И так, в прошлой части я закончил на изготовление корпуса, в этой части пожалуй будет финал.
На данный момент BoomBox работает, собран, можно сказать готов, но были и серьезные проблемки...
Но обо всем по порядку, и так начнем с начинки.
На макетки решил собрать тембр блок + блютуз.
Схема:
Все земли на схеме разведены так-же как в реальности.
По сколько все усилители, блютуз модуль, будут уже заземлены меж собой по питанию, а земля входов усилителя это общая земля, те таже земля что и по питанию, то нет смысла делать лишнею земляную петлю, кидая землю еще и на вход, кроме добавления наводок нечего не изменится.
Но фон и наводки все равно к сожалению будут присутствовать, по сколько, до усилителей все же пойдет антенна, он же пусть небольшой, но шлейф.
А, ну и в качестве усилителей тут TPA3110 X2 на лево право.
И TPA 3118 отдельно на саб.
И да, конденсатор висящий в воздухе подключенный на вход 3118, и c3 на схеме, это некий сабсоник, который заваливает нч еще до усилителя звука, опять-таки сабсоник, зачем поймете в конце.
Далее пора разбираться с питанием, а тут не все так просто как кажется, подумаешь, кинь АКБ и все...А нет.
Акб решил делать 3s3p, те АКБ на 12.6в, из +- одинаковых банок, по заводской емкости, и токоотдачи, 90% из них вообще точно одной модели.
И это важно, все банки 18650 итп в сборке акб должны быть строго одинаковые! Более чем желательно замерять их емкость и внутреннее сопротивление по факту, так как с возрастом они плывут, и это нормально. Но крайне не желательно что бы одна или пару банок, имели совершенно другую емкость и внутреннее сопротивление.
В лучшем случае они просто будут слабым звеном, и даже если идеально отбалансировать все ячейки, одна из них уплывет и все, начнет либо не до заряжаться, либо пере заряжаться , что приведет к снижению, срока службы всего АКБ, в худшем...К нагреву с последующими последствиями.
В моем случае конечно я не собираю АКБ каждый день, и у меня нет нагрузки для 18650 и измерителя внутреннего сопротивления ценой в пару 10 тысяч.
По этому, что бы не покупать АКБ, ценой в 3-4тр, что составляет даже сверх всего бюджета построения данной портативки, я просто взял большинство одинаковых банок, по модели, до последней цифры, и 1-2 банки похожих, которые отличаются на пару цифр, и чуть более темные, но все они стояли в одном акб, в одной сборке, которая все же работала на протяжении полугода, и использовалась.
Можете даже не пытаться искать модели этих акб, не найдете, но я все же где то откопал статью с замерами повербанка на таких же банках как у меня, и заводские данные на темно зеленые банки.
Исходя из чего сделал вывод что их заводская емкость может варьироваться в пределах 2200-2400MAh, те которые салатовые 2400, зеленые-2200.
Что в принципе не говорит о их реальной емкости на данный момент, но тут уже мои полномочия окончены, я сделал все что мог, банки по заводу были действительно похожи, и работали в одной сборке, да у них будут разброс емкости, но надеюсь не сильно существенный...
Ладно, дрогнули, и погнали паять зарезанные 18650 (не делайте так).
Ну в общем, теперь дело за BMS, для самых не опытных-BMS это плата контролирующая заряд АКБ, контролирующая АКБ в целом, и каждую ячейку отдельно.
Но...
Не всегда все так хорошо, на деле, дешевые платки BMS к примеру, как у меня.
Формально требуют подключения каждой банки отдельно, но на деле в основном дает только защиту от кз, и функцию отключения акб от заряда при достижении одной из банок 4.2-4.25в.
Все....
Да, не в каждой BMS есть балансировка АКБ, одна из самых важных функций.
Как правило у плат с балансировкой вы найдете на плате достаточно крупные толстые SMD резисторы.
На моей они кстати балансировка все же присутствует, судя по россыпи мелких транзисторов, и все же если проследить внимательно, там есть 3 мелких резистора, идущих на каждую банку.
