿,测电感饱和电流技艺get,坐等骚版加精啊,等牙膏
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发表于 2020-4-8 23:45:33 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
老大,快换个好点的鳄鱼夹,裤儿都快掉下来了:lol:
像你经常折腾研究的,应该备好夹子,那确实用起来不要太爽,哎!以前1.5买个日本的,当时才买了4个,现在x宝居然5块多1个小号,邮费还死贵,沃日,这些要上天,人家那细齿不打滑,夹手机主板充电座都可以,好爽,哎!现在的价没谁了

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