Меню Рубрики

Установка батареек в игрушку

Не тратьтесь на батарейки. Идея электропитания для игрушек

Доброго времени суток, уважаемые читатели канала.

Столкнулся я вот с какой проблемой. Детские игрушки на радио управлении, в основном, питаются от пальчиковых батареек, а прожорливость, особенно у машинок, высокая. Раз купил пачку щелочных батареек, два, три. Детям, конечно, все лучшее, но радость не самая дешевая получается.

В общем, решил я своими руками перевести всю эту историю на питание от аккумуляторов 18650. Напряжение у него 3,7 Вольт, что не сильно отличается от требуемых 4,5. Давайте же посмотрим, что получится из этой самоделки.

Взяв машинку, отвинчиваем 4 шурупа, которые крепят кузов к основанию, рамой это не назовешь, и разделяем игрушку на 2 части. Внутри достаточно места, и это радует.

Далее, довольно простая задачка. Покупаем самый дешевый павербанк в магазине за 250 рублей или ждем с Алика за 120. Аккуратно разбираем его. Выпаивать ничего не нужно. Нам все пригодится.

Так, едем дальше. В нижней платформе мы видим квадратное отверстие, напротив него мы и разместим модуль заряда. Пришлось немного выломать пассатижами пластиковые выступы, чтобы на совесть разместить плату. Все встает на свои места нормально.

Теперь соединяем первый плюсовой и последний минусовой контакты батарейного отсека с плюсом и минусом аккумулятора. Проверьте все, не перепутайте полярность . Изолируем места скрутки.

Сам аккумулятор я просто примотал проволокой к плате управления машинкой. Сидит надежно, при ударах не выскакивает.

Почти последний штрих нашей самоделки. Фиксируем плату заряда к платформе. Я просто отрезал кусок ПВХ изоляции и прикрутил маленькими шурупами с натяжением. Фиксация надежная, модуль не двигается.

Как вы можете видеть на фото ниже, разъем аккуратно поместился в окошко.

Зарядилась батарейка за пару часов обычной зарядкой от сотового на 1 Ампер.

Если раньше при игре трех приличных батареек хватало на час-полтора, то с новым аккумулятором игрушка продолжает резво кататься 2,5 часа подряд. При этом моторчик работает намного бодрее, хотя напряжение стало на четверть ниже. Если кто-нибудь знает почему, поделитесь в комментариях.

Надеюсь, что описанная самоделка будет вам полезна, и сэкономит некоторые средства, да и ребенку можно очень долго играть.

Оцените статью и ПОДПИШИТЕСЬ НА КАНАЛ , чтобы не пропустить новые выпуски.

Еще можно почитать, нажав на заголовок:

источник

подключить игрушку к сети вместо батареек

помогите, кто чем может. имеется игрушка, работает от 4 батареек АА. Но слишком быстро их жрёт. При этом есть куча зарядников от сотовых и вообще всяких похожих штук. Вопрос: можно ли запитать игрушку от сети и какой для этого нужен переходник?

Игрушки кушают приличный ток, т.ч. зарядник не потянет. Нужен блок питания на хороший ток и напряжение 6-8 В.

Там игрушка-то — раз плюнуть. Вечный двигатель, который мотается туда-сюда. А под «похожими штуками» я и имел в виду и блоки питания разные. вопрос в чем — что на этом блоке должно быть написано, чтобы он мог заменить четыре батарейки АА?

Было бы неплохо измерить мультиметром ток потребления и исходя из этого уже подбирать блок питания, USB зарядники от сотовых вполне могут подойти хоть у них и меньше напряжение ( 5 вольт ) , ну для многих устройств это не критично, ток 1 — 2 ампера , можно соединить параллельно пару штук если тока нехватает (только + и — не перепутать )

Evgeniy75 написал:
что на этом блоке должно быть написано, чтобы он мог заменить четыре батарейки АА?

сколько вольт в одной батарейке? Умножаем на четыре. И ещё надо знать потребляемый ток, который, по-видимому велик:

Evgeniy75 написал:
вопрос в чем — что на этом блоке должно быть написано, чтобы он мог заменить четыре батарейки АА?