Но, есть нюанс, на деле, даже с крупными резисторами, ток балансировки такой мизерный, что считайте балансировки нет, BMS быстрее отключит заряд, чем BMS успеет высадить одну из ячеек до нужного напряжения, ток балансировки составляет 100 мА в лучшем случае.
Но тут к сожалению нечего не поделать, ведь априори SMD резисторы не могут рассеять большую мощность.
Но вот вам еще один нюанс который вы теперь знаете, по этому...Я, беру, и с помощью лампочек, достаточно большими токами, балансирую АКБ вручную.
Да, просто подключая их между ячейками, держа так по 10-20минут, и периодически контролирую разряд мультиметром.
И вот спустя час...
Ну почти идеально...
Ну и пожалуй, все, АКБ можно заматывать полностью.
Тут уже я сделал максимум, АКБ даже на данный момент идеально отбалансирован, хотя да, он рас балансируется, это неминуемо без замера емкости и внутреннего сопротивления, но не думаю что намного, и это просто сократить его срок службы
Но, теперь вернемся немного назад, АКБ у нас уже есть, на 12.6в, но, этого мало, мне же нужно на усилители подать порядка 24в.
По этому, тут работает таже схема, что в автомобильных усилителях, повышающий преобразователь
На прошлых кадрах вы его могли заметить за АКБ, это модернизированный XL6009.
И нет от не подключен напрямую к АКБ всегда, минус питания на него разрывается как и на усилители.
Далее-зарядка.
Да, то что АКБ имеет BMS на борту, еще не говорит о том что его можно заряжать любым блоком питания, нет, нужна именно зарядка с напряжением 12.6в CVCC,только тогда заряд будет осуществлен правильно.
И тут я думал использовать триггер с USB C, дабы с зарядки телефона брать те самые 12в, но:
1)- Мне нужно не 12, а чуть больше, 12.6 для полного заряда.
2)- Это не CVCC.
3)- Не каждый триггер будет работать с каждой зарядкой.
И на заключения-если на зарядке написано поддержка 12в, это еще не значит что такой протокол там имеется, и даже если имеется, и даже если зарядка ват на 60, не факт что она сможет выдать порядка 3-5а при напряжении 12в на один порт.
Так-что идея хорошая...но не все так гладко, да и та зарядка которая у меня есть, китаец на 30ват, с якобы QC 3.0, даже если и выдаст 12в, то при попытки зарядить акб на 6а/ч без ограничения тока, сразу уйдет в защиту.
По этому, 5.5х2.5 гнездо+XL4015.
И да, это уже бы работало бы, ток при этом ограничил 2.5а, дабы плата жила долговременно.
Можно было подключать к акб и все...Но нет, по началу так и сделал, но, вот проблема, если на выходе есть питание, то на входе тоже оно будет, и плата пусть даже без светодиода, ток с акб высасывает, 6мА, пусть и немного...
Но все равно, по этому...Немного усложним схему.
Вот и все, только при подачи напряжения на вход, на реле появится разрешающий сигнал, оно откроется, подключит АКБ, пойдет заряд, выдергиваешь разъем питания...и нет, исходя из выше сказанного, напряжение на входе останется, реле останется запитанным, но для этого в схеме есть провод сброса, который в случае выдергивания разъема заземлится, реле моментально закроется, АКБ отключится из цепи.
В принципе не так даже и сложно это работает, очень даже просто.
И теперь осталась индикация уровня заряда, ведь больше на гнезде не будет напряжения АКБ, проверять мультиметром принципе не удобно, и уже и не получится.
Так-что нужен индикатор, можно было конечно заказать простой классический цифровой вольтметр, и встроить...можно, но уже ладно.
Индикация была изготовлена из светодиодов, по этому схема немного усложняется:
Да, это не просто светодиоды с резисторами, это уже полноценный индикатор претендующий на какую-то точность, имеющий свой опорный источник питания, и измерительный вывод.
Хотя конечно проще и лучше реально был вольтметр...
Ну ладно, +- оценить уровень заряда подключив зарядку с напряжением от 12.6 до 19в и током от 4а можно.
