Lithium Ion Polymer Battery AIO Charger-protector-booster: 4 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Kumusta po sa lahat

Lahat tayo ay may ekstrang / nai-save na mga baterya ng LiPo, na nakuha namin alinman sa mga lumang laptop na baterya o bumili ng mga bagong baterya.

Upang magamit ang mga ito, ginagamit namin ang lahat ng magagamit na mga modyul na magagamit para sa pagsingil, pagprotekta at para sa pagpapalakas ng boltahe sa 5V para sa paggamit sa mga ito upang mapagana ang aming mga aparatong USB tulad ng pag-charge ng mga telepono, power bank, singilin ang mga headphone at speaker ng Bluetooth, pagpapatakbo ng arduino at Esp8266-NodeMCU boards at iba pa pinupuno

Ngunit ang mga board na ito ay magkakahiwalay at kailangan ng magkakahiwalay na mga kable at ang oras at pag-ubos ng space.

Kaya, ngayon ay magdidisenyo kami, gagawa at gagawa ng isang All-in-One LiPo na charger ng baterya na may protection circuit at isang 5-Volt boost circuit board.

Mga gamit

Konektor ng MICRO USB - 1

Toggle Switch - 1

FS312F-G IC - 1

Pulang LED - 1

Green LED - 1

Resistor 7.5K - 1

Resistor 100 - 1

MT3608 IC - 1

FS8205 IC - 1

Capacitor 10uF - 1

Inductor 22uH - 1

Resistor 2K - 2

Diode SS34 - 1

Resistor 1K - 3

Kapasitor 100nF - 1

TP4056 IC - 1

Kapasitor 22uF - 2

Hakbang 1: Disenyo ng Skematika

Gumamit ako ng EasyEDA software upang idisenyo ang board. Madali at nakakatuwang gamitin ito at mayroong mga footprint na aklatan ng karamihan sa mga bahagi.

FS312F-G IC -

Proteksyon IC para sa Li-ion / polymer rechargeable na isang-cell na baterya

Mga Tampok

• Mababang kasalukuyang supply

• Boltahe ng detection na labis na labis: 4.25 ± 0.025 V

• Boltahe ng paglabas ng sobrang bayad: 4.145 ± 0.05 V

• Higit sa boltahe ng pagtuklas ng paglabas: 2.90 ± 0.08 V

• Sa paglipas ng boltahe ng paglabas ng paglabas: 3.0 ± 0.08 V

• Sa paglipas ng kasalukuyang boltahe ng pagtuklas: 150 ± 30 mV

• Boltahe ng detalyadong maikling circuit: 1.35 V

• Pag-antala ng oras na nabuo ng panloob na circuit

• Boltahe ng detection ng charger: -1.35 V

• I-reset ang risistor para sa kasalukuyang proteksyon:> 500KΩ

• Malawak na saklaw ng boltahe ng suplay: 1.5 ~ 9.0 V

MT3608 IC -

Ang MT3608 ay isang pare-pareho ang dalas, 6-pin SOT23 kasalukuyang mode step-up converter

Mga Tampok

• Pinagsama 80mΩ Power MOSFET

• 2V hanggang 24V Boltahe ng Pag-input

• 1.2MHz Fixed Fixed Frequency

• Panloob na 4A Switch Kasalukuyang Limitasyon

• Naaayos na Boltahe ng Output

• Panloob na Pagbabayad

• Hanggang sa 28V Output Voltage

• Mode ng Awtomatikong Pulse Frequency Modulation sa Mga Light Load

• Hanggang sa 97% Kahusayan

FS8205 IC -

Dobleng N-Channel Pagpapahusay Mode Power MOSFET

TP4056 IC -

Patuloy na kasalukuyang / pare-pareho ang boltahe na linear charger para sa solong mga baterya ng lithium-ion ng cell

TAMPOK

· Programmable Charge Kasalukuyang Hanggang sa 1000mA

· Walang kinakailangang MOSFET, Sense Resistor o Pag-block ng Diode

· Patuloy-Kasalukuyang / Patuloy-Boltahe

· Pagsingil ng Single Cell Li-Ion Baterya Direkta mula sa USB Port

· Preset na 4.2V Charge Boltahe na may 1.5% Ganap na Kawastuhan

· Awtomatikong Recharge

· Dalawang Mga Pin ng Output ng Pagsingil

· Pagwawakas ng C / 10 Pagsingil

· 2.9V Trickle Charge Threshold (TP4056)

· Mga Limitasyong Soft-Start na Inrush Kasalukuyan

Inductor 22uH

Gumamit ako ng isang 1206 inductor ngunit isang SMD power inductor ay mas mahusay na pagpipilian.

