Делаю компактный блок питания для DeWalt⁠⁠

Ранее делился с Вами успехами разработки блока питания для устройств DeWalt.
Еще раз о том что я делаю и зачем оно мне. У меня есть инструмент этой фирмы и за время эксплуатации набралось достаточно много умерших аккумуляторов DeWalt.

Аккумуляторы у меня почему-то долго не живут. И умирают они с незавидной регулярностью, не только на DeWalt. Каждые 2-3 года аккумулятор на MacBook приходится менять. Родной аккумулятор жил лет 9. На андроиде родной аккумулятор прожил лет 7. После замены он умер через 2 года.
В общем, тенденция очевидна: оригинал живет дольше замены. Конечно же пробовал брать качественную замену, она стоит дороже. Особо качества не заметил за сумму, кратно превышающую самые дешевые китайские варианты.
Может быть потому, что китайские, потому, что покупаю не прямо от DeWalt а беру с Али? В общем, моя проблема, надеюсь, ясна и очевидна.
С другой стороны какое-то время занимался отбраковкой вышедших из строя банок. Но это дело мне не понравилось. Хотелось бы чтобы устройство просто работало и не выносило мозги вообще, никогда.

Что хотелось бы получить на выходе, это придется нудно расписать

Хотелось бы получить компактный блок питания как тот, что сделал и он показан на фото выше. Просто блок питания, просто в корпусе аккумулятора DeWalt, чтобы просто работал. Не нужно потрошить и модифицировать сам инструмент. Нужен универсальный блок питания к инструменту DeWalt, без всяких дополнительных выносных коробок, без всяких переносок, без забивания пылью, без перегревов. Ранее писал про успехи и мне в ответ накидали кучу предложений с Али и Озона:

Такой вариант тоже не подходит:

Устройства DeWalt имеют защиту и просто подав питание его не запустить. Для недевальтовского простого шуруповерта может и годная вещь.

Вот вариант, который я видел давно и сообщил, что ищу компактный вариант а не отдельный блок с вентилятором:

Вообще, вешать вентилятор на блок питания шлиф-машинки - это самая бесперспективная история. Там пыли столько выделяется, что если блок даже и не устроит пожар, то как минимуму сгорит. Придется думать как изолировать блок, помещать его где-то вдали. Мне эта история не интересна, ко всему обозначенному выше, блок должен быть герметичным и изолированным от пыли, точка.

Также предлагали купить аккумулятор от Makita, купить переходник и подключить его к DeWalt:

Китайский аккумулятор - это то, от чего я пытаюсь уйти вообще-то 🤷

Что получилось

Получилось, все получилось. Был у меня китайсикй блок питания. Разобрал его пару недель назад, чтобы переделать под свои нужды. Стал выдават на пределе 20В 15А. Моя шлифмашинка расходует 20В 9А в самом жестком режиме. В пике аккумуляторы способны выдавать очень высокий ток. Но это в пике и очень кратковременно. Это не значит что аккумулятор выдает 50А и держит это 10 секунд. Если так будет, то срок жизни аккумулятора очень быстро поубавится. Момент пиковых значений учтен в блоке питания не беспокойтесь, при старте все отрабатывает как надо, блок не перегорает и прочее.
Кстати, 15А оказалось не то что много, а очень много. Так что я планирую подубавить параметры БП по току, чтобы снизить его себестоимсоть.

Какой именно переделывал блок питания - не знаю, имени на нем не было. Вообще, планирую сделать чистовой монтаж и схему БП. Это будет правильнее и мне будет спокойней.

Обход защиты DeWalt

Не такая там и защита надежная, как оказалось. Защита шлифмашинки состоит из двух условных модулей:
1) защита от перегрева
2) защита работоспособности банок аккумуляторов

(1) Как мне правильно подсказал товарищ @Magnum, блок питания имеет термистор и его сопротивление 10 кОм. Висит он между B1 и Th. Термистор можно вытащить и на его место припаять резистор сопротивлением 10 кОМ. В момент запуска устройства происходит "опрос" датчика и если все хорошо, то устройство работает. Важный момент, проверка происходит ТОЛЬКО в момент запуска. После запуска термистор не проверяется вообще. То есть в процессе работы перегрев аккумуляторов термистер не отловит. Это первый этап "взлома" мозгов DeWalt.

