DIMP (Desulfator in My Pocket): 22 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Mikey Sklar criou o DA PIMP ("Power In My Pocket") versões 1 e 2 baseado no artigo de George Wiseman "Capacitive Battery Charger" e generosamente o lançou para a comunidade de hardware aberto.

É capaz de carregar e dessulfurar / rejuvenescer praticamente qualquer bateria recarregável de qualquer tipo, desde que a bateria não seja totalmente irrecuperável.

Peguei apenas a parte do dessulfatador da bateria do DA PIMP 2, que é essencialmente o circuito de George Wiseman, e projetei um PCB e BoM para ele que tem como objetivo melhorar a segurança. É chamado DIMP ("Desulfator In My Pocket") em homenagem ao DA PIMP de Mikey.

Este Instructable passa pelas etapas de montagem do DIMP. Tudo o que é necessário é soldar e perfurar, lixar e cortar um invólucro de plástico do projeto. O tempo de conclusão é de cerca de 0,5 horas para a soldagem e 0,5 a 1,5 horas para o encaixe da caixa de plástico, dependendo do cuidado com que você está lixando os furos.

PERIGO: O DIMP expõe tensões letais ao operador por meio dos cabos de saída. Ainda não é perfeitamente seguro, mesmo com os recursos de segurança aprimorados. Não compre, construa ou use o DIMP, a menos que você assuma total responsabilidade pela sua segurança e pela segurança de outras pessoas nas proximidades. Apenas adultos com uma compreensão adequada dos riscos podem tentar usar o DIMP. Recomendo que você não compre ou construa um DIMP ou DA PIMP 2 se tiver crianças pequenas em casa, pois eles podem conectá-lo e ligá-lo sem saber dos perigos.

Se você aceita o perigo letal, aqui está como construir o DIMP.

A montagem requer perfuração e lixamento do invólucro para que algumas peças fiquem expostas ao usuário. Você pode precisar de quatro (4) parafusos autorroscantes nº 4 x 0,25 pol. Para montar a placa de circuito impresso no gabinete antes de começar a perfurar o alojamento. Você pode substituir os parafusos de chapa metálica se não encontrar os parafusos autoatarraxantes. Se você for paciente o suficiente para encaixar o invólucro com tolerâncias restritas, você pode dispensar os parafusos autoatarraxantes, pois o invólucro pode essencialmente prender o PCB no lugar.

Suprimentos

PARTES:

O PCB está aqui, vendido em ProtoPacks (1 Protopack = 10 +/- 1 PCBs). Ao fazer o pedido, altere o tamanho para no máximo 10 x 10 e a espessura para 1,6 mm. Você também pode alterar a cor do PCB. Eu recomendo PCBs de cores escuras para que as lâmpadas de néon sejam mais fáceis de ver. Mantenha as outras configurações inalteradas (proto FR4, 2 camadas, revestimento HASL, 1 onça de cobre, sem estêncil).

dirtypcbs.com/store/designer/details/dchan…

(Se você tiver dúvidas ou problemas com seu pedido de PCB, entre em contato com o vendedor DirtyPCBs para obter ajuda.)

Você está convidado a vender os PCBs sobressalentes no ebay, se desejar.

O BoM está aqui:

www.mouser.com/ProjectManager/ProjectDetai…

(Se você tiver dúvidas ou problemas com seu pedido de peças, entre em contato com a Mouser Electronics para obter ajuda.)

Observe que o BoM não inclui os cabos de saída porque você deve escolher os cabos corretos para suas baterias. Escolha um par de fios de teste vermelho e preto que tenha plugues banana de 4 mm (de preferência revestidos e empilháveis) em uma extremidade e o tipo de clipe que se encaixará nos terminais da bateria. Eles devem ser capazes de suportar até 250 VCC e 5A. Certifique-se de que os clipes escolhidos sejam seguros e totalmente isolados, expondo o mínimo de metal ao operador.

