Lithium-iontová polymerová baterie AIO Nabíječka-chránič-posilovač: 4 kroky

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Ahoj všichni.

Všichni máme náhradní/zachráněné baterie LiPo, které jsme buď získali ze starých baterií do notebooků, nebo jsme zakoupili nové baterie.

Abychom je mohli používat, všichni používáme komerčně dostupné moduly pro nabíjení, ochranu a zvyšování napětí na 5 V, abychom je mohli použít k napájení našich zařízení USB, jako jsou nabíjecí telefony, napájecí banky, nabíjecí sluchátka a reproduktory Bluetooth, běžící desky arduino a Esp8266-NodeMCU a další zboží.

Ale tyto desky jsou oddělené a vyžadují samostatné zapojení a časově i prostorově náročné.

Dnes tedy navrhneme, vyrobíme a vyrobíme nabíječku baterií All-in-One LiPo s ochranným obvodem a 5voltovou deskou boost boost.

Zásoby

MICRO USB konektor - 1

Přepínač - 1

FS312F -G IC - 1

Červená LED - 1

Zelená LED - 1

Rezistor 7,5K - 1

Rezistor 100-1

MT3608 IC - 1

FS8205 IC - 1

Kondenzátor 10uF - 1

Induktor 22uH - 1

Rezistor 2K - 2

Dioda SS34 - 1

Rezistor 1K - 3

Kondenzátor 100nF - 1

TP4056 IC - 1

Kondenzátor 22uF - 2

Krok 1: Schematický návrh

K návrhu desky jsem použil software EasyEDA. Používání je snadné a zábavné a má knihovny stopy většiny komponent.

FS312F-G IC-

Ochranný IC pro Li-ion/polymerové dobíjecí jednočlánkové baterie

Funkce

• Nízký napájecí proud

• Napětí pro detekci přebití: 4,25 ± 0,025 V

• Uvolňovací napětí přebíjení: 4,145 ± 0,05 V

• Napětí detekce nadměrného vybití: 2,90 ± 0,08 V

• Napětí při nadměrném vybití: 3,0 ± 0,08 V

• Napětí detekce nadproudu: 150 ± 30 mV

• Napětí pro detekci zkratu: 1,35 V

• Čas zpoždění generovaný vnitřním obvodem

• Napětí detekce nabíječky: -1,35 V

• Resetujte odpor pro nadproudovou ochranu:> 500KΩ

• Široký rozsah napájecího napětí: 1,5 ~ 9,0 V

MT3608 IC -

MT3608 je 6kolíkový stupňový převodník SOT23 s konstantní frekvencí

Funkce

• Integrovaný výkonový MOSFET 80 mΩ

• Vstupní napětí 2V až 24V

• Pevná spínací frekvence 1,2 MHz

• Interní 4A proudový limit spínače

• Nastavitelné výstupní napětí

• Interní kompenzace

• Až 28V výstupní napětí

• Režim automatické modulace pulzní frekvence při lehkém zatížení

• Účinnost až 97%

FS8205 IC -

Dual N-Channel Enhancement Mode Power MOSFET

TP4056 IC -

Lineární nabíječka konstantního proudu/konstantního napětí pro jednočlánkové lithium-iontové baterie

FUNKCE

· Programovatelný nabíjecí proud až 1000mA

· Není vyžadován žádný MOSFET, snímací odpor ani blokovací dioda

· Konstantní proud/konstantní napětí

· Nabíjí jednočlánkové Li-Ion baterie přímo z USB portu

· Přednastavené nabíjecí napětí 4,2 V s přesností 1,5%

· Automatické dobíjení

· Dva výstupní piny stavu nabíjení

· Ukončení nabíjení C/10

· Prahová dobíjecí proud 2,9 V (TP4056)

· Limity soft-startu Náběhový proud

Induktor 22uH

Použil jsem induktor 1206, ale výkonová tlumivka SMD je lepší volbou.

Zde je propojen datový list všech komponent.

FS312F

MT3608

FS8205-DS

TP4056

Krok 2: Rozložení a návrh desky plošných spojů

K návrhu 2vrstvé desky plošných spojů jsem použil EasyEda.

Používání je snadné a zábavné a má knihovny stopy většiny komponent.

Pokud někdo chce, mohu pro vás vždy zveřejnit Gerberovy soubory.

Krok 3: Objednávka desek plošných spojů

Nyní máme design DPS a je čas objednat DPS. K tomu stačí přejít na JLCPCB.com a kliknout na tlačítko „CITOVAT NYNÍ“.

JLCPCB jsou také sponzorem tohoto projektu. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co. Můžete si objednat minimálně 5 DPS za pouhé 2 dolary. Chcete -li vyrobit desku plošných spojů, nahrajte soubor gerber, který jste stáhli v posledním kroku. Nahrajte soubor.zip nebo můžete také přetáhnout soubory gerber. Po úspěšném nahrání souboru zip se ve spodní části zobrazí zpráva o úspěchu. PCB můžete zkontrolovat v prohlížeči Gerber a ujistit se, že je vše v pořádku. Můžete si prohlédnout horní i dolní stranu desky plošných spojů. Poté, co se ujistíte, že PCB vypadá dobře, můžete nyní zadat objednávku za rozumnou cenu. Můžete si objednat 5 DPS za pouhé 2 USD plus poštovné. Chcete -li zadat objednávku, klikněte na tlačítko „ULOŽIT DO KOŠÍKU“. Výroba mých PCB trvala 2 dny a dorazila do 20 dnů pomocí standardní možnosti registrované pošty. K dispozici jsou také možnosti rychlého dodání. PCB byly dobře zabalené a kvalita byla opravdu dobrá.

JLCPCB nyní nabízí montážní službu SMT také za velmi rozumnou cenu a po vyzkoušení musím říci, že odvádějí vynikající práci a jejich řemeslné zpracování je srovnatelné s jakoukoli jinou komerční výrobou a montáží desek plošných spojů po celém světě.

Jejich backendový tým je tak efektivní a že bude kontrolovat každý design a umístění komponent a bude informovat zákazníka o požadovaných změnách v designu nebo o špatném umístění a polaritě komponent a opravit drobné problémy na jejich samotném konci.

Krok 4: Montáž a práce

• Rezistor R2 a R4 tvoří síť zpětné vazby pro zesilovací obvod a byl vypočítán tak, aby poskytoval 5V
• L1 je varianta 1206 SMD, je lepší použít výkonovou cívku k získání většího proudového výstupu, mít náhradní svorky pro stejný
• LEDR (ČERVENÁ) slouží k indikaci nabíjení
• LEDG (ZELENÁ) je pro indikaci dokončení nabíjení
• Maximální vstupní proud pro TP4056 by měl být 1-1,5 A, jak je uvedeno výše, protože IC se opravdu zahřívá a existuje riziko jeho poškození. Protože je to lineární převodník IC, větší proud při vyšším napětí znamená větší ztráty energie jako teplo a snížení celkové účinnosti
• Přidány zásuvkové konektory VBUS a GND1 pro přímé připojení vodičů namísto portu MicroUSB
• Přepínač ovládá výstup 5voltových svorek
• Toto je průchozí nabíječka, a proto bude poskytovat napájení 5 V terminálu i při nabíjení

PS: Idea a design je inspirován Grosstscottem.