Lityum İyon Polimer Pil AIO Şarj Cihazı-koruyucu-güçlendirici: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Herkese merhaba.

Hepimizin ya eski dizüstü bilgisayar pillerinden kurtardığımız ya da yeni piller satın aldığımız yedek/kurtarılmış LiPo pillerimiz var.

Bunları kullanmak için hepimiz, şarj etmek, korumak ve voltajı 5V'a yükseltmek için ticari olarak mevcut modülleri kullanıyoruz ve bunları telefonları şarj etmek, güç bankaları, Bluetooth kulaklıkları ve hoparlörleri şarj etmek, arduino ve Esp8266-NodeMCU kartlarını ve diğerlerini çalıştırmak gibi USB cihazlarımıza güç sağlamak için kullanıyoruz. şeyler.

Ancak bu panolar ayrıdır ve ayrı kablolamaya ihtiyaç duyar ve zaman ve alan tüketir.

Bu nedenle, bugün koruma devresi ve 5 Volt'luk bir güçlendirme devre kartı ile Hepsi Bir Arada LiPo pil şarj cihazı tasarlayacak, üretecek ve üreteceğiz.

Gereçler

MİKRO USB konektörü - 1

Geçiş Anahtarı - 1

FS312F-G IC - 1

Kırmızı LED - 1

Yeşil LED - 1

Direnç 7.5K - 1

Direnç 100 - 1

MT3608 IC - 1

FS8205 IC - 1

Kapasitör 10uF - 1

İndüktör 22uH - 1

Direnç 2K - 2

Diyot SS34 - 1

Direnç 1K - 3

Kapasitör 100nF - 1

TP4056 IC - 1

Kapasitör 22uF - 2

Adım 1: Şematik Tasarım

Kartı tasarlamak için EasyEDA yazılımını kullandım. Kullanımı kolay ve eğlencelidir ve bileşenlerin çoğunun ayak izi kitaplıklarına sahiptir.

FS312F-G IC –

Li-ion/polimer şarj edilebilir tek hücreli piller için koruma IC'si

Özellikleri

• Düşük besleme akımı

• Aşırı şarj algılama voltajı: 4,25±0,025 V

• Aşırı şarj serbest bırakma voltajı: 4,145±0,05 V

• Aşırı deşarj algılama voltajı: 2,90±0,08 V

• Aşırı deşarj serbest bırakma voltajı: 3,0±0,08 V

• Aşırı akım algılama voltajı: 150±30 mV

• Kısa devre algılama voltajı: 1,35 V

• Dahili devre tarafından üretilen gecikme süresi

• Şarj cihazı algılama voltajı: -1,35 V

• Aşırı akım koruması için direnç sıfırlama: >500KΩ

• Geniş besleme voltajı aralığı: 1,5 ~ 9,0 V

MT3608 IC –

MT3608, sabit frekanslı, 6 pinli SOT23 akım modu yükseltici dönüştürücüdür

Özellikleri

• Entegre 80mΩ Güç MOSFET

• 2V - 24V Giriş Voltajı

• 1.2MHz Sabit Anahtarlama Frekansı

• Dahili 4A Anahtar Akım Limiti

• Ayarlanabilir Çıkış Voltajı

• Dahili Tazminat

• 28V'a kadar Çıkış Voltajı

• Hafif Yüklerde Otomatik Darbe Frekansı Modülasyon Modu

• %97'ye Varan Verimlilik

FS8205 IC –

Çift N-Kanal Geliştirme Modu Güç MOSFET

TP4056 IC –

Tek hücreli lityum iyon piller için sabit akım/sabit voltaj lineer şarj cihazı

ÖZELLİKLERİ

· 1000mA'ya Kadar Programlanabilir Şarj Akımı

· MOSFET, Algılama Direnci veya Engelleme Diyodu Gerekmez

· Sabit-Akım/Sabit-Gerilim

· Tek Hücreli Li-Ion Pilleri Doğrudan USB Bağlantı Noktasından Şarj Eder

· %1.5 Doğruluk ile Önceden Ayarlanmış 4.2V Şarj Voltajı

· Otomatik Şarj

· İki Şarj Durumu Çıkış Pinleri

· C/10 Şarj Sonlandırma

· 2.9V Düşük Şarj Eşiği (TP4056)

· Yumuşak Başlangıç Limitleri Ani Akım

indüktör 22uH

1206 indüktör kullandım ancak SMD güç indüktörü daha iyi bir seçenek.