А что нужно написать на сандалиях если они заменяют лапти?
.
4 Батарейки АА — 4х1,5 В = 6 В .
В полуразряженном состоянии под нагрузкой это будет 5 В .
Вряд ли ток потребления будет превышать 1 А, ну берем с запасом.
Итого, нужен блок питания постоянного тока (преобразователь с 220 переменного входного в постоянное выходное) с выходными характеристиками 6 (7) В 1,5 (или более) А .
Надписи AC/DC Inp 220V Out 6V 1,5A

Если это игрушка тем более детская ни в коем случае не запитывайте ее от зарядок.Если уже очень надо то только через разделительный трансформатор.Зарядки могут быть не развязаны с сетью.

zendo056 ,
Прежде чем писать откровения неплохо было бы в матчасти разбираться.

  1. Да, существуют такие на конденсаторных гасилках, но в мобильниках их не бывает.
  2. Где Вы видели зарядники с такими параметрами?
    Поэтому и » блок питания постоянного тока (преобразователь с 220 переменного входного в постоянное выходное) с выходными характеристиками 6(7)В 1,5(или более)А «.

Микитович написал:
Где Вы видели зарядники с такими параметрами?

Зарядник 5В 2А сейчас абсолютно обычное явление.

andrejsheve ,
Если это зарядники для мобильника или планшета то там нет стабилизации по напряжению и выдают они от 9 до 5 В. Хотя на них и написано 5V . Гальваническая развязка у них во всех есть.
Зарядники с меньшим током можно включать параллельно несколько штук, но через выходные диоды.

Проще и безопаснее аккумуляторов купить с зарядкой!

ну или с алика но придётся подождать

services ,
У кого купить — не вопрос. Но.
По паспорту NiMn и NiCd аккумуляторы должны отработать 1000 циклов заряд-разряд, а по факту — 100-200.
Литиевые пока намного больше.
Преимущество аккумуляторов — ток разряда намного больше, чем у батареек. А вот по фактической экономике — так на так.
Вот правда есть несколько Акк от японских радиостанций, им уже 15 лет и половина еще жива. Хотя тоже чуть более гарантийного срока выдерживали.

Читайте также:  Установка глобальной прошивки xiaomi redmi 3 pro

в общем, судя по всему, рыпаться не стоит. и на том спасибо.

Evgeniy75 ,
Странный у Вас подход, вот чего то бы переделать, но неохота делать.

У меня для игрушек уже давно NiMH аккумуляторы с низким саморазрядом. Не для всех игрушек конечно, а так, чтобы одновременно 3-4 штуки работали. По сравнению с батарейками работают ну очень долго.

Evgeniy75 написал:
помогите, кто чем может. имеется игрушка, работает от 4 батареек АА. Но слишком быстро их жрёт.

Может батарейки взять не за 3-5 рублей/штука, а какой нибудь DuracellTurbo.

Тогда может и работать будет дольше.
А вот детскую игрушку с подключением к сети 220 это смертельно опасно.
Если хотите увеличить время жизни, то возможно стоит переработать блок батареек и использовать батарейки/аккумуляторы большей ёмкости.

ser000 написал:
А вот детскую игрушку с подключением к сети 220 это смертельно опасно.

А телевизор, компьютер, плиту, СВЧ — это тоже низзя?
Блок питания должен иметь гальваническую развязку, а импульсный или трансформаторный — вопрос отдельный.
Транс по схеме автотрансформатора тоже не имеет гальванической развязки.

Микитович написал:
того, нужен блок питания постоянного тока (преобразователь с 220 переменного входного в постоянное выходное) с выходными характеристиками 6(7)В 1,5(или более)А.

Всё может быть не так просто. Батарейные игрушки могут быть чувствительны к пульсациям напряжения. Сбоить могут. Поэтому нужен стабилизированный блок питания.

А если игрушка не сильно чувствительна к величине напряжения, можно попробовать аккумуляторы с зарядкой и ничего доделывать не надо.

Микитович написал:
А телевизор, компьютер, плиту, СВЧ — это тоже низзя?

