DIMP (Desulfator in My Pocket): 22 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Mikey Sklar creó las versiones 1 y 2 de DA PIMP ("Power In My Pocket") basadas en el artículo "Capacitive Battery Charger" de George Wiseman y lo lanzó generosamente a la comunidad de hardware abierta.

Es capaz de cargar y desulfatar / rejuvenecer casi cualquier batería recargable de cualquier tipo, siempre que la batería no sea totalmente irrecuperable.

Tomé solo la parte del desulfador de batería del DA PIMP 2, que es esencialmente el circuito de George Wiseman, y diseñé un PCB y un BoM para él que se enfoca en mejorar la seguridad. Se llama DIMP ("Desulfator In My Pocket") en honor al DA PIMP de Mikey.

Este Instructable pasa por los pasos de ensamblaje para DIMP. Todo lo que se requiere es soldar y perforar, limar y cortar una carcasa de proyecto de plástico. El tiempo para completar es de aproximadamente 0,5 horas para la soldadura y de 0,5 a 1,5 horas para el montaje de la carcasa de plástico, dependiendo del cuidado que tenga al limar los agujeros.

PELIGRO: El DIMP expone voltajes letales al operador a través de los cables de salida. Todavía no es perfectamente seguro, incluso con las características de seguridad mejoradas. No compre, construya o use DIMP a menos que asuma la responsabilidad total por su seguridad y la de las personas cercanas. Solo los adultos con un conocimiento adecuado de los riesgos pueden intentar usar DIMP. Te recomiendo que no compres ni construyas un DIMP o DA PIMP 2 si tienes niños pequeños en casa, ya que podrían enchufarlo y encenderlo sin conocer los peligros.

Si acepta el peligro letal, así es como construye el DIMP.

El montaje requiere taladrar y limar la carcasa para que algunas partes queden expuestas al usuario. Es posible que necesite cuatro (4) tornillos autorroscantes de cabeza plana # 4 x 0.25 pulgadas para montar la PCB en el gabinete antes de comenzar a perforar el gabinete. Puede sustituir los tornillos para láminas de metal si no puede encontrar tornillos autorroscantes. Si tiene la paciencia suficiente para ajustar el gabinete con tolerancias estrictas, puede prescindir de los tornillos autorroscantes, ya que el gabinete esencialmente puede sujetar la PCB en su lugar.

Suministros

PARTES:

El PCB está aquí, vendido en ProtoPacks (1 Protopack = 10 +/- 1 PCB). Cuando realice el pedido, cambie el tamaño a un máximo de 10 x 10 y el grosor a 1,6 mm. También puede cambiar el color de la PCB. Recomiendo PCB de colores oscuros para que las lámparas de neón sean más fáciles de ver. Mantenga las otras configuraciones sin cambios (proto FR4, 2 capas, recubrimiento HASL, cobre de 1 oz, sin plantilla).

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

(Si tiene preguntas o problemas con su pedido de PCB, comuníquese con el vendedor DirtyPCBs para obtener ayuda).

Le invitamos a vender los PCB de repuesto en eBay si lo desea.

El BoM está aquí:

www.mouser.com/ProjectManager/ProjectDetai…

(Si tiene preguntas o problemas con su pedido de piezas, comuníquese con Mouser Electronics para obtener ayuda).

Tenga en cuenta que el BoM no incluye los cables de salida porque querrá elegir los adecuados para sus baterías. Elija un par de cables de prueba rojo y negro que tengan enchufes banana de 4 mm (preferiblemente enfundados y apilables) en un extremo y el tipo de clip que se ajuste a los terminales de la batería. Deben poder manejar hasta 250 V CC y 5 A. Asegúrese de que los clips que elija sean seguros y estén completamente aislados, exponiendo una pequeña cantidad de metal al operador.