Ang Datasheet ng lahat ng mga bahagi ay naka-link dito.

FS312F

MT3608

FS8205-DS

TP4056

Hakbang 2: Layout at Pagdidisenyo ng PCB

Gumamit ako ng EasyEda upang idisenyo ang 2-layer PCB.

Madali at nakakatuwang gamitin ito at mayroong mga footprint na aklatan ng karamihan sa mga bahagi.

Kung nais ng sinumang maaari kong laging mai-post ang mga gerber file para sa iyo.

Hakbang 3: Pag-order ng mga PCB

Nakuha na namin ang disenyo ng PCB at oras na upang mag-order ng PCB. Para doon, kailangan mo lang pumunta sa JLCPCB.com, at mag-click sa pindutang "QUOTE NGAYON".

Ang JLCPCB ay sponsor din ng proyektong ito. Ang JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), ay ang pinakamalaking PCB prototype enterprise sa Tsina at isang tagagawa ng high-tech na nagdadalubhasa sa mabilis na prototype ng PCB at paggawa ng maliit na batch na PCB. Maaari kang mag-order ng isang minimum na 5 PCB para sa $ 2 lamang. Upang makuha ang paggawa ng PCB, i-upload ang gerber file na na-download mo sa huling hakbang. I-upload ang.zip file o maaari mo ring i-drag at i-drop ang mga gerber file. Matapos i-upload ang zip file, makakakita ka ng isang mensahe ng tagumpay sa ibaba kung matagumpay na na-upload ang file. Maaari mong suriin ang PCB sa Gerber viewer upang matiyak na ang lahat ay mabuti. Maaari mong tingnan ang parehong tuktok at ibaba ng PCB. Matapos matiyak na ang PCB ay mukhang maganda, maaari mo na ngayong ilagay ang order sa isang makatwirang presyo. Maaari kang mag-order ng 5 PCB para sa $ 2 plus na pagpapadala lamang. Upang mailagay ang order, mag-click sa pindutang "I-SAVE TO CART". Ang aking mga PCB ay tumagal ng 2 araw upang makagawa at makarating sa loob ng 20 araw gamit ang karaniwang rehistradong pagpipilian sa paghahatid ng post. May mga pagpipilian sa mabilis na paghahatid na magagamit din. Ang mga PCB ay mahusay na naka-pack at ang kalidad ay talagang mahusay.

Nag-aalok ang JLCPCB ngayon ng serbisyo sa pagpupulong ng SMT na sa isang napaka makatwirang presyo at pagkatapos na subukan ito ay dapat kong sabihin na gumagawa sila ng mahusay na trabaho at ang kanilang pagka-bihasa ay maihahambing sa anumang iba pang komersyal na PCB manufacturing at pagpupulong na serbisyo sa buong mundo.

Ang kanilang koponan sa backend ay napakahusay at sa pamamagitan nito susuriin nila ang bawat disenyo at paglalagay ng sangkap at ipapaalam sa customer ang tungkol sa kinakailangang mga pagbabago sa disenyo o tungkol sa maling pagkakalagay at polarity ng mga sangkap at itatama ang mga menor de edad na isyu sa kanilang wakas mismo.

Hakbang 4: Assembly at Paggawa

• Ang R2 at R4 risistor ay bumubuo ng isang network ng feedback para sa boost circuit at kinakalkula upang magbigay ng 5V
• Ang L1 ay 1206 SMD na iba, mas mahusay na gumamit ng isang power inductor upang makakuha ng mas maraming kasalukuyang output, magkaroon ng ekstrang mga terminal para sa pareho
• Ang LEDR (RED) ay para sa pagsingil ng pahiwatig
• Ang LEDG (GREEN) ay para sa pagsingil ng tapos na pahiwatig
• Ang kasalukuyang kasalukuyang pag-input para sa TP4056 ay dapat na 1-1.5 Amps tulad ng nasa itaas na ang IC ay talagang umiinit at may panganib na masira ito. Gayundin bilang isang linear converter IC na mas kasalukuyang sa mas mataas na boltahe ay nangangahulugang mas maraming pagkawala ng kuryente bilang init at binabawasan ang kahusayan sa pangkalahatan
• Nagdagdag ng VBUS at GND1 na mga babaeng header para sa pagkonekta ng mga wire nang direkta sa halip na ang MicroUSB port
• Kinokontrol ng Toggle switch ang output ng 5-Volt terminal
• Ito ay pass-thru charger at sa gayon ay magbibigay ng lakas sa 5-V terminal kahit na singilin

PS: Ang Idea at Disenyo ay inspirasyon ng greatscott.