Для начала, осознаём разницу в требованиях электробезопасности к ручному электроинструменту и иной, настольной-напольной технике. Одно дело — когда работающий электроприбор (телевизор. ) мирно стоит, и мы иногда его касаемся. Другое дело — когда бОльшую часть времени электроприбор (игрушка, дрель. ) находится в руках человека.

Далее осознаём, что современная заводская электродрель имеет двойную изоляцию и гарантию тока утечки не более 0,5 мА. Сможем эти условия обеспечить в самодельной связке из бытового дешёвого зарядного устройства и игрушки, спроектированной под напряжение питания 6 вольт?

AlexeyL ,
Для начала поинтересуйтесь термином «вторичное питание».
Посему обратите свой взор на внешний БП хотя бы от ноута, или монитора.
Ноутбук включенный в сеть 220 В через ИБП (импульсный блок питания) можно применять хоть в кровати хоть в туалете, хоть сидя верхом на батарее.

Сеть 220 идет к БП в изолированном корпусе, а гальванически развязанные 6 В с защитой от КЗ и без РЕ (заземляющей шины) длинным проводом к нужному устройству. Можете спокойно браться хоть за + хоть за — и второй рукой за батарею или водопровод, да хоть и за заземление.
А в сетевом ручном электроинструменте нет гальванической развязки, зато там есть двойная изоляция и зачастую не применяется защитное заземление (хотя вилка стандартная трехконтактная).
Поэтому ими и не рекомендуют работать во влажных помещениях и под дождем, и желательно включать их через УЗО.
Для таких работ применяют электроинструмент со вторичным питанием не выше 36 В и желательно с гальванической развязкой.
Это по нормативам по технике безопасности.
.
Поэтому общие рассуждения без знаний электротехники, а для импульсных БП и основ радиотехники, — обывательское и не более.
.
Боюсь того в чем не разбираюсь.

источник

Простой бюджетный вариант переделки питания РУ игрушек на литий

Для начала напомню о преимуществах литиевых источников питания (Li-Ion/Li-Pol) над никелевыми (NiCd). В нашем случае сравнение только с NiCd, ибо только они могут отдавать высокий ток. Для примера сравним родную батарею машинки и вариант после переделки:
— высокая плотность энергии. В машинке стоит одна кадмиевая батарея 5S 6V 700mah запасенная энергия 6*0,7=4,2Wh, а в варианте после переделки будут два литиевых аккумулятора 18650 3,7V 3350mah, соединенных последовательно. Запасенная энергия будет равняться соответственно 7,4*3,35=24,8Wh. Как мы видим, запасенная энергия в несколько раз выше, что позволяет работать машинке значительно дольше. Если сравнить лицом к лицу один NiCd и один Li-Ion/Li-Pol аккумулятор, то разница просто огромная
— отсутствие эффекта памяти, т.е. можно заряжать их в любой момент, не дожидаясь полного разряда
— меньшие габариты при одинаковых параметрах с NiCd (в сравнении со сборкой никеля)
— быстрое время заряда (не боятся больших токов заряда) и понятная индикация
— низкий саморазряд
Из минусов Li-Ion можно отметить только:
— низкая морозостойкость аккумуляторов (боятся отрицательных температур)
— требуется балансировка банок при заряде (в случае 2S и более) и наличие защиты от переразряда

Как видим, преимущества лития налицо, особенно для применения в домашних условиях, поэтому смысл переделки есть.

Коротко о переделываемой РУ модели:

Для тех, кто не видел прошлый обзор, коротко расскажу о машинке. На полицейском жаргоне она называется «линейка» и служит для доставки опергруппы (следственной бригады) к месту преступления, доставки задержанных к ОВД и для выполнения других распоряжений дежурного:

Несмотря на приятный внешний вид снаружи, внутри все уныло, провода тонкие и всё держится на соплях:

Питание стандартное для такого рода устройств – съемная батарея NiCd аккумуляторов 5S 6V 700mah (пять последовательно соединенных пальчиков по 1,2V 700mah):

Аккумулятор крупным планом:

Адаптер самый простой, рассчитанный на 6V 250ma, хотя тут бы не помешал на 500-600ma, ибо стоковым ЗУ аккум заряжается достаточно долго:

При заряде комплектным зарядным устройством нет индикации окончания заряда, да и вкупе с паразитным эффектом памяти использовать стоковые аккумуляторы и ЗУ очень неудобно, а иногда и опасно, особенно детям. Никакой защиты от перезаряда нет:

Питание пульта ДУ от 9V кроны, т.е. 6S АААА – 6 минибаночек по 1,5V каждая:

Итак, с описанием основных элементов и их недостатков разобрались, плавно переходим к доработке.