También tenga en cuenta que los usuarios de la red eléctrica de 220VCA a 240VCA deben sustituir dos resistencias de 0.5W 430K ohm a 500K ohm para proteger las lámparas de neón de la corriente más alta. Las resistencias originales de 220K están diseñadas para redes de 120 VCA. Utilice esta fórmula para su tensión de red local: (Mains_Voltage - 90) / 0.0003 = Maximum_resistor_value

HERRAMIENTAS REQUERIDAS:

soldador con punta cónica media

pasta o fundente de soldadura líquida

soldar

empapando una esponja húmeda para limpiar la punta del soldador de residuos de carbón

cortadores de alambre o cortadores al ras

destornillador Phillips

Taladro de 3/16 pulg.

archivo plano

lima de aguja cuadrada

lima de media caña o lima redonda o Dremel con tambor de lijado pequeño

HERRAMIENTAS OPCIONALES:

pistola de silicona

Paso 1: Prueba de ajuste de PCB

Pruebe el montaje de la PCB en el gabinete Hammond 1591XXMTBU. La PCB debe caber fácilmente en el "cuenco" y los cuatro orificios de montaje deben alinearse con las protuberancias de plástico en la parte inferior del cuenco.

Luego, haga una prueba de ajuste de cada pieza en la PCB.

Ahora tienes la oportunidad de encontrar el pin 1 en cada uno de los interruptores y en el puente de diodos. También es un buen momento para asegurarse de tener todas las partes.

Paso 2: Instale SW1

Primero, instale los dos interruptores deslizantes L202031MS02Q, SW1 y SW2. Tenga en cuenta que estos interruptores son un poco más cortos de lo que nos gustaría. Tendremos que elevarlos un poco para que el actuador sobresalga por encima de la tapa lo suficiente como para ser operado con los dedos. Si los interruptores se sueldan al ras con la placa, se pueden operar con un destornillador.

Comencemos con SW1.

En la parte inferior de SW1 hay dos pies de plástico con una muesca descentrada en cada pie. Las muescas están más cerca de los pines 1 y 3. Ignore el número que podría estar moldeado en la parte inferior del interruptor. No parece ser un número de PIN.

Haga coincidir las muescas con la serigrafía en la PCB, luego, mientras sostiene el interruptor de manera que esté lo más alto posible de la PCB y paralelo a la PCB, suelde en los pines 1 y 6. Una herramienta Helping Hand o una segunda persona sosteniendo la PCB y Switch lo hace fácil. Alternativamente, puede insertar una cuña de plástico debajo de las patas de plástico del interruptor y quitar la cuña más tarde.

Si el interruptor no está nivelado, ajuste los pines 1 y 6, resolviéndolos hasta que el interruptor esté paralelo al PCB. Deje suficiente tiempo entre soldaduras para que la clavija se enfríe y evitar que se derrita nada dentro del interruptor.

Cuando el interruptor esté nivelado, suelde la clavija 2. Deslice SUAVEMENTE el interruptor y pruebe con un multímetro para asegurarse de que cortocircuita las clavijas 1 y 2 cuando está encendido y rompe el corto cuando está apagado.

Suelde los tres pines restantes.

Paso 3: Instale SW2

Repita el paso 2 para el interruptor SW2, colocándolo a la misma altura que SW1.

Paso 4: suelde el puente de diodos

A continuación, suelde el puente de diodos D1 en su lugar.

D1 es un paquete D3K. Es asimétrico con los pines en la parte trasera. Alinee el puente con la serigrafía y los orificios de la PCB. Busque la muesca semicircular en un lado para ubicar el pasador 1.

IMPORTANTE: Si accidentalmente voltea el puente hacia atrás, las salidas roja y negra se invertirán, ¡y eso es muy peligroso para sus baterías y para el usuario! Verifique dos veces las marcas + y - en el cuerpo de D1 y confirme visualmente que el cable + es el pin 1 y que el trazo va al lado ROJO del tablero.

Paso 5: Soldar SW3

Suelde el interruptor basculante SW3 A8L-21-12N2 en su lugar, lo más bajo posible en la PCB. Este interruptor no necesita estar elevado como SW1 y SW2.

Este interruptor tiene marcas en el cuerpo para indicar los números de los pines, y también tiene el | y 0 lados marcados. Alinee el interruptor con la serigrafía y suelde los cuatro pines en su lugar. Pruebe la continuidad con un multímetro mientras apaga y enciende el interruptor.

Paso 6: Entrada de alimentación de CA con pegamento y soldadura

Debido a que la entrada de alimentación de CA está diseñada para encajar en PCB de 1,4 mm de grosor y este es un PCB más grueso de 1,6 mm, los broches no encajarán.