Observe também que os usuários da rede elétrica de 220 VCA a 240 VCA devem substituir dois resistores de 0,5 W 430 K ohm a 500 K ohm para proteger as lâmpadas de néon da corrente mais alta. Os resistores originais de 220K são destinados à rede elétrica de 120 VCA. Use esta fórmula para a tensão de rede local: (Mains_Voltage - 90) / 0,0003 = Maximum_resistor_value

FERRAMENTAS NECESSÁRIAS:

ferro de solda com ponta cônica média

pasta ou fluxo de solda líquido

solda

esponja molhada para limpar resíduos de carbono na ponta do ferro de solda

cortadores de fio ou cortadores embutidos

chave Phillips

Broca de 3/16 pol.

arquivo plano

arquivo de agulha quadrada

lima meia redonda ou redonda ou Dremel com pequeno tambor de lixa

FERRAMENTAS OPCIONAIS:

pistola de cola quente

Etapa 1: testar o ajuste da PCB

Teste o ajuste do PCB no gabinete Hammond 1591XXMTBU. O PCB deve caber na "tigela" facilmente e os quatro orifícios de montagem devem se alinhar com as saliências de plástico no fundo da tigela.

Em seguida, faça um teste de ajuste de todas as peças na placa de circuito impresso.

Agora é sua chance de encontrar o pino 1 em cada uma das chaves e na ponte de diodo. Também é um bom momento para garantir que você tenha todas as partes.

Etapa 2: Instale o SW1

Primeiro, instale os dois interruptores deslizantes L202031MS02Q, SW1 e SW2. Observe que essas opções são um pouco mais curtas do que gostaríamos. Teremos que elevá-los um pouco para que o atuador se projete acima da tampa o suficiente para ser operado com os dedos. Se as chaves forem soldadas rente à placa, elas podem ser operadas com uma chave de fenda.

Vamos começar com SW1.

Na parte inferior do SW1 estão dois pés de plástico com um entalhe fora do centro em cada pé. Os entalhes estão mais próximos dos pinos 1 e 3. Ignore o número que pode estar moldado na parte inferior da chave. Não parece ser um número PIN.

Combine os entalhes com a serigrafia no PCB, então, enquanto segura a chave para que fique o mais alto possível do PCB e paralelo ao PCB, solde nos pinos 1 e 6. Uma ferramenta de mão amiga ou uma segunda pessoa segurando o PCB e a troca torna isso fácil. Como alternativa, você pode inserir um calço de plástico sob os pés de plástico do switch e remover o calço posteriormente.

Se a chave não estiver nivelada, ajuste os pinos 1 e 6, resoldando-os até que a chave fique paralela ao PCB. Aguarde tempo suficiente entre as revendas para que o pino esfrie e evite derreter qualquer coisa dentro do switch.

Quando a chave estiver nivelada, solde o pino 2. DELICADAMENTE deslize a chave e teste com um multímetro para se certificar de que ela causa um curto nos pinos 1 e 2 quando ligado e interrompe o curto quando desligado.

Solde os três pinos restantes.

Etapa 3: Instale o SW2

Repita a etapa 2 para a chave SW2, colocando-a na mesma altura de SW1.

Etapa 4: soldar a ponte de diodo

Em seguida, solde a ponte de diodo D1 no lugar.

D1 é um pacote D3K. É assimétrico com os pinos na parte de trás. Alinhe a ponte com a serigrafia e orifícios no PCB. Procure o entalhe semicircular em um lado para localizar o pino 1.

IMPORTANTE: Se você acidentalmente virar a ponte para trás, as saídas vermelha e preta serão invertidas, e isso é muito perigoso para suas baterias e para o usuário! Verifique novamente as marcações + e - no corpo de D1 e confirme visualmente se o condutor + é o pino 1 e que o traço vai para o lado VERMELHO da placa.

Etapa 5: Solda SW3

Solde a chave oscilante SW3 A8L-21-12N2 no lugar, o mais baixo possível no PCB. Esta chave não precisa ser elevada como SW1 e SW2.

Essa chave possui marcações no corpo para indicar os números dos pinos e também um | e 0 lados marcados. Alinhe a chave com a serigrafia e solde os quatro pinos no lugar. Teste a continuidade com um multímetro enquanto liga e desliga a chave.

Etapa 6: Entrada de alimentação CA de cola e solda

Como a entrada de energia CA foi projetada para encaixar em PCBs de 1,4 mm de espessura e esta é uma PCB de 1,6 mm mais espessa, os encaixes não encaixam.

