Baterie polimer litiu-ion AIO Încărcător-protector-rapel: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Bună ziua tuturor.

Cu toții avem baterii LiPo de rezervă / recuperate, pe care le-am recuperat fie din baterii vechi de laptop, fie am achiziționat baterii noi.

Pentru a le folosi, utilizăm cu toții module disponibile în comerț pentru încărcarea, protejarea și creșterea tensiunii la 5V pentru utilizarea acestora pentru a alimenta dispozitivele USB cum ar fi încărcarea telefoanelor, băncilor de alimentare, încărcarea căștilor și difuzoarelor Bluetooth, rularea plăcilor Arduino și Esp8266-NodeMCU și altele lucruri.

Dar aceste plăci sunt separate și necesită cabluri separate și consumă mult timp și spațiu.

Așadar, astăzi vom proiecta, fabrica și construi un încărcător de baterii All-in-One LiPo cu circuit de protecție și o placă de circuite boost de 5 volți.

Provizii

Conector MICRO USB - 1

Comutator de comutare - 1

FS312F-G IC - 1

LED roșu - 1

LED verde - 1

Rezistor 7.5K - 1

Rezistor 100 - 1

MT3608 IC - 1

FS8205 IC - 1

Condensator 10uF - 1

Inductor 22uH - 1

Rezistor 2K - 2

Diodă SS34 - 1

Rezistor 1K - 3

Condensator 100nF - 1

TP4056 IC - 1

Condensator 22uF - 2

Pasul 1: Proiectare schematică

Am folosit software-ul EasyEDA pentru a proiecta placa. Este ușor și distractiv de utilizat și are biblioteci de amprente ale majorității componentelor.

FS312F-G IC -

IC de protecție pentru bateriile reîncărcabile Li-ion / polimer cu o singură celulă

Caracteristici

• Curent redus de alimentare

• Tensiune de detectare a supraîncărcării: 4,25 ± 0,025 V

• Tensiunea de eliberare a supraîncărcării: 4,145 ± 0,05 V

• Tensiune de detectare suprasarcină: 2,90 ± 0,08 V

• Tensiune de eliberare la suprasarcină: 3,0 ± 0,08 V

• Tensiune de detectare a supracurentului: 150 ± 30 mV

• Tensiune de detectare a scurtcircuitului: 1,35 V

• Timp de întârziere generat de circuitul intern

• Tensiunea de detectare a încărcătorului: -1.35 V

• Resetați rezistorul pentru protecție la supracurent:> 500KΩ

• Gama largă de tensiune de alimentare: 1,5 ~ 9,0 V

MT3608 IC -

MT3608 este un convertor de intensitate SOT23 cu 6 pini cu frecvență constantă

Caracteristici

• MOSFET de alimentare de 80mΩ integrat

• Tensiune de intrare de la 2V la 24V

• Frecvență de comutare fixă de 1,2 MHz

• Limita de curent intern a comutatorului 4A

• Tensiune de ieșire reglabilă

• Compensare internă

• Până la 28V tensiune de ieșire

• Modul de modulare automată a frecvenței impulsurilor la încărcări ușoare

• Eficiență de până la 97%

FS8205 IC -

MOSFET de alimentare dual-N-Channel Enhancement Mode Mode

TP4056 IC -

Încărcător liniar cu curent constant / tensiune constantă pentru baterii litiu-ion cu o singură celulă

CARACTERISTICI

· Curent de încărcare programabil până la 1000mA

· Nu este necesar MOSFET, senzor de rezistență sau diodă de blocare

· Curent constant / tensiune constantă

· Încarcă bateriile Li-Ion cu o singură celulă direct din portul USB

· Tensiune de încărcare presetată de 4.2V cu o precizie de 1,5%

· Reîncărcare automată

· Două știfturi de ieșire a stării de încărcare

· Încetarea taxei C / 10

· Prag de încărcare de 2,9 V (TP4056)

· Soft-Start Limite curent de intrare

Inductor 22uH

Am folosit un inductor 1206, dar un inductor de putere SMD este o opțiune mai bună.