Tüm bileşenlerin veri sayfası burada bağlantılıdır.

FS312F

MT3608

FS8205-DS

TP4056

Adım 2: PCB Düzeni ve Tasarımı

2 katmanlı PCB'yi tasarlamak için EasyEda'yı kullandım.

Kullanımı kolay ve eğlencelidir ve bileşenlerin çoğunun ayak izi kitaplıklarına sahiptir.

İsteyen olursa senin için gerber dosyalarını her zaman gönderebilirim.

Adım 3: PCB'leri sipariş etme

Şimdi PCB tasarımına sahibiz ve PCB'leri sipariş etme zamanı. Bunun için JLCPCB.com adresine gitmeniz ve “QUOTE NOW” butonuna tıklamanız yeterlidir.

JLCPCB de bu projenin sponsorudur. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), Çin'deki en büyük PCB prototip işletmesi ve hızlı PCB prototipi ve küçük parti PCB üretiminde uzmanlaşmış bir yüksek teknoloji üreticisidir. Sadece 2 $ karşılığında en az 5 PCB sipariş edebilirsiniz. PCB'yi imal ettirmek için son adımda indirdiğiniz gerber dosyasını yükleyin..zip dosyasını yükleyin veya gerber dosyalarını da sürükleyip bırakabilirsiniz. Zip dosyasını yükledikten sonra, dosya başarıyla yüklendiyse altta bir başarı mesajı göreceksiniz. Her şeyin yolunda olduğundan emin olmak için PCB'yi Gerber görüntüleyicide inceleyebilirsiniz. PCB'nin hem üstünü hem de altını görüntüleyebilirsiniz. PCB'nin iyi göründüğünden emin olduktan sonra, şimdi siparişinizi makul bir fiyata verebilirsiniz. Sadece 2$ artı nakliye ücreti karşılığında 5 adet PCB sipariş edebilirsiniz. Sipariş vermek için "SEPETE KAYDET" butonuna tıklayınız. PCB'lerimin üretilmesi 2 gün sürdü ve standart kayıtlı teslimat seçeneği kullanılarak 20 gün içinde geldi. Hızlı teslimat seçenekleri de mevcuttur. PCB'ler iyi paketlenmişti ve kalitesi gerçekten çok iyiydi.

JLCPCB şimdi SMT montaj hizmetini de çok makul bir fiyata sunuyor ve denedikten sonra şunu söylemeliyim ki mükemmel işler yapıyorlar ve işçilikleri tüm dünyadaki diğer ticari PCB üretim ve montaj hizmetleriyle karşılaştırılabilir.

Arka uç ekibi o kadar verimli ki, her tasarımı ve bileşen yerleşimini tek tek kontrol edecek ve müşteriyi tasarımdaki gerekli değişiklikler veya bileşenlerin yanlış yerleşimi ve polaritesi hakkında bilgilendirecek ve küçük sorunları kendi sonunda düzeltecektir.

Adım 4: Montaj ve Çalışma

• R2 ve R4 direnci, boost devresi için bir geri besleme ağı oluşturur ve 5V verecek şekilde hesaplanmıştır.
• L1, 1206 SMD varyantıdır, daha fazla akım çıkışı elde etmek için bir güç indüktörü kullanmak daha iyidir, aynısı için yedek terminallere sahip olmak
• LEDR (KIRMIZI) şarj göstergesi içindir
• LEDG (YEŞİL) şarj tamamlandı göstergesi içindir
• TP4056 için maksimum giriş akımı, IC'nin gerçekten ısınması ve ona zarar verme riski olması için yukarıdaki gibi 1-1.5 Amper olmalıdır. Ayrıca lineer dönüştürücü IC olduğundan daha yüksek voltajda daha fazla akım, ısı olarak daha fazla güç kaybı anlamına gelir ve genel olarak verimliliği düşürür
• Kabloları MicroUSB portu yerine doğrudan bağlamak için VBUS ve GND1 dişi başlıklar eklendi
• Geçiş anahtarı, 5-Volt terminallerin çıkışını kontrol eder
• Bu, doğrudan geçişli bir şarj cihazıdır ve bu nedenle şarj olurken bile 5 V terminaline güç sağlayacaktır.

Not: Fikir ve Tasarım, greatscott'tan ilham almıştır.