Pegue um pouco de cola quente, aplique nos botões de pressão da entrada e, em seguida, insira-a rapidamente nos orifícios e pressione rente ao PCB. Não solde ainda. Deixe a cola secar e depois solde.

Etapa 7: Solde o fusível e os grampos do fusível

Insira cuidadosamente o fusível nos dois clipes de fusível de forma que as pernas apontem para baixo.

Insira as pernas através do PCB e solde os clipes do fusível no PCB.

Etapa 8: Solde as peças restantes

Solde todas as peças restantes no lugar. Comece com os menores e menores componentes. Pode ser uma boa ideia colar as pequenas tomadas de teste de 2 mm com cola quente.

Preste atenção para colocar os macacos vermelhos no lado VERMELHO do tabuleiro e os macacos pretos no lado PRETO do tabuleiro. Existem sinais de + e - na parte inferior da placa perto das placas de solda e VERMELHO e PRETO estão claramente identificados na parte superior.

Certifique-se de inserir os capacitores o mais baixo possível na placa.

Etapa 9: marque a largura dos entalhes em ambas as extremidades

Coloque o PCB no topo da parte do copo do gabinete com os componentes voltados para cima. Os conectores de 4 mm e a entrada de energia CA evitarão que o PCB caia na tigela. Mantenha o PCB centralizado sobre os orifícios de montagem.

Pegue um marcador e marque as bordas da entrada de energia no gabinete. É aqui que você fará um furo retangular no gabinete. As marcas devem ter 21 mm de distância. O orifício retangular terá pelo menos 15 mm de altura no início; você vai arquivar mais para caber. Tente manter as tolerâncias apertadas, pois um ajuste apertado ajudará a apoiar a entrada de alimentação CA ao inserir e remover o cabo de alimentação.

Na outra extremidade, marque as bordas dos macacos banana de 4 mm. As marcas devem estar separadas por 28 mm e centralizadas no meio dessa extremidade do gabinete. O orifício retangular terá pelo menos 14 mm de altura para começar; você vai arquivar mais para caber. Este buraco pode ser em forma de W ou U se você preferir, para se ajustar à silhueta dos macacos de banana redondos.

Etapa 10: Corte um entalhe inicial na extremidade da entrada CA

Pegue uma lima ou lima plana grossa e corte um entalhe raso de 1 mm a 2 mm de profundidade que seja propositalmente menos largo do que as marcas na extremidade da entrada de energia CA. A ideia é centralizar corretamente o PCB e trabalhar até a largura mínima necessária para encaixar a entrada.

Ao arquivar, confirme se o PCB está centralizado corretamente sobre os orifícios de montagem abaixo dele. Você pode usar pinos longos e finos para verificar o alinhamento.

Aumente gradualmente o entalhe, lixando cada lado conforme necessário. Eventualmente, você ampliará o entalhe e será capaz de encaixar a entrada no entalhe raso de forma que o PCB esteja devidamente centralizado.

Etapa 11: corte um entalhe inicial na extremidade do macaco de banana

No final com os macacos banana de 4 mm, comece cortando um entalhe raso de 1 mm a 2 mm de profundidade, também propositalmente subdimensionado. Como os macacos de banana são redondos, esse lado deve ser subdimensionado por uma margem maior.

Etapa 12: Marque e corte entalhes de entrada CA mais profundos

Usando uma serra artesanal fina ou uma roda de corte Dremel, corte entalhes em forma de V com 13 mm de profundidade na extremidade da entrada de energia CA para formar uma forma de W. Você arquivará o fundo mais tarde.

Etapa 13: marque e corte entalhes mais profundos na extremidade de banana jack

Na extremidade do jaque banana de 4 mm, corte uma forma em W arredondada. Você vai arquivar os lados e a parte inferior mais tarde.

Etapa 14: continuar removendo material de ambos os entalhes

Continue removendo o material dos orifícios até que a PCB seja capaz de se encaixar totalmente nas saliências de montagem. Alterne entre as extremidades para que o PCB permaneça nivelado conforme você o abaixa gradualmente na tigela.