(2) Тут будет немного сложнее. В процессе работы устройство постоянно опрашивает аккумулятор на предмет "Саня, все в порядке?" Если аккумулятор не отвечает или отвечает "нет", то устройство перестает работать. Следовательно блок питания должен поддерживать простую коммуникацию с инструментом и сообщать "все замечательно, полет нормальный, продолжаем работу". Как это сделать? Добавить на выход блока питания модуль, на контакте С3 чтобы выдавал сигнал "все в порядке".

Результат

Выглядит оно годно. Не обращайте внимания на вынесенный резистор. Вынес его чтобы загонять блок в экстремальный режим для тестов. В финальном устройстве его не будет.

Что по тестам? Проводил?

Конечно, смотрел как ведет себя устройстов на стенде (просто подключил БП к DeWalt и снимал показания на холостом ходу и под нагрузкой). Но как мне верно заметил мой отец (АСУ-инженер с 30+ лет опыта), нужно собрать финальное устройство в корпусе, выставить ему экстремальный режим работы и посмотреть как оно начнет себя вести именно в этих условиях.

Вообще, не мог найти чем бы его нагрузить так как не хочется жужжать шлифмашинкой в квартире. А уходить и оставлять устройство включенным - это не по технике безопасности 😂 Даже электроплиту не оставляю работать без моего присутсвтвия, что уж там говорить.

Пришла идея: была у меня плитка с нихромовой сиралью. Отмерил спирали так, чтобы ток был 6А, подключил все и наблюдал:

Подключил двумя проводами: 2.1мм (черный) и 0.5 мм(синий) Ни тот ни другой не нагрелся. Так что 1 мм должно было бы хватить для эксперимента нагрузки.

Непрерывно (до этого оно проработало около часа) устройство проработало 1ч 23 минуты, после чего спираль-нагрузка перегорела. В общем, сломал нагрузку. Максимальная температура блока питания дошла и держалась 70-80 градусов. Снаружи он просто теплый. Отмечу, блок стоял на теплоизоляторе и снизу тепло не рассеивалось. Сам блок питания не перегорел, все работает хорошо.

Да, нужно бы помучить его 24-48 часов, может неделю (а лучше до выхода из строя), позже займусь этим, но по предварительной оценке все замечательно. Ну разве что кроме монтажа, хотелось бы чтобы плата выглядела как "заводская". Помимо этого планирую внести дополнительные корректировки в монтаж, увеличить площадь радиаторов и снизить запас по току. Уже заказал набор SMD-компонентов для сборки финальных прототипов.

Перспективы?

В перспективе собрать таких компактных блоков штук 20 😂 Но это еще не все. У DeWalt, оказывается, есть линейка Flex. Это блоки питания для особо требовательных к питанию устройств (болгарки, пилы). Работают в двух режимах: 60В и 20В. Режим определяется автоматически. Ну вы уже поняли, что мне стало интересно поковыряться и собрать такой блок с проводом 😂😂😂 Пока у меня нет ни аккумулятора Flex, ни аккумуляторной шлифмашинки DeWalt, но все впереди.

Кстати, а вот и его братишка: Ссылка на братишку

Внутренности своей разработки пока фотографировать не хочу, напачкано там канифолью, SMD собраны вперемешку с обычными компонентами, много выводов для снятия показаний и диагностики. В общем, для профессионалов и эстетов - это далеко не монтаж от DeWalt и Apple. Это прототип/стенд для экспериментов и снятия реальных данных. Другое дело - сервис для общения, вот его пишу и выкладываю все, что имеется :)

--
А вообще, по вечерам разрабатываю сервис для общения. Кому интересно, можете подписаться куда-нибудь на меня, попробуете его в числе первых.
Постепенно буду продолжать делиться успехами разработки сервиса.