Доработка зарядного устройства ЭНЕРГОПРОМ ЗСТ-1

Захотелось мне добавить к zst-1 рюшечек — индикатор тока/напряжения/заряда и переключатель тока.
После примерки индикаторов тока/напряжения в рамке оказалось, что места под них мало, использовать можно только плату которую надо как-то закреплять. Рассмотрев альтернативы был выбран дешевый usb-тестер (KEWEISI KWS-V20), который, судя по конструкции, должен выдерживать требуемое напряжение (заявлено у него до 20В), имеет меньший размер и кроме того умеет считать заряд.
Для переключения тока предполагалось использовать трехпозиционный переключатель, в нейтральном положении ток как в оригинальном состоянии, в крайних были выбраны 1А и чуть меньше 3А (как показала проверка ЗУ способно такой ток обеспечить с приемлимым тепловым режимом основных компонентов).

Вопросы вызывал нагрев шунта и диодов, шунт был уменьшен вдвое (с обратной стороны платы припаян параллельно второй резистор, smd 2512 на 100мОм), для компенсации заменен резистор в верхнем плече делителя, R18 со 120к на 240к.
Для диодов рассматривал несколько вариантов умощнения — поставить еще 1-2 таких же, заменить на сборку в to220 с радиатором, приделать радиатор к имеющимся.
Таких же в закромах не нашел, единственное подходящее в то220 что нашел — mospec f12c20c, это вроде даже не шоттки, а обычный быстрый кремниевый диод, падение на нем получилось ~0.9В, не понравилось, в итоге прикрутил радиатор из медной пластинки посаженной на кпт-8 и стянутый винтиком. Излишки обрезать не стал, а загнул, конструкция достаточно жесткая.С радиатором нагрев торца диодов без корпуса при токе в 2.7А составил ~96C, исходно у голых диодов столько же было при 1.9А, а при увеличенном токе достигала 130C.

было:

стало:

Модифицированная плата:

С краю платы был установлен 3хконтактный разьем для подключения трехпозиционного переключателя kcd11 (для возможности разборки без отпаивания, переключатель вставляется снаружи корпуса), который подключает к верхнему или нижнему плечу делителя параллельные резисторы (510к и 10к соответственно). Первый вариант получился проблемным — внутреннее сопротивление делителя достаточно высоко, токи там в десятки микроампер и он оказался чувствителен к наводкам, при поднесенном к переключателю пальце ток непредсказуемо повышается. Отказываться от выбора тока не хотелось, посмотрев на номиналы стабилизатора на tl431 (ток в рабочем диапазоне составлял 2-4мА) просто увеличил ток через делитель на 2 порядка (все номиналы резисторов уменьшил так же, вместо 240k/510k/10.5k/10k поставил 2.4k/5.1k/100/100), ток через него поднялся до 1-1.5мА, проблема с наводками ушла.

Повышенный ток получился не 3А, а всего 2.7. Уменьшение шунта на горячей стороне преобразователя с 1/3 до 1/4 Ома на это не повлияло (хотя от наводок при 1/4 Ома ток возрастал до 4А, а при 1/3 где-то до 3). Возможно из-за повышения тока где-то получается дополнительное смещение, но цели получить ровно 3А не было, оставил как есть.

Дополнительно для коррекции напряжения (у этого экземпляра оно оказалось 21.8В) был выпаян R15, что понизило до 21.6В.

Индикатор похожий на KEWEISI KWS-V20 какой-то версии, который сейчас можно купить за полтораста рублей:Индикатор был исследован на предмет точности как тока и напряжения, так и замеров пропущенного заряда и времени.

Так же выяснена зона нечувствительности тока — ниже 20-30мА.
больше всего привирает время, где-то на минуту за час и ток ниже 100-200мА. Остальное от силы на процент-два, что меня вполне устроило.
Микросхемка в sot23-5, неожиданно, оказалась не операционником, а i2c eeprom 24c04s, видимо их калибруют при производстве, а усилитель для оцифровки напряжения на шунте встроен в микроконтроллер.
Стабилизаторы 7133-1 от разных производителей встречается допускающие входное напряжение от 24 до 30В, что вселяет надежду на их работоспособность от 21-22В.
Потребление оказалось 6-7мА, при ~20В нагрев стабилизатора составил +15 от окружающей среды.
При токе в ~3А шунт греется сравнимо, те же +15-20 градусов.

В корпуса пришлось пропилить отверстия под индикатор и переключатель:
Для прижима индикатора использовал скобу крепления от линейных светильниковизолировав ее термоусадкой (температуры там небольшие), прикрученную парой мелких винтиков, закручивать на них гайки крайне неприятное занятие. Сверху отверстие залепил накладкой из жесткой пленки от какой-то упаковки на клей b7000, получилось не очень аккуратно (поверхность чуть изогнута и пленка норовила отойти с одного из краев, насосав пузырей воздуха), но всяко лучше чем голое углубление с открытым стеклянным жк. Была идея вырезать из жесткого пластика и вставить внутрь, но клеить в стык — получилось бы еще хуже.

Дополнительно пришлось продублировать кнопку для сброса накопленных показаний индикатора, приемлемого доступа к комплектной не придумал. Что бы не изобретать крепление современных тактовых кнопок — приспособил км1-1, для которой в корпусе нашлось удобное место для установки и достаточно просверлить одно отверстие 8мм. Кнопка подпаивается к выводам 13 и 14 микроконтроллера, причем 14 это земля и к ней можно подключится в любом месте платы. Получилось красиво просунуть провод под выводы драйвер жк для фиксации, он вышел точно к 13 выводу.Вся схема вне корпуса:
Внутри:

В результате получилось такое:
p.s. испытуемый аккумулятор при заряде током даже в 2А иногда отключался, исследование его платы показало, что рядом с проблемным в смысле нагрева узлом — входным диодом, расположен терморезистор контроля при заряде (по маркировке не очевидно, но и внешний его нагрев приводит к отключению).
Обнаружил в запасах наборчик диодов с али, в котором были ss14 и ss34, что бы допаять второй и распределить нагрев, но предварительно проверил падение на них. Оказалось они идентичны, и по падению больше похожи на ss24, чем на маркировку. «Из одной бочки наливают».