Quando terminar, a borda superior da entrada de energia CA e os capacitores devem estar quase alinhados com a borda superior do copo

Etapa 15: Marque e faça furos de macaco de teste de 2 mm

Olhe através do plástico translúcido e marque onde os orifícios terão que ser perfurados para os dois jacks de teste de 2 mm nas laterais da tigela.

Remova o PCB do gabinete e faça os furos. Eles devem ter pelo menos 2 mm de diâmetro, mas podem ser um pouco sobredimensionados, se desejar.

Etapa 16: marque e perfure o orifício do interruptor oscilante na tampa

Agora, para a tampa. Coloque o PCB na tigela e segure a tampa sobre o PCB. Há uma pequena guia de alinhamento na tampa que deve ser posicionada na extremidade da entrada de energia CA. Certifique-se de que os orifícios dos parafusos estejam centralizados sobre as inserções rosqueadas. Se você tiver alguns parafusos de máquina 4-40 longos, eles podem ser usados para manter a tampa alinhada sobre a tigela.

Com um marcador, marque as localizações da chave oscilante. Use uma fonte de luz brilhante se necessário para ver o interruptor através da caixa translúcida. O contorno não deve ter mais de 21 mm de largura e 15 mm de altura.

Perfure a tampa, deixando bastante material extra ao redor das bordas finais do orifício. Você usará uma pequena lima para trabalhar até as bordas finais para obter o melhor ajuste e acabamento. Lime o orifício retangular deixando cerca de 1 mm em cada borda. Você terminará depois de cortar os orifícios retangulares para os interruptores deslizantes.

Etapa 17: marque, perfure e lixe os orifícios para os atuadores do interruptor deslizante

Mantendo a tampa alinhada sobre a tigela, marque as posições dos atuadores dos interruptores deslizantes. Isso ajuda a fazer brilhar uma luz realmente forte do lado da tigela para que você possa ver onde os atuadores estão através da tampa. Você terá que deslizar os interruptores para ambas as posições para determinar a extensão total dos orifícios retangulares.

Esteja ciente de que os atuadores podem inclinar um pouco, então você pode precisar ajustar as marcações.

Usando uma pequena broca, perfure o centro de cada orifício marcado. Você deve usar uma broca pequena porque a broca provavelmente não terminará perto do centro final.

Usando a lima de agulha quadrada, comece a abrir os orifícios da chave deslizante gradualmente para que eles se encaixem nos atuadores e permitam que os atuadores deslizem para ambas as posições.

Etapa 18: corte pequenos entalhes para a parte superior das tomadas de banana e entrada de energia CA

Quando os orifícios do interruptor deslizante estiverem prontos, a tampa deve se encaixar mais abaixo sobre a tigela, mas não será capaz de fechar totalmente porque a borda fina em torno da tampa do gabinete será bloqueada pela parte superior dos conectores banana de 4 mm e a alimentação CA entrada.

Lime a borda da tampa para que haja espaço para os conectores banana de 4 mm e a entrada de energia CA. A tampa agora deve se encaixar totalmente nos atuadores das chaves deslizantes e repousar na borda da chave oscilante.

Etapa 19: Concluir os orifícios de arquivamento para ajustar

Conclua o preenchimento do orifício da chave oscilante de acordo com o tamanho da borda da chave oscilante. Deve ser mais fácil ver onde as bordas finais devem estar agora que a tampa está apoiada na borda da chave oscilante.

Conclua o preenchimento dos orifícios para os atuadores da chave deslizante.

Etapa 20: Lixe o entalhe na tampa na extremidade da entrada de energia CA para caber

Finalmente, há a questão dos dois lábios finos separados por uma lacuna na tampa na extremidade da entrada de energia CA. Você terá que fazer cortes de diferentes profundidades em cada lábio. Como a própria entrada de energia CA é escalonada, com duas alturas diferentes na parte superior, a borda interna da tampa tocará a parte inferior da entrada e a borda externa da tampa tocará a parte superior da entrada.

Etapa 21: ajuste e feche o gabinete

A tampa agora deve se encaixar totalmente na tigela, de forma que você possa fechar o gabinete confortavelmente. Caso contrário, conclua qualquer lima final para que se encaixe e, em seguida, use os quatro parafusos de máquina 4-40 que vieram com o gabinete para fixar a tampa na tigela.