Читайте также:  Установка плагина для coreldraw

Я не стал наступать на те же грабли, поэтому сразу определился на схеме из двух последовательно соединенных Li-Ion аккумуляторов с применением платы защиты 2S BMS. Основными минусами данной схемы является неравномерный разряд аккумуляторов в зависимости от их состояния и малая распространенность зарядных устройств под такое соединение, а также возможное повреждение электроники РУ модели от завышенного питающего напряжения. Плата BMS здесь обязательна, т.к. защищает аккумуляторы от переразряда, поэтому рекомендую не пренебрегать ей. А вот ситуация с зарядом на сей день, несколько улучшилась. Существует два простых бюджетных способа заряда литиевой 2S батареи:
1) Дикий колхоз в виде двух платок заряда TP4056 на каждый аккумулятор и два сетевых адаптера/БП для их зарядки. Если в хозяйстве имеются два более-менее нормальных адаптера с выходом 0,5-1А, то вариант вполне пригодный. Нужно будет немного потратиться на платки TP4056, но опять же, заряжать будет не очень удобно. Если в наличие нет сетевых адаптеров/БП, то как говорится, шкурка выделки не стоит и лучше отказаться от данного метода
2) Используем специализированные ЗУ для 2S-3S сборок. На площадках их сейчас предостаточно, стоят в районе $5. При этом в дальнейшем могут пригодиться, например, для одновременной зарядки различных Li-Ion/Li-Pol аккумуляторов, для переделки электроинструмента и т.д.

Необходимые компоненты для доработки:

Как можно заметить, каких-либо дорогих компонентов не требуется:

Главным мозгом системы является 2S BMS плата защиты XWS8232FR4, стоимостью около одного доллара:

Не трудно догадаться, что выполнена она на основе того же контроллера Seiko S8232U и силового мосфета:

Самым дорогим из всех компонентов является ЗУ 2S-3S ImaxRC B3, который стоит около 5 долларов:

Он представляет собой копию известного зарядника SkyRC e3, но с более скромными зарядными характеристиками:

У меня есть оригинал и еще один вариант, но на 4S, о которых я расскажу и сравню лицом к лицу в будущих статьях. К слову, данных копий достаточно много, по крайней мере, я видел 3 штучки, но на мой взгляд, схемотехника там похожая.
Следующим немаловажным звеном являются аккумуляторы. Я применил Li-Ion аккумуляторы Panasonic NCR18650BF из ПБ Xiaomi 10000mah, емкостью 3350mah каждый:

В данной реализации желательно применять современные высокоемкие банки, имеющие заниженный порог разряда в 2,5V. Моделей достаточно много (высокоемкие банки Sanyo/Panasonic/Samsung/LG), все что выше 2800mah обычно идет именно с порогом разряда в 2,5V. Народные Sanyo/Samsung 2600mah не очень подходят к данной платке, т.к. имеют несколько «завышенный» порог разряда в районе 2,75V. Небольшая трудность – подпайка питающих проводов к контактам аккумуляторов. Если заморачиваться с пайкой нет желания, то можно приделать одно/двухслотовый холдер/держатель под ф/ф 18650, например такой.
Для зарядки будущей РУ модельки понадобятся по одному разъему USB (папа и мама), а также 3-х контактный разъемчик для подключения к заряднику. Он часто встречается в процессорных кулерах. У меня в загашнике нашлись эти компоненты, USB «папа» откусил он наихудшего витого зарядного кабеля:

Все эти компоненты стоят копейки и возможно найдутся в чулане.