Obtenga un poco de pegamento caliente, aplíquelo a los broches de la entrada, luego insértelo rápidamente en los orificios y presiónelo al ras con la PCB. No lo suelde todavía. Deje que el pegamento se seque y luego suelde.

Paso 7: suelde los fusibles y los clips de fusibles

Inserte con cuidado el fusible en los dos clips de fusible de manera que las patas apunten hacia abajo.

Inserte las patas a través de la PCB y suelde los clips de fusibles en la PCB.

Paso 8: suelde las piezas restantes

Suelde todas las partes restantes en su lugar. Comience con los componentes más cortos y pequeños. Puede ser una buena idea pegar en caliente los pequeños conectores de prueba de 2 mm.

Preste atención a poner las tomas rojas en el lado ROJO del tablero y las tomas negras en el lado NEGRO del tablero. Hay signos + y - en la parte inferior de la placa cerca de las almohadillas de soldadura y ROJO y NEGRO están claramente etiquetados en la parte superior.

Asegúrese de insertar los condensadores lo más bajo posible en la placa.

Paso 9: marque el ancho de las muescas en ambos extremos

Coloque la PCB en la parte superior de la parte del tazón del gabinete con los componentes hacia arriba. Las tomas de 4 mm y la entrada de alimentación de CA evitarán que la PCB caiga en el recipiente. Mantenga la PCB centrada sobre los orificios de montaje.

Obtenga un marcador y marque los bordes de la toma de corriente en el gabinete. Aquí es donde cortarás un agujero rectangular en el recinto. Las marcas deben estar separadas por 21 mm. El agujero rectangular tendrá al menos 15 mm de altura para comenzar; archivarás más para encajar. Trate de mantener las tolerancias ajustadas, ya que un ajuste apretado ayudará a sostener la entrada de alimentación de CA cuando inserte y retire el cable de alimentación.

En el otro extremo, marque los bordes de los conectores banana de 4 mm. Las marcas deben estar separadas por 28 mm y centradas en el medio de ese extremo del gabinete. El agujero rectangular tendrá al menos 14 mm de altura para comenzar; archivarás más para encajar. Este orificio puede tener forma de W o U si lo prefiere, para adaptarse a la silueta de los conectores banana redondos.

Paso 10: corte una muesca inicial en el extremo de la entrada de CA

Obtenga una escofina o lima plana gruesa y corte una muesca de 1 mm a 2 mm de profundidad que sea intencionalmente menos ancha que las marcas en el extremo de la entrada de alimentación de CA. La idea es centrar correctamente la PCB y trabajar hasta el ancho mínimo necesario para adaptarse a la entrada.

Mientras presenta, confirme que la PCB esté correctamente centrada sobre los orificios de montaje que se encuentran debajo. Puede utilizar tacos largos y delgados para comprobar la alineación.

Amplíe gradualmente la muesca, limando cada lado según sea necesario. Eventualmente, ensanchará la muesca y podrá colocar la entrada en la muesca poco profunda de manera que la PCB esté correctamente centrada.

Paso 11: corte una muesca inicial en el extremo del conector banana

En el extremo con los conectores banana de 4 mm, comience a cortar una muesca poco profunda de 1 mm a 2 mm de profundidad, también de tamaño insuficiente a propósito. Debido a que los conectores banana son redondos, este lado debe tener un tamaño menor por un margen mayor.

Paso 12: Marque y corte las muescas de entrada de CA más profundas

Con una sierra de hobby fina o una rueda de corte Dremel, corte muescas en forma de V de 13 mm de profundidad en el extremo de la entrada de alimentación de CA para formar una W. Archivarás el fondo más tarde.

Paso 13: Marque y corte muescas más profundas en el extremo del conector banana

En el extremo del conector banana de 4 mm, corte una forma de W redondeada. Limarás los lados y la parte inferior más tarde.

Paso 14: continúe quitando material de ambas muescas

Continúe quitando material de los orificios hasta que la PCB pueda encajar completamente en los salientes de montaje. Alterne entre los extremos para que la PCB se mantenga nivelada a medida que la baja gradualmente al recipiente.