Etapa 22: teste final e uso

Agora, para o teste elétrico. Não fizemos isso antes porque é perigoso tocar o circuito exposto. O gabinete oferece mais proteção.

Antes de testar, cole uma etiqueta de advertência ou escreva na caixa:

PERIGO: PERIGO DE CHOQUE LETAL

Estas são as etapas gerais para usar com segurança o DIMP para um ciclo de descanso de carga, do início ao fim:

1. Coloque o DIMP e a bateria em uma superfície resistente ao fogo, não condutora e estável, onde possam repousar com segurança por toda a duração do carregamento / dessulfatação.
2. CERTIFIQUE-SE DE QUE O CABO DE ENTRADA AC NÃO ESTÁ LIGADO A NADA E QUE O ROCKER ESTÁ DESLIGADO.
3. Defina as duas chaves deslizantes com base na corrente necessária para carregar a bateria. Para obter a corrente mais baixa (para baterias AA), deslize as duas chaves para baixo (em direção à chave oscilante). Para aumentar a corrente para média, deslize um dos dois interruptores para cima. Para aumentar a corrente ao máximo (para a maioria das baterias de ferramentas elétricas e baterias de automóveis), deslize os dois interruptores para cima. Geralmente é melhor usar menos corrente (e, portanto, levar mais tempo por ciclo), portanto, se você tiver a opção de fazer isso, use menos corrente.
4. Insira os cabos de saída nas tomadas banana de 4 mm do DIMP.
5. Conecte os cabos de saída à bateria, certificando-se de que o cabo preto vai para o terminal negativo da bateria e o cabo vermelho vai para o terminal positivo da bateria. Inverter os cabos resultará em danos à bateria e possível incêndio / explosão / ferimentos pessoais.
6. Opcional, mas altamente recomendado: insira os cabos de teste do multímetro nos conectores de teste de 2 mm nas laterais, vermelho com vermelho e preto com preto. Ligue o multímetro no modo voltímetro e observe a tensão da bateria.
7. PERIGO: MANTENHA AFASTADO DOS CONDUTORES DE SAÍDA E DOS CONDUTORES DE TESTE DE MÚLTIMETRO DESTE PONTO PARA A FRENTE.
8. USE LUVAS DE BORRACHA E ÓCULOS DE SEGURANÇA.
9. Conecte o cabo de entrada CA no DIMP e, em seguida, na parede.
10. Ligue a chave oscilante e observe a mudança de voltagem. Pelo menos uma das duas lâmpadas de néon acenderá enquanto houver voltagens letais no DIMP (consulte a nota abaixo para saber o significado das lâmpadas).
11. Se a voltagem aumentar e não diminuir, a bateria é quase certamente totalmente irrecuperável. Uma bateria moderadamente sulfatada / passivada deve aumentar rapidamente e, em seguida, cair quase tão rapidamente sob sua tensão nominal e, em seguida, aumentar gradualmente à medida que carrega / dessulfata. Uma bateria mal sulfatada aumenta imediatamente e depois leva mais tempo para cair (horas ou mesmo dias) em direção à tensão nominal da bateria. Isso ocorre porque se a sulfatação / passivação for realmente espessa, leva muito tempo para "lascar" com a pulsação.
12. Monitore a temperatura da bateria e a tensão enquanto ela continua carregando / dessulfatando. O calor é prejudicial para a bateria. As baterias de lítio devem ser monitoradas constantemente, pois podem entrar em fuga térmica e pegar fogo. SEMPRE MANTENHA UM EXTINTOR DE INCÊNDIO PRONTO AO CARREGAR / DESSULFAR BATERIAS DE LÍTIO. Baterias de chumbo-ácido podem liberar gás e lançar ácido para fora de suas aberturas - você deve evitar isso diminuindo a corrente. Alguns caras espertos usaram compressas de gelo (do tipo que você pode comprar em uma farmácia que vem em uma bolsa de pano) ou banhos de refrigeração (líquido não condutor!) Para manter a bateria resfriada. Você também pode comprar termostatos com uma sonda de temperatura que pode ser acoplada à bateria e que desligam a rede elétrica CA quando a temperatura atinge o limite que você definiu (defina-o ligeiramente acima da temperatura ambiente).
13. Desligue a chave oscilante quando a tensão atingir cerca de 110% da tensão nominal. As baterias NiCd e NiMH para ferramentas elétricas normalmente levam cerca de 15 minutos a meia hora para chegar a esse ponto. As baterias de lítio carregam rapidamente, mas variam amplamente dependendo da capacidade. As baterias de chumbo-ácido demoram mais, muitas vezes horas. A tensão deve cair e, em seguida, encontrar um valor estável. Se este valor estiver acima da tensão nominal, você concluiu e pode continuar com a próxima etapa. Se a tensão cair abaixo da tensão nominal, você pode tentar outra passagem neste ciclo, mas é possível que a célula da bateria ou o pacote de bateria não sejam completamente recuperáveis.
14. CERTIFIQUE-SE DE QUE O INTERRUPTOR DO ROCKER ESTEJA DESLIGADO E ESPERE QUE AMBAS AS LÂMPADAS DE NÉON ESCURECEM ANTES DE MANIPULAR QUAISQUER CABOS.
15. PRIMEIRO DESCONECTE O CABO DE ENTRADA CA DA REDE.
16. SEGUNDO DESCONECTE O CABO DE ENTRADA AC DO DIMP.
17. Em seguida, verifique se a chave oscilante ainda está desligada e as lâmpadas de néon ainda estão apagadas.
18. Remova os cabos de saída da bateria.
19. Remova os terminais do multímetro do DIMP.
20. Remova os fios de saída dos conectores banana do DIMP.
21. Deixe a bateria descansar antes de tentar outro ciclo. Os períodos de descanso são cruciais para não causar danos permanentes à bateria por superaquecimento, E o descanso permite que a carga se espalhe uniformemente por toda a bateria.

