- Būtini komponentai
- Grandinės schema ir paaiškinimas
- Gaminamas PCB 18650 ličio baterijų įkroviklis ir stiprintuvas
- Užsakymas PCB iš PCBWay
- 18650 įkroviklių ir stiprintuvo modulio surinkimas ir testavimas
Šioje pamokoje mes sukursime ličio baterijų įkroviklio ir stiprintuvo modulį, sujungdami ličio jonų akumuliatoriaus įkroviklio IC ir FP6291 keitiklio IC vienos ląstelės ličio baterijas. Toks baterijų modulis bus labai naudingas, kai mūsų elektroninius projektus maitina ličio baterijomis. Modulis gali saugiai įkrauti ličio bateriją ir padidinti jos išėjimo įtampą iki reguliuojamos 5 V, kuri gali būti naudojama daugumai mūsų kūrimo plokščių, tokių kaip „Arduino“, „NodeMcu“ ir kt., Maitinimo įtampa yra nustatyta į 1A, o išėjimo srovė taip pat yra nustatytas į 1A esant 5 V įtampai, tačiau jį taip pat galima lengvai modifikuoti tiekiant iki 2,5 A, jei to reikalauja akumuliatorius.
Visoje pamokoje aptarsime grandinės schemą, kaip suprojektavau PCB, kaip aš jį užsakiau ir kokios problemos kilo lituojant komponentus ir bandant grandinę. Jei esate visiškai naujas ličio baterijų ir įkroviklių grandinėse, patikrinkite ličio baterijų ir ličio baterijų įkroviklių grandinės įvadą, kad gautumėte idėją prieš tęsdami šią grandinę.
Čia mes panaudojome „PCBWay“, kad pateiktų šio projekto PCB plokštes. Tolesniuose straipsnio skyriuose išsamiai aptarėme visą šio ličio akumuliatoriaus įkroviklio grandinės PCB plokščių projektavimo, užsakymo ir surinkimo procedūrą.
Būtini komponentai
- TP4056 ličio jonų akumuliatoriaus įkroviklio IC
- FP6291 „Boost Converter IC“
- A tipo USB jungtis moterims
- „Micro USB 2.0 B“ tipo 5 kontaktų jungtis
- 5 × rezistorius (2 × 1k, 1.2k, 12k, 88k)
- 6 × kondensatorius (2 × 0,1µf, 2 × 10µf, 2 × 20µf)
- 2 × šviesos diodai
- 1 × induktorius (4,7µH)
- 1 × diodas (1N5388BRLG)
- 18650 ličio elementas
Grandinės schema ir paaiškinimas
18650 ličio baterijų įkroviklio ir stiprintuvo modulio schema pateikta aukščiau. Ši grandinė turi dvi pagrindines dalis, viena yra akumuliatoriaus įkrovimo grandinė, o antroji - nuolatinės ir nuolatinės srovės keitiklio dalis. „Booster“ dalis naudojama akumuliatoriaus įtampai padidinti nuo 3,7v iki 4,5v-6v. Čia šioje grandinėje mes naudojome A tipo USB jungtį stiprintuvo pusėje ir „Micro USB 2.0 B“ tipo 5 kontaktų jungtį įkroviklio pusėje. Visą grandinės veikimą taip pat galima rasti vaizdo įraše šio puslapio apačioje.
Akumuliatoriaus kroviklis grandinės yra skirta apie dedikuotą ličio jonų akumuliatoriaus kroviklį TP4056 IC. TP4056 yra pilnas pastovios srovės / pastovios įtampos linijinis įkroviklis, skirtas vienaląsčiams ličio jonų akumuliatoriams. Dėl savo SOP paketo ir mažo išorinių komponentų skaičiaus TP4056 idealiai tinka nešiojamoms programoms. Šis IC valdo akumuliatoriaus įkrovimo operaciją apdorodamas 5 V nuolatinės srovės įvesties šaltinį, gautą per „Micro USB“ lizdą. Su juo prijungti šviesos diodai rodo įkrovimo būseną.
