Μπαταρία ιόντων λιθίου AIO Φορτιστής-προστατευτικό-ενισχυτικό: 4 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Γεια σε όλους.

Όλοι έχουμε εφεδρικές/αποθηκευμένες μπαταρίες LiPo, τις οποίες είτε έχουμε ανακτήσει από παλιές μπαταρίες φορητού υπολογιστή είτε αγοράσαμε νέες μπαταρίες.

Για τη χρήση τους χρησιμοποιούμε όλες μονάδες που διατίθενται στο εμπόριο για τη φόρτιση, την προστασία και την αύξηση της τάσης στα 5V για τη χρήση τους για την τροφοδοσία των συσκευών USB μας, όπως φόρτιση τηλεφώνων, τράπεζες ισχύος, φόρτιση ακουστικών και ηχείων Bluetooth, εκτέλεση πινάκων arduino και Esp8266-NodeMCU και άλλων υλικά

Αλλά αυτές οι σανίδες είναι ξεχωριστές και χρειάζονται ξεχωριστή καλωδίωση και ο χρόνος και ο χώρος της καταναλώνουν.

Σήμερα, λοιπόν, θα σχεδιάσουμε, θα κατασκευάσουμε και θα κατασκευάσουμε έναν φορτιστή μπαταρίας All-in-One LiPo με κύκλωμα προστασίας και πλακέτα κυκλώματος ενίσχυσης 5 Volt.

Προμήθειες

Υποδοχή MICRO USB - 1

Εναλλαγή διακόπτη - 1

FS312F -G IC - 1

Κόκκινο LED - 1

Πράσινο LED - 1

Αντίσταση 7.5K - 1

Αντίσταση 100 - 1

MT3608 IC - 1

FS8205 IC - 1

Πυκνωτής 10uF - 1

Επαγωγέας 22uH - 1

Αντίσταση 2K - 2

Δίοδος SS34 - 1

Αντίσταση 1Κ - 3

Πυκνωτής 100nF - 1

TP4056 IC - 1

Πυκνωτής 22uF - 2

Βήμα 1: Σχηματικός σχεδιασμός

Έχω χρησιμοποιήσει το λογισμικό EasyEDA για να σχεδιάσω τον πίνακα. Είναι εύκολο και διασκεδαστικό στη χρήση και έχει τις βιβλιοθήκες αποτυπώματος των περισσότερων στοιχείων.

FS312F-G IC-

IC προστασίας για επαναφορτιζόμενες μπαταρίες μονοκυψέλης ιόντων λιθίου/πολυμερούς

Χαρακτηριστικά

• Χαμηλό ρεύμα παροχής

• Τάση ανίχνευσης υπερφόρτισης: 4,25 ± 0,025 V

• Τάση απελευθέρωσης υπερφόρτισης: 4.145 ± 0.05 V

• Τάση ανίχνευσης υπερφόρτισης: 2,90 ± 0,08 V

• Τάση απελευθέρωσης υπερφόρτισης: 3,0 ± 0,08 V

• Υπερβολική τάση ανίχνευσης: 150 ± 30 mV

• Τάση ανίχνευσης βραχυκυκλώματος: 1,35 V

• Χρόνος καθυστέρησης που δημιουργείται από το εσωτερικό κύκλωμα

• Τάση ανίχνευσης φορτιστή: -1,35 V

• Επαναφορά αντίστασης για προστασία από υπερβολικό ρεύμα:> 500KΩ

• Ευρεία περιοχή τάσης τροφοδοσίας: 1,5 ~ 9,0 V

MT3608 IC -

Το MT3608 είναι ένας σταθερός μετατροπέας επιτάχυνσης λειτουργίας SOT23 6 ακίδων σταθερής συχνότητας

Χαρακτηριστικά

• Ενσωματωμένο 80mΩ Power MOSFET

• Τάση εισόδου 2V έως 24V

• Σταθερή συχνότητα μεταγωγής 1,2 MHz

• Εσωτερικό όριο εναλλαγής ρεύματος 4Α

• Ρυθμιζόμενη τάση εξόδου

• Εσωτερική Αποζημίωση

• Έως 28V Τάση εξόδου

• Αυτόματη λειτουργία διαμόρφωσης συχνότητας παλμού σε ελαφριά φορτία

• Έως 97% Απόδοση

FS8205 IC -

Διπλή λειτουργία N-Channel Enhancement Mode Ισχύς MOSFET

TP4056 IC -

Γραμμικός φορτιστής σταθερού ρεύματος/σταθερής τάσης για μπαταρίες ιόντων λιθίου μονής κυψέλης

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

· Προγραμματιζόμενο ρεύμα φόρτισης Έως 1000mA

· Δεν απαιτείται MOSFET, Sense Resistor ή Blocking Diode

· Σταθερό-Ρεύμα/Σταθερό-Τάση

· Φορτίζει μπαταρίες Li-Ion μονής κυψέλης απευθείας από τη θύρα USB

· Προκαθορισμένη τάση φόρτισης 4,2V με ακρίβεια 1,5%

· Αυτόματη επαναφόρτιση

· Δύο καρφίτσες εξόδου κατάστασης φόρτισης

· Τερματισμός χρέωσης C/10

· Κατώφλι φόρτισης 2.9V Trickle Charge (TP4056)

· Όρια απαλής εκκίνησης Ρεύμα εισβολής

Επαγωγέας 22uH

Έχω χρησιμοποιήσει έναν επαγωγέα 1206, αλλά ένας επαγωγέας ισχύος SMD είναι καλύτερη επιλογή.

Το φύλλο δεδομένων όλων των συστατικών συνδέεται εδώ.

