Litiumionpolymerbatteri AIO Lader-beskytter-booster: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Hei alle sammen.

Vi har alle reserve-/bergede LiPo -batterier, som vi enten har gjenopprettet fra gamle bærbare batterier eller kjøpt nye batterier.

For å bruke dem bruker vi alle kommersielt tilgjengelige moduler for lading, beskyttelse og for å øke spenningen til 5V for å bruke dem til å drive våre USB-enheter som lading av telefoner, strømbanker, lading av Bluetooth-hodetelefoner og høyttalere, kjøring av arduino og Esp8266-NodeMCU-kort og andre ting.

Men disse platene er separate og trenger separate ledninger og tid og plass.

Så i dag skal vi designe, produsere og bygge en alt-i-ett LiPo-batterilader med beskyttelseskrets og et 5-volts boost-kretskort.

Rekvisita

MICRO USB -kontakt - 1

Vippebryter - 1

FS312F -G IC - 1

Rød LED - 1

Grønn LED - 1

Motstand 7.5K - 1

Motstand 100 - 1

MT3608 IC - 1

FS8205 IC - 1

Kondensator 10uF - 1

Induktor 22uH - 1

Motstand 2K - 2

Diode SS34 - 1

Motstand 1K - 3

Kondensator 100nF - 1

TP4056 IC - 1

Kondensator 22uF - 2

Trinn 1: Skjematisk design

Jeg har brukt EasyEDA -programvare for å designe brettet. Det er enkelt og morsomt å bruke og har fotavtrykksbibliotekene til de fleste komponentene.

FS312F-G IC-

Beskyttelses-IC for oppladbare Li-ion/polymer-batterier

Funksjoner

• Lav strømforsyning

• Overspenningsspenning: 4,25 ± 0,025 V

• Utladningsspenning for overladning: 4.145 ± 0,05 V

• Overspenningsspenning: 2,90 ± 0,08 V

• Overspenningsspenning: 3,0 ± 0,08 V

• Overspenning for overspenning: 150 ± 30 mV

• Kortslutningsspenning: 1,35 V

• Forsinkelse generert av den interne kretsen

• Lader deteksjonsspenning: -1,35 V

• Tilbakestill motstand for overstrømsvern:> 500KΩ

• Bredt spenningsområde: 1,5 ~ 9,0 V

MT3608 IC -

MT3608 er en konstantfrekvent, 6-pinners SOT23 strømmodus-trinnomformer

Funksjoner

• Integrert 80mΩ Power MOSFET

• 2V til 24V inngangsspenning

• 1,2 MHz fast byttefrekvens

• Intern 4A bryter gjeldende grense

• Justerbar utgangsspenning

• Intern kompensasjon

• Opptil 28V utgangsspenning

• Automatisk pulsfrekvensmoduleringsmodus ved lette belastninger

• Opptil 97% effektivitet

FS8205 IC -

Dual N-Channel Enhancement Mode Power MOSFET

TP4056 IC -

Konstantstrøm/konstantspenning lineær lader for encellede litiumionbatterier

FUNKSJONER

· Programmerbar ladestrøm opptil 1000mA

· Ingen MOSFET, følelsesmotstand eller blokkeringsdiode kreves

· Konstant strøm/konstant spenning

· Lader enkeltcelle Li-Ion-batterier direkte fra USB-porten

· Forhåndsinnstilt 4.2V ladespenning med 1,5% nøyaktighet

· Automatisk lading

· To ladestatusutgangspinner

· Avslutning av gebyr

· 2,9V Trickle Charge Threshold (TP4056)

· Soft-Start grenser Startstrøm

Induktor 22uH

Jeg har brukt en 1206 induktor, men en SMD effektinduktor er et bedre alternativ.

Dataark for alle komponentene er lenket her.

FS312F

MT3608

FS8205-DS

TP4056

Trinn 2: PCB -oppsett og design

Jeg har brukt EasyEda til å designe 2-lags PCB.

Det er enkelt og morsomt å bruke og har fotavtrykksbibliotekene til de fleste komponentene.

Hvis noen vil, kan jeg alltid legge ut gerber -filene for deg.

Trinn 3: Bestilling av kretskort

Nå har vi PCB -designet, og det er på tide å bestille PCB -ene. For det trenger du bare å gå til JLCPCB.com, og klikke på "QUOTE NOW" -knappen.

JLCPCB er også sponsor av dette prosjektet. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), er det største PCB-prototypefirmaet i Kina og en høyteknologisk produsent som spesialiserer seg på rask PCB-prototype og liten batch PCB-produksjon. Du kan bestille minst 5 PCB for bare $ 2. For å få kretskortet produsert, last opp gerber -filen du lastet ned i det siste trinnet. Last opp.zip -filen, eller du kan også dra og slippe gerberfilene. Etter at du har lastet opp zip -filen, ser du en suksessmelding nederst hvis filen er lastet opp. Du kan se gjennom kretskortet i Gerber viewer for å sikre at alt er bra. Du kan se både toppen og bunnen av kretskortet. Etter å ha kontrollert at kretskortet ser bra ut, kan du nå legge inn ordren til en rimelig pris. Du kan bestille 5 PCB for bare $ 2 pluss frakt. For å legge inn bestillingen, klikk på "LAGRE TIL VOGN" -knappen. Min PCB tok 2 dager å bli produsert og kom innen 20 dager ved hjelp av standard alternativ for registrert levering. Det er også raske leveringsalternativer. PCB -er var godt pakket og kvaliteten var veldig god.

JLCPCB tilbyr nå også SMT -monteringstjenester til en svært rimelig pris, og etter å ha prøvd det må jeg si at de gjør et utmerket arbeid, og håndverket er sammenlignbart med alle andre kommersielle PCB -produksjon og monteringstjenester over hele verden.

Backend -teamet deres er så effektivt og gjennomgående at de vil sjekke hvert design og komponentplassering og vil informere kunden om nødvendige endringer i design eller om feil plassering og polaritet av komponentene og korrigere de mindre problemene i slutten av seg selv.

Trinn 4: Montering og arbeid

• R2 og R4 motstand danner et tilbakemeldingsnettverk for boostkretsen og har blitt beregnet til å gi 5V
• L1 er 1206 SMD -variant, det er bedre å bruke en strøminduktor for å få mer strøm, ha ekstra terminaler for det samme
• LEDR (RØD) er indikasjon for lading
• LEDG (GRØNN) er indikasjon for ladning
• Maksimal inngangsstrøm for TP4056 bør være 1-1,5 ampere som ovenfor for at IC-en blir veldig varm og det er fare for å skade den. Siden det er en lineær omformer, betyr IC mer strøm ved høyere spenning mer effekttap som varme og reduserer effektiviteten generelt
• Lagt til VBUS- og GND1 -kvinnelige hoder for å koble ledninger direkte i stedet for MicroUSB -porten
• Vippebryter styrer utgangen til 5-volts terminaler
• Dette er en pass-through-lader og vil dermed gi strøm til 5-V-terminalen selv under lading

PS: The Idea and Design er inspirert av greatscott.