Existem instruções muito mais detalhadas sobre como melhor carregar e manter as diferentes químicas da bateria. Eu forneci apenas um conjunto altamente simplificado de instruções por ciclo de descanso de carga. Eu encorajo você a pesquisar e ler mais sobre o tópico de dessulfatação / despassivação para que você obtenha os melhores resultados.

NOTA: O DIMP possui duas lâmpadas de néon para aumentar a segurança. Eles não são uma garantia de segurança - ainda é possível levar um choque desagradável se as lâmpadas estiverem apagadas, e se uma das lâmpadas estiver quebrada, há potencial para um choque letal. Sempre mantenha-se afastado dos cabos de saída sempre que a rede CA estiver conectada.

NE2, a lâmpada perto da extremidade de saída, acende quando essas condições potencialmente letais são atendidas:

+ O DIMP está conectado à rede elétrica CA. + O interruptor basculante está ligado. + Os cabos de saída não estão conectados a nada OU a bateria oferece muita resistência.

Nessas condições, há alta tensão letal nos cabos de saída.

Se não houver tensão nos fios de saída, mas NE2 estiver aceso, o fusível está queimado ou solto no clipe do fusível. Trate os condutores de saída como se eles ainda estivessem expondo tensões letais ao usuário, porque um fusível solto pode começar a conduzir repentinamente. Desligue a chave oscilante e desconecte a alimentação CA antes de manusear os cabos ou abrir o DIMP para verificar o fusível.

NE1, a lâmpada perto da porta principal AC, acende quando estas condições potencialmente letais são satisfeitas:

+ O DIMP está conectado à rede elétrica CA. + O interruptor basculante está ligado. + Os cabos de saída são conectados a algo que oferece baixa resistência, que pode ser uma bateria não quebrada sendo carregada ou dessulfatada. O perigo potencial é se os condutores de saída estiverem conectados à coisa errada, como uma pessoa ou uma haste de metal ou um ao outro.

NÃO DEPENDA APENAS DAS LÂMPADAS PARA SUA SEGURANÇA. MANTENHA AFASTADO DOS CONDUTORES DE SAÍDA SEMPRE QUE A REDE AC ESTIVER CONECTADA AO DIMP. SUBSTITUA AS LÂMPADAS DE NÉON QUANDO QUEIMAREM.