Cuando termine, el borde superior de la entrada de alimentación de CA y los condensadores deben estar aproximadamente al mismo nivel que el borde superior del recipiente.

Paso 15: Marque y taladre los orificios de los gatos de prueba de 2 mm

Mire a través del plástico translúcido y marque los orificios que se deben perforar para las dos tomas de prueba de 2 mm en los lados del recipiente.

Retire la placa de circuito impreso de la carcasa y taladre los orificios. Deben tener al menos 2 mm de diámetro, pero pueden ser ligeramente más grandes si lo desea.

Paso 16: Marque y taladre el orificio del interruptor basculante en la tapa

Ahora para la tapa. Coloque la PCB en el recipiente y sostenga la tapa sobre la PCB. Hay una pequeña pestaña de alineación en la tapa que debe colocarse en el extremo de la entrada de alimentación de CA. Asegúrese de que los orificios de los tornillos estén centrados sobre los insertos roscados. Si tiene algunos tornillos de máquina largos de 4 a 40, se pueden usar para mantener la tapa alineada sobre el recipiente.

Con un marcador, marque las ubicaciones del interruptor basculante. Utilice una fuente de luz brillante si es necesario para ver el interruptor a través de la carcasa translúcida. El contorno no debe tener más de 21 mm de ancho y 15 mm de alto.

Taladre la tapa dejando mucho material adicional alrededor de los bordes finales del agujero. Utilizará una lima pequeña para avanzar hasta los bordes finales para obtener el mejor ajuste y acabado. Lima el agujero rectangular dejando aproximadamente 1 mm en cada borde. Terminará después de cortar los orificios rectangulares para los interruptores deslizantes.

Paso 17: Marque, taladre y lime los orificios para los actuadores del interruptor deslizante

Manteniendo la tapa alineada sobre el recipiente, marque las posiciones de los actuadores de los interruptores deslizantes. Ayuda a hacer brillar una luz muy brillante desde el costado del recipiente para que pueda ver dónde están los actuadores a través de la tapa. Tendrá que deslizar los interruptores a ambas posiciones para determinar la extensión total de los orificios rectangulares.

Tenga en cuenta que los actuadores pueden inclinarse un poco, por lo que es posible que deba ajustar las marcas.

Con una broca pequeña, taladre el centro de cada orificio marcado. Debe usar una broca pequeña porque probablemente la broca no terminará cerca del centro final.

Con la lima de aguja cuadrada, comience a abrir los orificios del interruptor deslizante gradualmente para que encajen sobre los actuadores y permitan que los actuadores se deslicen a ambas posiciones.

Paso 18: corte pequeñas muescas para la parte superior de los conectores banana y la entrada de alimentación de CA

Cuando los orificios del interruptor deslizante estén hechos, la tapa debería encajar más abajo sobre el recipiente, pero no podrá cerrarse completamente porque el borde delgado alrededor de la tapa del gabinete será bloqueado por la parte superior de los conectores banana de 4 mm y la alimentación de CA entrada.

Lime el borde de la tapa para que quede espacio libre para los conectores tipo banana de 4 mm y la entrada de alimentación de CA. La tapa ahora debe encajar completamente en los actuadores de los interruptores deslizantes y descansar sobre el borde del interruptor basculante.

Paso 19: Termine los orificios de archivo para que quepan

Termine de llenar el orificio del interruptor basculante para que coincida con el tamaño del borde del interruptor basculante. Debería ser más fácil ver dónde deberían estar los bordes finales ahora que la tapa descansa sobre el borde del interruptor basculante.

Termine de llenar los orificios para los actuadores del interruptor deslizante.

Paso 20: Lime la muesca en la tapa en el extremo de la entrada de alimentación de CA para que encaje

Finalmente, está la cuestión de los dos labios delgados separados por un espacio en la tapa en el extremo de la entrada de energía de CA. Tendrás que cortar muescas de diferente profundidad en cada labio. Debido a que la entrada de alimentación de CA es escalonada, con dos alturas diferentes en la parte superior, el borde interior de la tapa tocará la parte inferior de la entrada y el borde exterior de la tapa tocará la parte superior de la entrada.

