Bateria de polímer de ions de liti Carregador-protector-reforç AIO: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Hola a tothom.

Tots tenim bateries LiPo de recanvi / recuperades, que ja hem recuperat de les bateries de portàtils antigues o hem comprat bateries noves.

Per utilitzar-los, tots utilitzem mòduls disponibles al mercat per carregar, protegir i augmentar el voltatge a 5V per utilitzar-los per alimentar els nostres dispositius USB com carregar telèfons, bancs d’energia, carregar auriculars i altaveus Bluetooth, executar arduino i plaques Esp8266-NodeMCU i altres coses.

Però aquestes plaques estan separades i necessiten un cablejat separat i el seu temps i espai.

Així doncs, avui dissenyarem, fabricarem i construirem un carregador de bateria tot-en-un LiPo amb circuit de protecció i una placa de circuit d’augment de 5 volts.

Subministraments

Connector USB MICRO: 1

Interruptor alternatiu - 1

FS312F-G IC - 1

LED vermell - 1

LED verd - 1

Resistència 7,5K - 1

Resistència 100-1

MT3608 IC - 1

FS8205 IC - 1

Condensador 10uF - 1

Inductor 22uH - 1

Resistència 2K - 2

Diode SS34 - 1

Resistència 1K - 3

Condensador 100nF - 1

TP4056 IC - 1

Condensador 22uF - 2

Pas 1: Disseny esquemàtic

He utilitzat el programari EasyEDA per dissenyar el tauler. És fàcil i divertit d’utilitzar i té les biblioteques d’empremtes de la majoria dels components.

FS312F-G IC -

Circuit integrat de protecció per a bateries d'una sola cel·la recarregables de ions de Li / polímer

Característiques

• Corrent de subministrament baix

• Tensió de detecció de sobrecàrrega: 4,25 ± 0,025 V

• Voltatge d'alliberament de sobrecàrrega: 4,145 ± 0,05 V

• Tensió de detecció de sobrecàrrega: 2,90 ± 0,08 V

• Voltatge d'alliberament de sobredescàrrega: 3,0 ± 0,08 V

• Tensió de detecció de sobreintensitat: 150 ± 30 mV

• Tensió de detecció de curtcircuit: 1,35 V

• Temps de retard generat pel circuit intern

• Tensió de detecció del carregador: -1,35 V

• Restablir la resistència per a protecció contra sobrecorrent:> 500KΩ

• Àmplia gamma de tensió d'alimentació: 1,5 ~ 9,0 V

MT3608 IC -

El MT3608 és un convertidor incremental de mode actual SOT23 de 6 pins de freqüència constant

Característiques

• MOSFET de potència integrat de 80 mΩ

• Voltatge d'entrada de 2V a 24V

• Freqüència de commutació fixa a 1,2 MHz

• Límit intern de corrent del commutador 4A

• Voltatge de sortida ajustable

• Compensació interna

• Fins a 28V de tensió de sortida

• Mode de modulació automàtica de la freqüència de pols a càrregues lleugeres

• Fins a un 97% d’eficiència

FS8205 IC -

MOSFET d'alimentació del mode de millora del canal N dual

TP4056 IC -

Carregador lineal de corrent constant / voltatge constant per a bateries de ions de liti d’una sola cel·la

CARACTERÍSTIQUES

· Corrent de càrrega programable fins a 1000 mA

· No es requereix MOSFET, resistència de detecció ni díode de bloqueig

· Corrent constant / tensió constant

· Carrega les bateries de ions de li de cèl·lula directament des del port USB

· Voltatge de càrrega predeterminat de 4,2 V amb un 1,5% de precisió

· Recàrrega automàtica

· Dos pins de sortida d'estat de càrrega

· Terminació de la càrrega C / 10

· Llindar de càrrega per defecte de 2,9 V (TP4056)

· Límits d’inici suau de corrent d’entrada

Inductor 22uH

He utilitzat un inductor 1206, però un inductor de potència SMD és la millor opció.

El full de dades de tots els components s’enllaça aquí.

FS312F

MT3608

FS8205-DS

TP4056

Pas 2: Disseny i disseny de PCB

He utilitzat EasyEda per dissenyar el PCB de dues capes.

És fàcil i divertit d’utilitzar i té les biblioteques d’empremtes de la majoria dels components.

Si algú ho vol, sempre puc publicar-li els fitxers gerber.

Pas 3: Ordenar els PCB

Ara tenim el disseny de PCB i és hora de demanar els PCB. Per a això, només heu d’anar a JLCPCB.com i fer clic al botó “CITA ARA”.

JLCPCB també patrocina aquest projecte. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.) és l’empresa més gran de prototips de PCB a la Xina i un fabricant d’alta tecnologia especialitzat en prototips de PCB ràpids i producció de PCB de lots petits. Podeu demanar un mínim de 5 PCB per només 2 $. Per fabricar el PCB, pengeu el fitxer gerber que heu descarregat al darrer pas. Pengeu el fitxer.zip o també podeu arrossegar i deixar anar els fitxers gerber. Després de penjar el fitxer zip, veureu un missatge d’èxit a la part inferior si el fitxer es penja correctament. Podeu revisar el PCB al visor Gerber per assegurar-vos que tot sigui bo. Podeu veure la part superior i inferior del PCB. Després d'assegurar-vos que el PCB té bon aspecte, ara podeu fer la comanda a un preu raonable. Podeu demanar 5 PCB per només 2 $ més despeses d'enviament. Per fer la comanda, feu clic al botó "DESAR A LA CISTELLA". Els meus PCB van trigar 2 dies a fabricar-se i van arribar en un termini de 20 dies mitjançant l’opció estàndard de lliurament registrat. També hi ha opcions d’entrega ràpida disponibles. Els PCB estaven ben embalats i la qualitat era realment bona.

Ara JLCPCB ofereix un servei de muntatge SMT a un preu molt raonable i, després de provar-ho, he de dir que estan fent un treball excel·lent i que la seva artesania és comparable a qualsevol altre servei comercial de fabricació i muntatge de PCB a tot el món.

El seu equip de backend és tan eficaç que comprovarà tots els dissenys i la col·locació dels components i informarà al client sobre els canvis necessaris en el disseny o sobre la col·locació i la polaritat incorrectes dels components i corregirà els problemes menors al seu final.

Pas 4: Muntatge i treball

• La resistència R2 i R4 forma una xarxa de retroalimentació per al circuit d’augment i s’ha calculat que dóna 5V
• L1 és una variant SMD de 1206, és millor utilitzar un inductor de potència per obtenir més sortida de corrent, tenir terminals de recanvi per al mateix
• El LEDR (VERMELL) serveix per indicar la càrrega
• LEDG (VERD) és per indicar la càrrega feta
• El corrent d'entrada màxim per al TP4056 ha de ser d'1 a 1,5 amperes, tal com s'ha indicat anteriorment, perquè l'IC s'escalfa molt i hi ha risc de danyar-lo. A més, com que és un convertidor lineal IC, més intensitat a una tensió més alta significa més pèrdua d’energia com la calor i redueix l’eficiència general
• S'han afegit capçaleres femenines VBUS i GND1 per connectar cables directament en lloc del port MicroUSB
• L'interruptor de palanca controla la sortida dels terminals de 5 volts
• Es tracta d’un carregador pass-thru i, per tant, proporcionarà energia al terminal de 5 V fins i tot quan es carregui

PD: The Idea and Design està inspirat en greatscott.