סוללת ליתיום יון פולימר AIO מטען-מגן-מגביר: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

שלום לכולם.

לכולנו יש סוללות LiPo חלופיות/שהצילו אותן, או ששחזרנו מסוללות ישנות של מחשבים ניידים או שרכשנו סוללות חדשות.

כדי להשתמש בהם כולנו משתמשים במודולים זמינים מסחריים לטעינה, הגנה והגברת המתח ל -5 V לשימוש בהם למכשירי USB כמו טעינת טלפונים, בנקים, טעינת אוזניות Bluetooth ורמקולים, הפעלת לוחות ארדואינו ו- Esp8266-NodeMCU ועוד. חומר.

אך לוחות אלה נפרדים וזקוקים לחיווט נפרד ולזמן ולמקום רב.

לכן, היום נתכנן, נכין ונבנה מטען סוללות מסוג LiPo All-in-One עם מעגל הגנה ולוח מעגלים בעל 5 וולט.

אספקה

מחבר USB MICRO - 1

החלפת מתג - 1

FS312F -G IC - 1

LED אדום - 1

LED ירוק - 1

התנגדות 7.5K - 1

הנגד 100 - 1

MT3608 IC - 1

FS8205 IC - 1

קבלים 10uF - 1

משרן 22uH - 1

הנגד 2K - 2

דיודה SS34 - 1

הנגד 1K - 3

קבלים 100nF - 1

TP4056 IC - 1

קבלים 22uF - 2

שלב 1: עיצוב סכמטי

השתמשתי בתוכנת EasyEDA לעיצוב הלוח. זה קל ומהנה לשימוש ובעל ספריות טביעת הרגל של רוב הרכיבים.

FS312F-G IC-

IC הגנה על סוללות ליתיום/פולימר נטענות תא אחד

מאפיינים

• זרם אספקה נמוך

• מתח זיהוי עומס יתר: 4.25 ± 0.025 וולט

• מתח שחרור טעינת יתר: 4.145 ± 0.05 וולט

• מתח זיהוי יתר הפרשות: 2.90 ± 0.08 וולט

• מתח שחרור יתר של פריקה: 3.0 ± 0.08 וולט

• מתח זיהוי יתר זרם: 150 ± 30 mV

• מתח גילוי קצר חשמלי: 1.35 וולט

• זמן עיכוב שנוצר על ידי המעגל הפנימי

• מתח זיהוי מטען: -1.35 וולט

• אפס נגד להגנה על זרם יתר:> 500KΩ

• טווח מתח אספקה רחב: 1.5 ~ 9.0 וולט

MT3608 IC -

ה- MT3608 הוא ממיר שלב SOT23 בתדר קבוע, בעל 6 פינים

מאפיינים

• משולב 80mΩ Power MOSFET

• מתח כניסה 2V עד 24V

• תדר מיתוג קבוע 1.2MHz

• גבול זרם פנימי של מתג 4A

• מתח יציאה מתכוונן

• פיצוי פנימי

• מתח יציאה עד 28V

• מצב אפנון תדר דופק אוטומטי בעומסים קלים

• עד 97% יעילות

FS8205 IC -

מצב שיפור דו-ערוצי N-Power MOSFET

TP4056 IC -

מטען ליניארי עם זרם קבוע/מתח קבוע לסוללות ליתיום יון חד תא

מאפיינים

· זרם טעינה הניתן לתכנות עד 1000mA

· אין צורך ב- MOSFET, Resense Resist או דיודה חוסמת

· קבוע-זרם/מתח קבוע

· טעינה של סוללות ליתיום של תא יחיד ישירות מיציאת USB

· מתח טעינה מראש של 4.2V עם דיוק של 1.5%

· טעינה אוטומטית

· שני סיכות פלט סטטוס טעינה

· סיום תשלום C/10

· סף טעינת טפטוף 2.9V (TP4056)

· מגבלת התחלה רכה

משרן 22uH

השתמשתי במשרן 1206 אבל משרן כוח SMD הוא אפשרות טובה יותר.

גליון הנתונים של כל הרכיבים מקושרים כאן.