Paso 21: Coloque y cierre la carcasa

La tapa ahora debe encajar completamente en el recipiente para que pueda cerrar el recinto cómodamente. De lo contrario, complete cualquier archivo final para que encaje y luego use los cuatro tornillos para metales 4-40 que vienen con el gabinete para fijar la tapa al recipiente.

Paso 22: Prueba final y uso

Ahora para las pruebas eléctricas. No hicimos esto antes porque es peligroso tocar los circuitos expuestos. El recinto ofrece más protección.

Antes de realizar la prueba, pegue una etiqueta de advertencia o escriba en la carcasa:

PELIGRO: PELIGRO DE DESCARGA LETAL

Estos son los pasos generales para usar de forma segura el DIMP para un ciclo de carga-reposo, de principio a fin:

1. Coloque el DIMP y la batería sobre una superficie estable, no conductora y resistente al fuego donde pueda descansar de forma segura durante toda la carga / desulfatación.
2. ASEGÚRESE DE QUE EL CABLE DE ENTRADA DE CA NO ESTÉ ENCHUFADO A NADA Y QUE EL INTERRUPTOR BALANCÍN ESTÁ APAGADO.
3. Configure los dos interruptores deslizantes según la corriente necesaria para cargar la batería. Para obtener la corriente más baja (para baterías AA), deslice ambos interruptores hacia abajo (hacia el interruptor basculante). Para aumentar la corriente a media, deslice uno de los dos interruptores hacia arriba. Para aumentar la corriente al máximo (para la mayoría de las baterías de herramientas eléctricas y baterías de automóvil), deslice ambos interruptores hacia arriba. Por lo general, es mejor usar menos corriente (y por lo tanto tomar más tiempo por ciclo), por lo que si tiene la opción de hacerlo, use menos corriente.
4. Inserte los cables de salida en los conectores tipo banana de 4 mm del DIMP.
5. Conecte los cables de salida a la batería, asegurándose de que el cable negro vaya al terminal negativo de la batería y el cable rojo al terminal positivo de la batería. La inversión de los cables provocará daños en la batería y un posible incendio / explosión / lesiones personales.
6. Opcional pero muy recomendable: inserte los cables de prueba de su multímetro en las tomas de prueba de 2 mm a los lados, rojo a rojo y negro a negro. Encienda el multímetro en modo voltímetro y observe el voltaje de la batería.
7. PELIGRO: MANTÉNGASE ALEJADO DE LOS CABLES DE SALIDA Y LOS CABLES DE PRUEBA DEL MULTÍMETRO DESDE ESTE PUNTO HACIA ADELANTE.
8. USE GUANTES DE GOMA Y GAFAS PARA SU SEGURIDAD.
9. Conecte el cable de entrada de CA al DIMP y luego a la pared.
10. Encienda el interruptor basculante y observe el cambio de voltaje. Al menos una de las dos lámparas de neón se encenderá mientras haya voltajes letales en el DIMP (consulte la nota a continuación para conocer el significado de las lámparas).
11. Si el voltaje sube y no baja, es casi seguro que la batería sea totalmente irrecuperable. Una batería moderadamente sulfatada / pasivada debería saltar rápidamente, luego bajar casi tan rápido por debajo de su voltaje nominal y luego subir gradualmente a medida que se carga / desulfura. Una batería mal sulfatada subirá de inmediato y luego tardará más en descender (horas o incluso días) hacia el voltaje nominal de la batería. Esto se debe a que si la sulfatación / pasivación es realmente espesa, se necesita mucho tiempo para "descascarillarla" con el pulso.
12. Monitoree la temperatura y el voltaje de la batería mientras continúa cargando / desulfatando. El calor es malo para la batería. Las baterías de litio deben ser monitoreadas constantemente, ya que pueden entrar fuera de control térmico y prenderse fuego. MANTENGA SIEMPRE UN EXTINTOR DE INCENDIOS LISTO CUANDO CARGUE / DESULFATE LAS BATERÍAS DE LITIO. Las baterías de plomo ácido pueden liberar gas y disparar ácido por sus conductos de ventilación; desea evitar esto reduciendo la corriente. Algunos tipos inteligentes han usado compresas de hielo (del tipo que puedes comprar en una farmacia que viene en una bolsa de tela) o baños refrigerantes (¡líquido no conductor!) Para mantener la batería fría. También puede comprar termostatos que tienen una sonda de temperatura que puede conectar a la batería y que apagan la red de CA cuando la temperatura alcanza el umbral que estableció (configúrelo ligeramente por encima de la temperatura ambiente).
13. Apague el interruptor basculante cuando el voltaje alcance aproximadamente el 110% del voltaje nominal. Los paquetes de baterías de NiCd y NiMH para herramientas eléctricas suelen tardar entre 15 minutos y media hora en llegar a este punto. Las baterías de litio se cargan rápidamente pero varían mucho según la capacidad. Las baterías de plomo-ácido tardan más, a menudo horas. El voltaje debe caer y luego encontrar un valor estable. Si este valor está por encima del voltaje nominal, ha terminado y puede continuar con el siguiente paso. Si el voltaje cae por debajo del voltaje nominal, puede intentar otra pasada de este ciclo, pero es posible que la celda de la batería o el paquete de baterías no sean completamente recuperables.
14. ASEGÚRESE DE QUE EL INTERRUPTOR DE BALANCÍN ESTÉ APAGADO Y ESPERE QUE AMBAS LÁMPARAS DE NEÓN SE OSCUREN ANTES DE MANIPULAR CUALQUIER CABLE.
15. PRIMERO DESCONECTE EL CABLE DE ENTRADA DE CA DE LA RED.
16. SEGUNDO DESCONECTE EL CABLE DE ENTRADA DE CA DEL DIMP.
17. Luego, verifique que el interruptor basculante aún esté apagado y que las lámparas de neón aún estén oscuras.
18. Retire los cables de salida de la batería.
19. Retire los cables del multímetro del DIMP.
20. Retire los cables de salida de los conectores banana del DIMP.
21. Deje que la batería descanse antes de intentar otro ciclo. Los períodos de descanso son cruciales para no dañar la batería de forma permanente al sobrecalentarla, Y el reposo permite que la carga se distribuya uniformemente por toda la batería.