Пара слов о платке защиты. Подключение очень простое, единственная трудность заключается в том, что ее размеры небольшие, поэтому припаивать провода нужно аккуратно. Схема подключения следующая:

Коротко поясню: зеленым цветом обозначены соединения, отвечающие за работу платы, а синим – места подключения к зарядному устройству. Желательно выходы от ЗУ подпаивать именно к контактам аккумулятора, во избежание дополнительных потерь, но в случае невозможности это сделать, сойдет и вариант подключения к плате защиты.
Данная платка является самой простой, поэтому если требуется аналог, то ищите на интернет-площадках по наименованию «2S bms» или «2S Li-ion Lithium Battery Protection Board»:

Самым важным для меня в платке был порог отключения АКБ. Для этого я сварганил небольшой стенд. Здесь в качестве одного АКБ выступает БП Gophert CPS-3010, обзор на который я недавно делал и обычный Li-Ion аккумулятор. Меняя напряжение на регулируемом блоке питания, можно узнать точный порог срабатывания платки. Напряжение второго АКБ 3,8V:

Если установить на БП выходное напряжение 4,2V, то на выходе получим 8V (4,2V + 3,8V), что можно увидеть на левом скрине. Мультиметр здесь замеряет напряжение на выходе с платы 2S BMS. Если выставить на БП 3,8V, то на выходе получим 7,6V (правый скрин):

Все работает в штатном режиме. Теперь смотрим порог срабатывания защиты. При установке 2,41V платка продолжает работать и на выходе суммарное напряжение с обоих банок (левый скрин), но как-только снижаем до 2,4V – срабатывает защита и платка отключает выходное напряжение (правый скрин):

Итого, порог срабатывания защиты по любому из двух аккумуляторов – 2,4V. Вот почему я писал, что «народные» аккумуляторы на 2600mah здесь не очень подходят. Присутствует блокировка, т.е. платка не «восстанавливается» сама. Ток защиты, к сожалению, не измерял, но он должен быть в районе 3А.

Когда все необходимые компоненты в наличии, можно приступать. Первым делом собираем 2S сборку Li-Ion аккумуляторов. Это вариант для тех, кому не подходит вариант с держателями под 18650 банки, например, из-за габаритов. Для этого наклеиваем по две полоски изоленты на каждый АКБ. Это нужно для подстраховки от защиты КЗ, поскольку термоусадка аккумуляторов достаточно тонкая и может повредиться. Учитывая тот факт, что РУ модели обычно подвержены ударам, тряске и т.д. – лишней перестраховка не будет. После этого соединяем аккумуляторы полосками друг к другу и обматываем слоем изоленты (можно использовать другие изоляторы):

Далее можно приступить к пайке контактов. Я уже неоднократно описывал как это делать, поэтому повторяться не буду (будет подробное видео в обзоре переделки шуруповерта). Особого вреда пайка не приносит, главное долго не держать жало паяльника, ну и пользоваться активным флюсом, например паяльной или ортофосфорной кислотой. После нее не забываем протереть место пайки спиртиком!
Далее берем провод, по желанию зачищаем как на фото слева (можно и двумя проводами сделать) и спаиваем воедино соединение аккумуляторов и вход платки. Должно примерно получиться вот так:

Я не буду здесь подробно останавливаться, поскольку вариантов может быть много. Мне ближе вариант, когда аккумуляторы и платка защиты вместе, поскольку потери в проводах минимальны. Далее подпаиваем оставшиеся проводки согласно все той же схеме (см. выше):

На этом сборка 2S батареи завершена, но ведь ее еще нужно как-то заряжать. Для этого воспользуемся готовым недорогим зарядником, представляющим из себя аналог трех линейных зарядных контроллеров с независимым питанием на каждое плечо. Поскольку зарядник может заряжать сборки как 2S, так и 3S (оптимально для шурика), то он может пригодиться в дальнейшем не только для зарядки РУ моделек. Для заряда 2S сборки, нам нужен левый разъем:

В подтверждение замеры полярности:

На холостом ходу напряжение немного прыгает, но при зарядке АКБ, ограничение точно 4,2V на банку.
Для удобного подключения к заряднику, я спаял переходник из разъема USB «папа» и трехконтактного разъема, место пайки заизолировал термоусадкой:

Поскольку проводки хилые, то для повышения механической прочности обмотал все изолентой:

Разъем USB «мама» предназначен для РУ модели. Для этого проделываем соответствующее отверстие и вставляем USB разъем до упора (на конце разъем имеет упоры):

Для более надежной фиксации припаиваем три провода достаточной длины и фискируем термоклеем:

Далее один из важных этапов – соединение получившейся 2S сборки АКБ с контактами зарядника согласно схеме из раздела «Тестирование платки». Здесь следуем пословице — семь раз отмерь, один раз отрежь. Сверяем распиновку всех разъемов и припаиваем провода. Я не буду путать вас своими «соплями», ибо у всех они будут отличаться. Еще раз все проверяем и подключаем. Если все хорошо, укладываем все хозяйство и собираем РУ модельку. Сам аккумулятор оставляем в батарейном отсеке. Для предотвращения бултыхания аккумулятора кладем рядом пупырку или изолон. У меня получилось вот так:

Открываем дверцу машинки и подключаем зарядник. Если АКБ разряжены, то ЗУ начинает заряд, индикаторы при этом красного цвета. Если присутствует разбалансировка и какая-то из двух банок зарядится быстрее, ее заряд прекращается и индикатор меняется на зеленый (правый скрин):

Как только будут заряжены оба аккумулятора, все индикаторы будут зелеными:

По опыту эксплуатации могу сказать следующее, что данная бюджетная зарядка неплоха, ток заряда на плечо около 900ma (при 2S), плюс есть возможность заряжать как 2S, так и 3S сборки. Более подробные характеристики и сравнения с другими моделями, смотрите в будущих обзорах.
Реализация зарядки машинки получилась такая же, как и в прошлом варианте. Для зарядки сдвигаем дверь и подключаем, ничего разбирать не нужно:

Теперь о потребляемых токах.

Читайте также:  Установка и настройка vlc player plugin

В ждущем режиме плата машинки кушает 56ma:

Обычная езда – в районе 300ma:

Максимальный ток потребления – около 900ma:

Запускаем – все летает. Данный вариант нисколько не сложнее предыдущего, зато характеристики РУ модельки вырастут. Единственная опасность – сможет ли электроника игрушки переварить 8,4V.
На этом у меня все…

Поскольку не все РУ модельки рассчитаны на высокое напряжение питания, то по желанию можно снизить напряжение отличным понижающим DC-DC преобразователем MP1584EN:

Единственное замечание – подстроечный резистор после регулировки необходимо зафиксировать лаком или клеем. Данный преобразователь имеет компактные размеры, высокий КПД и приличный рабочий ток около 3А. На площадках можно также найти другие варианты преобразователей. Гуглим по «DC-DC step down».

Второй вариант, как правильно заметили в комментариях, заключается в ограничении рабочего тока простым токоограничивающим резистором. Это необходимо для защиты двигателей от чрезмерного тока. Поскольку у меня вроде работает отлично, то я ничего переделывать не стал. Для тех, кому это необходимо, предлагаю небольшой расчет резистора для моего варианта. Для этого необходимо определиться с номиналами:
— U (пит) – напряжение питания со сборки. В нашем случае пусть будет 8V (два аккумулятора)
— U (электр) – напряжение питания электроники машинки (РУ модели). В нашем случае стандартное было 6V (5 последовательных NiCd АКБ )
— U (гасящ) – разница между «новым» питанием и «стандартным» до переделки
— I (раб) – ограничительный ток, т.е. максимальный для машинки. В моем варианте в максимуме машинка кушает 0,9А. Для защиты движков можно установить, предположим, 0,5А
— R (гасящ) – сопротивление токоограничивающего резистора (см. расчет)
— P (гасящ) – мощность резистора (см. расчет)

Итак, рассчитываем все согласно закону Ома: I = U / R
U (гасящ) = U (пит) — U (электр) = 8 – 6 = 2V
R (гасящ) = U (гасящ) / I (раб) = 2 / 0,5 = 4 Ohm
P (гасящ) = I (раб) * I (раб) * R (гасящ) = 0,5 * 0,5 * 4 = 1 W

Исходя из расчетов, нам нужен резистор на 4 Ohm и мощностью не менее 1 W. Лучше взять с запасом на 5 W, чтобы не перегревался:

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector