Сборка 10-канального зарядного устройства на базе LM2596 для аккумуляторов

Мне поступил запрос на создание зарядного устройства с ключевой особенностью — наличием десяти независимых каналов. Оно предназначено для зарядки свинцовых аккумуляторов, используемых в лазерных маркерах (лазертагах). Принцип конструкции универсален: при правильной настройке это же устройство подойдет и для зарядки литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов.

Необходимые материалы и компоненты

Для реализации проекта потребовались следующие элементы:

  • Корпус: В качестве основы я выбрал пластиковый кабельный канал (короб для проводки) сечением 4x6 см. Достаточно отрезка длиной около 50 см.

  • Разъемы для аккумуляторов: В ход пошли старые, но рабочие разъемы, которые я планировал интегрировать в новую систему.

  • Крепеж: Для фиксации плат внутри корпуса я использовал двухсторонний скотч на вспененной основе толщиной примерно 1 мм.

  • Заглушки для корпуса: Поскольку готовых торцевых заглушек под этот размер найти не удалось, я изготовил их самостоятельно из мягкого пластика.

  • Сердце устройства — платы стабилизаторов: Основу зарядки составляют десять китайских плат на микросхеме LM2596 (ссылка для примера: http://ali.pub/3ge64l). Их ключевое преимущество — наличие встроенных подстроечных резисторов для точной регулировки выходного напряжения и ограничения зарядного тока, а также отдельного резистора для настройки индикации завершения заряда.

  • Входной разъем: Потребовался разъем для подключения внешнего блока питания. Конкретный тип был выбран уже в процессе сборки.

Пошаговая инструкция по сборке

1. Подготовка и соединение плат. Первым делом необходимо электрически соединить все платы стабилизаторов. Я использовал гибкий монтажный провод. Все положительные входы плат соединяются между собой в одну шину, все отрицательные — в другую. После пайки первой партии из пяти плат я проверил их работоспособность — все функционировало корректно.

Затем по тому же принципу были соединены все десять плат, образуя параллельную схему.

2. Подготовка корпуса. Внутреннюю поверхность кабельного канала я оклеил двухсторонним скотчем для последующей фиксации плат.

Самодельные пластиковые заглушки были приклеены к торцам короба на суперклей.

Для придания всей конструкции дополнительной жесткости и удобства крепления я использовал фанерную подложку, к которой саморезами прикрутил пластиковый короб. В фанере были просверлены отверстия для настенного монтажа.


3. Монтаж компонентов. В боковой стенке короба я проделал отверстия для проводов, идущих к выходным разъемам. Провода были заведены внутрь, на их концах завязаны узлы для защиты от вырывания, после чего они были припаяны к платам с соблюдением полярности (центральный контакт разъема — плюс, внешний цилиндр — минус).


На корпус был установлен входной разъем для внешнего источника питания. Для тестов использовалось напряжение 12.6 В, но устройство спроектировано с запасом и может работать, например, от бортовой сети автомобиля.

Далее я распаял этот разъем, подключив его к общей шине питания плат.

4. Настройка параметров заряда. Это самый важный этап. Поскольку аккумуляторы в лазертаг-автоматах имеют напряжение 6 В, платы были настроены на режим стабилизации напряжения 7.3 В (регулировка подстроечным резистором, расположенным ближе к входному разъему). Ток заряда был ограничен на уровне 0.12 А с помощью второго резистора (ближе к выходным контактам). Функцию индикации окончания заряда я не настраивал, так как в ней не было необходимости для данной задачи. После включения все десять каналов работали штатно.

5. Завершение сборки. В итоге получилось компактное и функциональное устройство. В текущей версии установлено 10 плат, но конструкция корпуса предусматривает возможность добавления еще четырех каналов при необходимости. После окончательной проверки корпус был закрыт крышкой.

Итогом работы стало простое, но эффективное многоканальное зарядное устройство, которое полностью устроило заказчиков. Его главное достоинство — универсальность: правильно настроив напряжение и ток, можно заряжать самые разные типы аккумуляторов.

Смотрите видео

Для наглядности процесса сборки и работы устройства рекомендуем посмотреть видеоинструкцию.