FS312F

MT3608

FS8205-DS

TP4056

שלב 2: פריסה ועיצוב PCB

השתמשתי ב- EasyEda לעיצוב ה- PCB הדו-שכבתי.

זה קל ומהנה לשימוש ובעל ספריות טביעת הרגל של רוב הרכיבים.

אם מישהו רוצה אני תמיד יכול לפרסם עבורך את קבצי הגרבר.

שלב 3: הזמנת ה- PCB

כעת קיבלנו את עיצוב ה- PCB והגיע הזמן להזמין את ה- PCB. לשם כך, עליך פשוט לעבור אל JLCPCB.com וללחוץ על כפתור "ציטוט עכשיו".

JLCPCB גם נותנים חסות לפרויקט זה. JLCPCB (שנזן JLC אלקטרוניקה ושות 'בע"מ), הוא מפעל האב-טיפוס הגדול ביותר בסין ויצרנית היי-טק המתמחה באב טיפוס PCB מהיר וייצור PCB בקבוצות קטנות. אתה יכול להזמין מינימום של 5 PCB ב -2 $ בלבד. כדי לייצר את ה- PCB, העלה את קובץ הגרבר שהורדת בשלב האחרון. העלה את קובץ ה- zip או תוכל גם לגרור ולשחרר את קבצי הגרבר. לאחר העלאת קובץ ה- zip, תראה הודעת הצלחה בתחתית אם הקובץ יעלה בהצלחה. אתה יכול לסקור את ה- PCB ב- Gerber viewer כדי לוודא שהכל טוב. אתה יכול להציג את החלק העליון והתחתון של הלוח הלוח. לאחר שתוודא שה- PCB נראה טוב, כעת תוכל לבצע את ההזמנה במחיר סביר. אתה יכול להזמין 5 PCB ב -2 $ בלבד בתוספת משלוח. לביצוע ההזמנה, לחץ על כפתור "שמור לעגלה". לקוחי PCB שלי לקח יומיים לייצר והגיע תוך 20 יום באמצעות אפשרות רגילה למשלוח דואר רשום. ישנן אפשרויות משלוח מהירות זמינות גם. PCB היו ארוזים היטב והאיכות הייתה ממש טובה.

JLCPCB מציעה כעת שירות הרכבה SMT גם במחיר סביר מאוד ואחרי שניסיתי את זה אני חייב לומר שהם עושים עבודה מצוינת ואומנותם דומה לכל שירות ייצור והרכבה PCB מסחרי אחר בכל רחבי העולם.

צוות backend שלהם כל כך יעיל ובאמצעותו הם יבדקו כל עיצוב ומיקום רכיבים ויודיעו ללקוח על שינויים נדרשים בעיצוב או על מיקום שגוי וקוטביות של הרכיבים ויתקנו את הבעיות הקטנות בסיומן עצמו.

שלב 4: הרכבה ועבודה

• הנגד R2 ו- R4 יוצר רשת משוב למעגל ההגברה וחושב לתת 5V
• L1 הוא גרסת SMD 1206, עדיף להשתמש במשרן כוח כדי להשיג יותר תפוקה נוכחית, יש להם מסופי חילוף עבור אותו
• LEDR (אדום) מיועד לחיווי טעינה
• LEDG (ירוק) מיועד לטעינה של חיווי בוצע
• זרם הכניסה המקסימלי עבור TP4056 צריך להיות 1-1.5 אמפר כמו למעלה כי ה- IC מתחמם ממש ויש סיכון לפגוע בו. כמו כן, מכיוון שהוא ממיר לינארי IC יותר זרם במתח גבוה יותר פירושו יותר אובדן הספק כחום והפחתת היעילות הכוללת
• נוספו כותרות נקבות VBUS ו- GND1 לחיבור חוטים ישירות במקום יציאת MicroUSB
• מתג המתג שולט בפלט של מסופי 5 וולט
• זהו מטען מעבר, ולכן יספק כוח למסוף 5-V גם בעת הטעינה

נ.ב: הרעיון והעיצוב בהשראת greatscott.