Fișa tehnică a tuturor componentelor este legată aici.

FS312F

MT3608

FS8205-DS

TP4056

Pasul 2: Layout și proiectare PCB

Am folosit EasyEda pentru a proiecta PCB cu 2 straturi.

Este ușor și distractiv de utilizat și are biblioteci de amprente ale majorității componentelor.

Dacă cineva dorește, pot oricând să postez fișierele Gerber pentru tine.

Pasul 3: Comandarea PCB-urilor

Acum avem designul PCB și este timpul să comandăm PCB-urile. Pentru aceasta, trebuie doar să accesați JLCPCB.com și să faceți clic pe butonul „CITAȚI ACUM”.

JLCPCB sunt, de asemenea, sponsori ai acestui proiect. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), este cea mai mare întreprindere de prototipuri PCB din China și un producător de înaltă tehnologie specializat în producția de prototipuri rapide PCB și producția de PCB cu lot mic. Puteți comanda minimum 5 PCB-uri pentru doar 2 USD. Pentru a produce PCB-ul, încărcați fișierul gerber pe care l-ați descărcat în ultimul pas. Încărcați fișierul.zip sau puteți trage și plasa fișierele gerber. După încărcarea fișierului zip, veți vedea un mesaj de succes în partea de jos, dacă fișierul este încărcat cu succes. Puteți examina PCB-ul în vizualizatorul Gerber pentru a vă asigura că totul este bun. Puteți vizualiza atât partea de sus, cât și partea de jos a PCB-ului. După ce vă asigurați că PCB arată bine, acum puteți plasa comanda la un preț rezonabil. Puteți comanda 5 PCB-uri pentru doar 2 USD plus transport. Pentru a plasa comanda, faceți clic pe butonul „SAVE TO CART”. PCB-urile mele au durat 2 zile pentru a fi fabricate și au ajuns în 20 de zile folosind opțiunea standard înregistrată după livrare. Există și opțiuni de livrare rapidă. BPC-urile erau bine ambalate, iar calitatea era foarte bună.

JLCPCB oferă acum servicii de asamblare SMT la un preț foarte rezonabil și, după ce am încercat-o, trebuie să spun că fac o muncă excelentă, iar măiestria lor este comparabilă cu orice alt serviciu comercial de fabricație și asamblare PCB din întreaga lume.

Echipa lor de backend este atât de eficientă, încât va verifica fiecare proiectare și plasare a componentelor și va informa clientul despre modificările necesare în proiectare sau despre plasarea și polaritatea greșite a componentelor și va corecta problemele minore la sfârșitul lor.

Pasul 4: Asamblare și lucru

• Rezistorul R2 și R4 formează o rețea de feedback pentru circuitul de creștere și a fost calculat pentru a da 5V
• L1 este 1206 varianta SMD, este mai bine să folosiți un inductor de putere pentru a obține mai multă ieșire de curent, aveți terminale de rezervă pentru același
• LEDR (RED) este pentru indicația de încărcare
• LEDG (VERDE) este pentru indicația de încărcare finalizată
• Curentul maxim de intrare pentru TP4056 ar trebui să fie de 1-1,5 Amperi ca mai sus, deoarece IC-ul devine foarte fierbinte și există riscul deteriorării acestuia. De asemenea, deoarece este un convertor liniar IC, mai mult curent la tensiune mai mare înseamnă mai multe pierderi de energie ca căldură și reduce eficiența generală
• S-au adăugat anteturi feminine VBUS și GND1 pentru conectarea directă a firelor în locul portului MicroUSB
• Comutatorul de comutare controlează ieșirea terminalelor de 5 volți
• Acesta este un încărcător de trecere și, prin urmare, va furniza energie terminalului 5-V chiar și atunci când se încarcă

PS: Ideea și designul sunt inspirate de greatscott.