Hay instrucciones mucho más detalladas sobre cómo cargar y mantener mejor las diferentes químicas de la batería. Solo he proporcionado un conjunto de instrucciones muy simplificado por ciclo de carga y reposo. Te animo a buscar y leer más sobre el tema de la desulfatación / despasivación para que obtengas los mejores resultados.

NOTA: DIMP cuenta con dos lámparas de neón para mejorar la seguridad. No son una garantía de seguridad; aún es posible recibir una descarga desagradable si las lámparas están apagadas, y si una de las lámparas está rota, existe la posibilidad de una descarga letal. Manténgase siempre alejado de los cables de salida siempre que se conecte la red de CA.

NE2, la lámpara cerca del extremo de salida, se enciende cuando se cumplen estas condiciones potencialmente letales:

+ DIMP está conectado a la red de CA. + El interruptor basculante está encendido. + Los cables de salida no están conectados a nada O la batería ofrece demasiada resistencia.

En estas condiciones, existe un voltaje letalmente alto en los cables de salida.

Si no hay voltaje en los cables de salida pero NE2 está encendido, el fusible está fundido o suelto en el clip del fusible. Trate los cables de salida como si todavía estuvieran exponiendo voltajes letales al usuario, porque un fusible suelto podría comenzar a conducir repentinamente. Apague el interruptor basculante y desconecte la alimentación de CA antes de manipular los cables o abrir el DIMP para verificar el fusible.

NE1, la lámpara cerca del puerto de alimentación de CA, se enciende cuando se cumplen estas condiciones potencialmente letales:

+ DIMP está conectado a la red de CA. + El interruptor basculante está encendido. + Los cables de salida están conectados a algo que ofrezca baja resistencia, que podría ser una batería no rota que se está cargando o desulfatando. El peligro potencial es si los cables de salida están conectados a algo incorrecto, como una persona o una varilla de metal o entre sí.

NO DEPENDA ÚNICAMENTE DE LAS LÁMPARAS PARA SU SEGURIDAD. MANTÉNGASE ALEJADO DE LOS CABLES DE SALIDA SIEMPRE QUE LA RED DE CA ESTÉ CONECTADA AL DIMP. SUSTITUYA LAS LÁMPARAS DE NEÓN CUANDO SE QUEMEN.