Зеленый светодиод под гнездом лишь сигнализирует о том что АКБ заряжается, индикаторы справа показывают конкретный уровень заряда.
И скажете на этом все...Я тоже так думал, но еще когда не сделал индикацию заряда произошла неприятность, точнее почти не произошла и пока, вроде как ее удалось устранить, и предотвратить.
Выглядит она так:
Да, это сабвуфер из портативки, разобранный, а почему...А по тому что я, слишком активно начал тестировать портативку на пределе возможностей, учитывая что это саб, собран на коленки, из того что было, и изначально подразумевался как проект из разряда "а что если", но параметры ТС вышли не плохи, по этому он таки побывал в 2х проектах уже, уже в него прилетало ват 30, он уже на получал, и тут я ставлю его в портативку на пи, с куда худшем демпфированием и контролем, и валю в шишку, на 35-37гц...Что же могли пойти не так...кхм... Ну конечно центровка начала уплывать, и катушка уже судя по всему не только шоркала на предельных ходах, но и билась, и вылетала из магнитного зазора, дополнительно почти отпала магнитная система...что я там говорил про центровку...она вышла погулять...
По этому это было смело, но надо было скинуть магнитную систему и посмотреть на состояние катушки, но...вопреки всем моим худшим представлениям, она оказалось еще вполне жива, да на ней остались небольшие следы затертости, местами, да она немного на получала, но в целом витки не сползли, она не кривая, не черная, пробоя не имеет...
Так-что он стоил того, дабы дать ему 2й шанс.
По этому решил перебрать уж уже, но по нормальному на сколько это возможно...
Но самая главная проблема... Чем приклеивать магнитную систему к корзине...
Площадь контакта мизерная, атгезия стали покрытой каким то желтым покрытием к алюминию или даже советскому силумину кране плохая...
Естественно полиуретановый клей не выдержит, и в долговременной перспективе это жить не будет, тем более при весе магнитной системы почти кило.
Немного изучив вопрос, пришел к выводу что стоит попробовать эпоксидку двух компонентную, или же холодную сварку, ранее тем более я с этим работал, знаю что это такое, и какой прочностью может обладать...
По этому магнитную систему предварительно зачистив все поверхности посадил на нее.
Даже полностью почистил корзину и покрыл лаком для красоты.
Центровал частично на глаз, потом выравнивал.
Вышло не идеально, все же есть отклонение на пару 10ток, ноо, при работе пока что не трет, посторонних шумов от катушки нет.
Лижбы еще раз не подвел полиуретановый клей, на который склеивал саму подвижную систему к корзине, в прошлый раз вроде как тут проблем не возникло, саму подвижку он держал нормально, при этом все это реально разобрать, отчистить без особых проблем и повреждений.
На данный момент он полностью собран.
И находится на своем рабочем месте, пока без проблем, надеюсь, прослужит не неделю, а больше) Ну или тогда придется на замену искать допустим 25гдн-3-4, с более слабой катушкой и мотором в целом, но покупать сюда что то дорогое смыла нет абсолютно не какого.
Звучанием в целом...А я тестировал в том числе и на улице..
Вполне доволен, как для портативной беспроводной колонки, полноценной системы 2.1 таких размеров...Это неплохо, очень даже, по нч берет 39-40гц минимум, ниже эффективность резко падает, да и есть риск опять повредить саб, так что на кой оно надо, 39-40гц достаточно, тем более каких...вполне неплохо скажу я так давит на уши. Но попозже может быть еще поиграюсь с номиналами сабсоника.
И по итогу мы имеем...
Вполне неплохую беспроводную( а оно так и есть)), переносную 2.1 акустическую систему с такими данными:
Мощность-30 ват(60маркетинговых если суммировать мощность обоих каналов,90 если суммировать мощность всех 3х каналов, но это так не работает, я не маркетолог, по этому пишу честные 30).
Частотный диапазон 39-12000гц.
Вес-внушительные 6кг(да, ручку для транспортировки необходимо прикупить)
Защита от воды-IP43.
Дальность десйтвия-10метров(вне помещения)
Надежность-До первого валива в шишку.