Литиево-йонна полимерна батерия AIO Зарядно устройство-протектор-усилвател: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Здравейте всички.

Всички имаме резервни/спасени LiPo батерии, които или сме възстановили от старите батерии на лаптопа, или сме закупили нови батерии.

За да ги използваме, всички ние използваме налични в търговската мрежа модули за зареждане, защита и за повишаване на напрежението до 5V, за да ги използваме за захранване на нашите USB устройства като зареждане на телефони, банки за захранване, зареждане на Bluetooth слушалки и високоговорители, работещи платки arduino и Esp8266-NodeMCU и други неща.

Но тези платки са отделни и се нуждаят от отделно окабеляване и отнемат време и място.

Така че днес ние ще проектираме, изработим и изградим All-in-One LiPo зарядно устройство с защитна верига и 5-волтова платка за усилване.

Консумативи

MICRO USB конектор - 1

Превключвател - 1

FS312F -G IC - 1

Червен светодиод - 1

Зелен светодиод - 1

Резистор 7.5K - 1

Резистор 100 - 1

MT3608 IC - 1

FS8205 IC - 1

Кондензатор 10uF - 1

Индуктор 22uH - 1

Резистор 2K - 2

Диод SS34 - 1

Резистор 1K - 3

Кондензатор 100nF - 1

TP4056 IC - 1

Кондензатор 22uF - 2

Стъпка 1: Схематичен дизайн

Използвал съм софтуер EasyEDA за проектиране на дъската. Той е лесен и забавен за използване и има библиотеки с отпечатъци на повечето от компонентите.

FS312F-G IC-

Защита IC за литиево-йонни/полимерни акумулаторни едноклетъчни батерии

Характеристика

• Нисък захранващ ток

• Напрежение за откриване на презареждане: 4,25 ± 0,025 V

• Напрежение за освобождаване на презареждане: 4.145 ± 0.05 V

• Напрежение за откриване на претоварване: 2.90 ± 0.08 V

• Напрежение за освобождаване при претоварване: 3.0 ± 0.08 V

• Напрежение за откриване на свръхток: 150 ± 30 mV

• Напрежение за откриване на късо съединение: 1,35 V

• Време на закъснение, генерирано от вътрешната верига

• Напрежение за откриване на зарядно устройство: -1,35 V

• Нулирайте резистора за защита срещу претоварване:> 500KΩ

• Широк диапазон на захранващо напрежение: 1,5 ~ 9,0 V

MT3608 IC -

MT3608 е 6-пинов преобразувател за текущ режим с постоянна честота, SOT23

Характеристика

• Интегриран 80mΩ Мощен MOSFET

• Входно напрежение 2V до 24V

• 1,2 MHz Фиксирана честота на превключване

• Вътрешно ограничение на тока на превключвателя 4A

• Регулируемо изходно напрежение

• Вътрешна компенсация

• До 28V изходно напрежение

• Автоматичен режим на импулсно -честотна модулация при леки натоварвания

• До 97% ефективност

FS8205 IC -

Мощен MOSFET с двоен режим на подобряване на N-канал

TP4056 IC -

Линейно зарядно устройство с постоянен ток/постоянно напрежение за литиево-йонни батерии с една клетка

ХАРАКТЕРИСТИКА

· Програмируем ток на зареждане До 1000mA

· Не се изисква MOSFET, Sense резистор или блокиращ диод

· Постоянен ток/Постоянно напрежение

· Зарежда едноклетъчни литиево-йонни батерии директно от USB порт

· Предварително зададено зарядно напрежение 4.2V с точност 1,5%

· Автоматично презареждане

· Два изходни пина за състоянието на зареждане

· Прекратяване на таксата C/10

· 2.9V Trickle Charge Threshold (TP4056)

· Граници на плавен старт Пусков ток

Индуктор 22uH

Използвал съм 1206 индуктор, но SMD индуктор на мощност е по -добрият вариант.

Информационният лист на всички компоненти е свързан тук.

FS312F

MT3608

FS8205-DS

TP4056

Стъпка 2: Оформление и проектиране на печатни платки

Използвал съм EasyEda за проектиране на двуслойна печатна платка.

Той е лесен и забавен за използване и има библиотеки с отпечатъци на повечето от компонентите.

Ако някой иска, винаги мога да публикувам гербер файловете вместо вас.

Стъпка 3: Поръчване на печатни платки

Сега имаме дизайна на печатни платки и е време да поръчаме платките. За целта просто трябва да отидете на JLCPCB.com и да кликнете върху бутона „ЦИТИРАЙ СЕГА“.

JLCPCB също са спонсори на този проект. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), е най-голямото предприятие за прототип на печатни платки в Китай и високотехнологичен производител, специализиран в производството на прототипи за бързи печатни платки и производство на малки партиди. Можете да поръчате минимум 5 печатни платки само за 2 долара. За да произведете печатната платка, качете гербер файла, който сте изтеглили в последната стъпка. Качете.zip файла или можете също да плъзнете и пуснете гербер файловете. След като качите zip файла, ще видите съобщение за успех в долната част, ако файлът е качен успешно. Можете да прегледате печатната платка в прегледа Gerber, за да се уверите, че всичко е наред. Можете да видите както горната, така и долната част на печатната платка. След като се уверите, че печатната платка изглежда добре, вече можете да направите поръчката на разумна цена. Можете да поръчате 5 печатни платки само за $ 2 плюс доставка. За да направите поръчка, кликнете върху бутона „ЗАПАЗЕТЕ В КОШНИЦАТА“. Моите печатни платки отнеха 2 дни, за да бъдат произведени и пристигнаха в рамките на 20 дни, използвайки стандартна опция за регистрирана доставка след доставка. Налични са и опции за бърза доставка. ПХБ бяха добре опаковани и качеството беше наистина добро.

JLCPCB вече предлага SMT монтажна услуга, която също на много разумна цена и след като я опитам, трябва да кажа, че те вършат отлична работа и тяхната изработка е сравнима с всяка друга търговска услуга за производство и монтаж на печатни платки по целия свят.

Техният бекенд екип е толкова ефективен и чрез него те ще проверяват всеки дизайн и разположение на компоненти и ще информират клиента за необходимите промени в дизайна или за неправилно разположение и полярност на компонентите и ще коригират незначителните проблеми в самия им край.

Стъпка 4: Сглобяване и работа

• Резисторът R2 и R4 образува мрежа за обратна връзка за усилващата верига и е изчислен, че дава 5V
• L1 е 1206 SMD вариант, по -добре е да използвате индуктор за захранване, за да получите по -голям токов изход, да имате резервни клеми за същото
• LEDR (ЧЕРВЕН) е за индикация на зареждането
• LEDG (ЗЕЛЕН) служи за индикация за зареждане
• Максималният входен ток за TP4056 трябва да бъде 1-1,5 ампера, както по-горе, че IC се загрява наистина и има риск от повреда. Също така като своя линеен преобразувател IC по -голям ток при по -високо напрежение означава по -голяма загуба на мощност като топлина и намаляване на ефективността като цяло
• Добавени женски заглавки VBUS и GND1 за свързване на проводници директно вместо към MicroUSB порта
• Превключвателят контролира изхода на 5-волтовите клеми
• Това е пропускащо зарядно устройство и по този начин ще осигурява захранване на 5-V терминал дори при зареждане

PS: Идеята и дизайнът са вдъхновени от грандскот.