Litijum-jonska polimerna baterija AIO pojačivač punjača: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Zdravo svima.

Svi mi imamo rezervne/spašene LiPo baterije, koje smo ili oporavili od starih baterija za laptop ili smo kupili nove baterije.

Da bismo ih koristili, svi koristimo komercijalno dostupne module za punjenje, zaštitu i podizanje napona na 5V za njihovo korištenje za napajanje naših USB uređaja poput punjenja telefona, banaka za napajanje, punjenje Bluetooth slušalica i zvučnika, pokretanje arduino i Esp8266-NodeMCU ploča i drugih robe.

Ali ove ploče su zasebne i trebaju odvojeno ožičenje te zauzimaju vrijeme i prostor.

Dakle, danas ćemo dizajnirati, proizvesti i izgraditi sve-u-jednom LiPo punjač baterija sa zaštitnim krugom i 5-voltnom pojačanjem.

Supplies

MICRO USB konektor - 1

Prekidač - 1

FS312F -G IC - 1

Crvena LED dioda - 1

Zelena LED dioda - 1

Otpornik 7.5K - 1

Otpornik 100 - 1

MT3608 IC - 1

FS8205 IC - 1

Kondenzator 10uF - 1

Induktor 22uH - 1

Otpornik 2K - 2

Dioda SS34 - 1

Otpornik 1K - 3

Kondenzator 100nF - 1

TP4056 IC - 1

Kondenzator 22uF - 2

Korak 1: Šematski dizajn

Koristio sam EasyEDA softver za dizajn ploče. Lako je i zabavno za korištenje i sadrži biblioteke otiska većine komponenti.

FS312F-G IC-

Zaštitni IC za Li-ion/polimer punjive jednoćelijske baterije

Karakteristike

• Mala struja napajanja

• Napon detekcije preopterećenja: 4,25 ± 0,025 V

• Prenaponski napon otpuštanja: 4,145 ± 0,05 V

• Napon detekcije preopterećenja: 2,90 ± 0,08 V

• Prenaponski otpusni napon: 3,0 ± 0,08 V

• Prenaponski napon detekcije: 150 ± 30 mV

• Napon detekcije kratkog spoja: 1,35 V

• Vrijeme kašnjenja koje stvara interno kolo

• Napon detekcije punjača: -1,35 V

• Resetirajte otpornik za zaštitu od prevelike struje:> 500KΩ

• Širok raspon napona napajanja: 1,5 ~ 9,0 V

MT3608 IC -

MT3608 je 6-polni pretvarač struje u SOT23 konstantnoj frekvenciji

Karakteristike

• Integrisani MOSFET napajanja od 80 mΩ

• Ulazni napon 2V do 24V

• 1,2 MHz Fiksna frekvencija prebacivanja

• Interno ograničenje struje prekidača 4A

• Podesivi izlazni napon

• Interna kompenzacija

• Izlazni napon do 28V

• Automatski modulisanje frekvencije pulsa pri lakim opterećenjima

• Do 97% efikasnosti

FS8205 IC -

Dvostruki način poboljšanja N-kanala MOSFET napajanja

TP4056 IC -

Linearni punjač konstantne struje/konstantnog napona za jednoćelijske litij-ionske baterije

OSOBINE

· Programabilna struja punjenja do 1000mA

· Nisu potrebni MOSFET, osjetnički otpornik ili blokirajuća dioda

· Konstantna struja/konstantni napon

· Puni jednoćelijske litij-ionske baterije izravno s USB priključka

· Unaprijed podešeni napon punjenja od 4,2 V s točnošću od 1,5%

· Automatsko punjenje

· Dva izlazna pina statusa punjenja

· Prestanak naplate C/10

· Prag punjenja od 2,9 V (TP4056)

· Ograničenja mekog pokretanja Upadna struja

Induktor 22uH

Koristio sam induktor 1206, ali je SMD induktor snage bolja opcija.

Tehnički list svih komponenti je povezan ovdje.

FS312F

MT3608

FS8205-DS

TP4056

Korak 2: Raspored i projektovanje PCB -a

Koristio sam EasyEdu za dizajniranje dvoslojnog PCB-a.

Lako je i zabavno za korištenje i sadrži biblioteke otiska većine komponenti.

Ako neko želi, uvijek mogu za vas objaviti gerber datoteke.

Korak 3: Naručivanje PCB -a

Sada imamo dizajn PCB -a i vrijeme je za naručivanje PCB -a. Za to morate samo otići na JLCPCB.com i kliknuti na dugme “CITIRAJ SAD”.

JLCPCB su takođe sponzori ovog projekta. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), najveće je poduzeće za izradu prototipa PCB-a u Kini i visokotehnološki proizvođač specijaliziran za brze prototipe PCB-a i proizvodnju malih serija PCB-a. Možete naručiti najmanje 5 PCB -a za samo 2 USD. Da biste proizveli PCB, prenesite gerber datoteku koju ste preuzeli u posljednjem koraku. Otpremite.zip datoteku ili možete povući i ispustiti gerber datoteke. Nakon što otpremite zip datoteku, na dnu ćete vidjeti poruku o uspjehu ako je datoteka uspješno učitana. Možete pregledati PCB u Gerber pregledniku kako biste se uvjerili da je sve u redu. Možete vidjeti i gornju i donju ploču. Nakon što ste se uvjerili da PCB izgleda dobro, sada možete naručiti po razumnoj cijeni. Možete naručiti 5 PCB -a za samo 2 USD plus dostava. Da biste naručili, kliknite na dugme „SAČUVAJ U KOŠARICU“. Mojim PCB -ovima je trebalo 2 dana da se proizvedu i stigli su u roku od 20 dana koristeći standardnu preporučenu opciju poštanske dostave. Dostupne su i opcije brze dostave. PCB -i su bili dobro zapakirani i kvaliteta je bila zaista dobra.

JLCPCB sada nudi uslugu montaže SMT -a i to po vrlo povoljnoj cijeni, a nakon isprobavanja moram reći da odlično rade i da su njihova izrada uporediva s bilo kojom drugom komercijalnom uslugom proizvodnje i montaže PCB -a u cijelom svijetu.

Njihov pozadinski tim je toliko učinkovit i kroz njih će provjeriti svaki dizajn i položaj komponenti te će obavijestiti kupca o potrebnim promjenama u dizajnu ili o pogrešnom postavljanju i polaritetu komponenti i ispraviti manje probleme na njihovom kraju.

Korak 4: Montaža i rad

• Otpornici R2 i R4 tvore povratnu mrežu za pojačani krug i proračunato je da daje 5V
• L1 je 1206 SMD varijanta, bolje je koristiti induktor snage za veću struju, imati rezervne priključke za istu
• LEDR (CRVENO) služi za indikaciju punjenja
• LEDG (ZELENA) služi za indikaciju punjenja
• Maksimalna ulazna struja za TP4056 trebala bi biti 1-1,5 ampera, kao što je gore navedeno da se IC jako zagrije i postoji rizik od njegovog oštećenja. Također, kao linearni IC pretvarač, veća struja pri višem naponu znači veći gubitak energije pri zagrijavanju i smanjenje ukupne učinkovitosti
• Dodani ženski zaglavlja VBUS i GND1 za direktno povezivanje žica umjesto MicroUSB priključka
• Prekidač kontrolira izlaz 5-voltnih stezaljki
• Ovo je prolazni punjač i stoga će napajati 5-V terminal čak i pri punjenju

PS: Ideja i dizajn inspirisani su velikanima.