FS312F

MT3608

FS8205-DS

TP4056

Βήμα 2: Διάταξη και σχεδιασμός PCB

Έχω χρησιμοποιήσει το EasyEda για να σχεδιάσω το PCB 2 επιπέδων.

Είναι εύκολο και διασκεδαστικό στη χρήση και έχει τις βιβλιοθήκες αποτυπώματος των περισσότερων εξαρτημάτων.

Αν κάποιος θέλει, μπορώ πάντα να δημοσιεύσω τα αρχεία gerber για εσάς.

Βήμα 3: Παραγγελία των PCB

Τώρα έχουμε το σχέδιο του PCB και ήρθε η ώρα να παραγγείλουμε τα PCB. Για αυτό, πρέπει απλώς να μεταβείτε στο JLCPCB.com και να κάνετε κλικ στο κουμπί "QUOTE NOW".

Οι JLCPCB είναι επίσης χορηγοί αυτού του έργου. Η JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), είναι η μεγαλύτερη επιχείρηση πρωτοτύπων PCB στην Κίνα και κατασκευαστής υψηλής τεχνολογίας που ειδικεύεται στο γρήγορο πρωτότυπο PCB και στην παραγωγή μικρών παρτίδων PCB. Μπορείτε να παραγγείλετε τουλάχιστον 5 PCB για μόλις 2 $. Για να κατασκευάσετε το PCB, ανεβάστε το αρχείο gerber που κατεβάσατε στο τελευταίο βήμα. Ανεβάστε το αρχείο.zip ή μπορείτε επίσης να μεταφέρετε και να αποθέσετε τα αρχεία gerber. Μετά τη μεταφόρτωση του αρχείου zip, θα δείτε ένα μήνυμα επιτυχίας στο κάτω μέρος εάν το αρχείο έχει μεταφορτωθεί επιτυχώς. Μπορείτε να ελέγξετε το PCB στο πρόγραμμα προβολής Gerber για να βεβαιωθείτε ότι όλα είναι καλά. Μπορείτε να δείτε τόσο το επάνω όσο και το κάτω μέρος του PCB. Αφού βεβαιωθείτε ότι το PCB φαίνεται καλό, μπορείτε τώρα να κάνετε την παραγγελία σε λογική τιμή. Μπορείτε να παραγγείλετε 5 PCB με μόλις 2 $ συν αποστολή. Για να κάνετε την παραγγελία, κάντε κλικ στο κουμπί "ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΣΤΟ ΚΑΛΑΘΙ". Τα PCB μου χρειάστηκαν 2 ημέρες για να κατασκευαστούν και έφτασαν μέσα σε 20 ημέρες χρησιμοποιώντας την τυπική επιλογή καταχωρισμένης ταχυδρομικής παράδοσης. Υπάρχουν επίσης διαθέσιμες επιλογές γρήγορης παράδοσης. Τα PCB ήταν καλά συσκευασμένα και η ποιότητα ήταν πραγματικά καλή.

Η JLCPCB προσφέρει τώρα και υπηρεσίες συναρμολόγησης SMT σε πολύ λογική τιμή και αφού το δοκιμάσω πρέπει να πω ότι κάνουν εξαιρετική δουλειά και η δεξιοτεχνία τους είναι συγκρίσιμη με οποιαδήποτε άλλη εμπορική υπηρεσία κατασκευής και συναρμολόγησης PCB σε όλο τον κόσμο.

Η ομάδα του backend είναι τόσο αποτελεσματική και μέσω αυτού που θα ελέγχει κάθε σχέδιο και τοποθέτηση εξαρτημάτων και θα ενημερώνει τον πελάτη για τις απαιτούμενες αλλαγές στο σχεδιασμό ή για λανθασμένη τοποθέτηση και πολικότητα των εξαρτημάτων και θα διορθώνει τα μικρά ζητήματα στο τέλος τους.

Βήμα 4: Συναρμολόγηση και εργασία

• Η αντίσταση R2 και R4 σχηματίζει ένα δίκτυο ανατροφοδότησης για το κύκλωμα ώθησης και έχει υπολογιστεί ότι δίνει 5V
• Το L1 είναι παραλλαγή SMD 1206, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιήσετε έναν επαγωγέα ισχύος για να έχετε περισσότερη ισχύ, να έχετε εφεδρικούς ακροδέκτες για το ίδιο
• Το LEDR (RED) είναι για ένδειξη φόρτισης
• Το LEDG (ΠΡΑΣΙΝΟ) είναι για ένδειξη φόρτισης που ολοκληρώθηκε
• Το μέγιστο ρεύμα εισόδου για το TP4056 θα πρέπει να είναι 1-1,5 Amps όπως παραπάνω ότι το IC ζεσταίνεται πολύ και υπάρχει κίνδυνος να το καταστρέψετε. Επίσης, καθώς είναι γραμμικός μετατροπέας IC περισσότερο ρεύμα σε υψηλότερη τάση σημαίνει μεγαλύτερη απώλεια ισχύος ως θερμότητα και μείωση της απόδοσης συνολικά
• Προστέθηκαν γυναικείες κεφαλίδες VBUS και GND1 για απευθείας σύνδεση καλωδίων αντί για τη θύρα MicroUSB
• Ο διακόπτης εναλλαγής ελέγχει την έξοδο των ακροδεκτών 5 Volt
• Αυτός είναι ο φορτιστής μέσω πορείας και έτσι θα παρέχει ισχύ στον τερματικό 5 V ακόμη και κατά τη φόρτιση

ΥΓ: Η ιδέα και ο σχεδιασμός είναι εμπνευσμένα από το greatscott.