DC-DC boost konverteris grandinės yra sukurta, naudojant DC-DC boost konverteris FP6291 IC. Šis 1 MHz DC-DC „Step-Up Boost IC“ gali būti naudojamas programoje, pavyzdžiui, norint gauti stabilų 5 V įtampą iš 3 V akumuliatoriaus. „Boost Converter“ grandinė įeina per akumuliatoriaus gnybtus (+ ir -), apdoroja FP6291 IC, kad užtikrintų stabilų 5 V nuolatinės srovės maitinimą per standartinį USB lizdą jo išvestyje.
Gaminamas PCB 18650 ličio baterijų įkroviklis ir stiprintuvas
Dabar, kai suprantame, kaip veikia schemos, galime tęsti savo projekto PCB kūrimą. Galite suprojektuoti PCB naudodami bet kurią pasirinktą PCB programinę įrangą. Mūsų PCB atrodo taip, kaip baigta.
Anksčiau nurodytos grandinės PCB išdėstymą taip pat galima atsisiųsti kaip Gerber iš nuorodos:
- 18650 ličio baterijų įkroviklio „Gerber“ failas
Dabar, kai mūsų dizainas yra paruoštas, atėjo laikas juos pagaminti naudojant „Gerber“ failą. Norėdami padaryti PCB yra gana lengva, tiesiog atlikite toliau nurodytus veiksmus-
Užsakymas PCB iš PCBWay
1 žingsnis: Eikite į https://www.pcbway.com/, užsiregistruokite, jei tai jūsų pirmas kartas. Tada skirtuke PCB Prototype įveskite savo PCB matmenis, sluoksnių skaičių ir reikalingą PCB skaičių.
2 žingsnis: tęskite spustelėdami mygtuką „Pasiūlyti dabar“. Pateksite į puslapį, kuriame prireikus nustatysite keletą papildomų parametrų, pvz., Naudotą medžiagą, takelių tarpą ir pan. Tačiau dažniausiai numatytosios vertės veiks gerai.
3 žingsnis: Paskutinis žingsnis yra įkelti „Gerber“ failą ir tęsti mokėjimą. Norėdami įsitikinti, kad procesas vyksta sklandžiai, prieš tęsdamas mokėjimą PCBWAY patikrina, ar jūsų „Gerber“ failas galioja. Tokiu būdu galite būti tikri, kad jūsų PCB yra draugiškas gamybai ir pasieks jus kaip įsipareigojusį.
18650 įkroviklių ir stiprintuvo modulio surinkimas ir testavimas
Po kelių dienų mes gavome savo PCB tvarkingoje pakuotėje ir PCB kokybė buvo gera kaip visada. Viršutinis ir apatinis lentos sluoksnis parodytas žemiau.
Surinkę visus komponentus ir prilituoti raudoną ir juodą laidą prie B + ir B- kaiščių, kad galėtume prisijungti prie mūsų 18650 elementų. Kadangi su savimi nebuvo taškinio suvirintojo, aš naudoju magnetus, kad užtikrinčiau savo ryšį su 18650 kameromis. Surinktas modulis kartu su ličio baterija parodytas žemiau.
Žalios ir geltonos šviesos diodai ant plokštės yra modulio įkrovimo būsena. Žalias šviesos diodas šviečia, kai įkraunama baterija, o geltonas šviesos diodas šviečia, kai įkrovimas baigtas arba modulis laukia baterijos. Mikro USB prievadu galima įkrauti akumuliatorių, jei įkroviklis neprijungtas, tada nei žalia, nei geltona lemputė nešvies. Šiame modulyje galime naudoti bet kokį 5 V įkroviklį, tik įsitikinkite, kad įkroviklio išėjimo srovė yra 1A ar didesnė. Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodytas modulis, įkraunantis mūsų ličio bateriją, atkreipkite dėmesį, kad dega žalias šviesos diodas.
Išvesties USB prievadas skirtas 5 V ir 1 A įtampai. Akumuliatoriaus įtampa iš 18650 elementų padidinama iki 5 V, kad būtų išvengta elektroninių projektų. Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta, kaip modulį galima naudoti „Arduino“ nano plokštės maitinimui.
Atkreipkite dėmesį, kad didžiausią modulio išėjimo srovę teoriškai galima sukonfigūruoti iki 2,5 A, tačiau praktiškai aš negalėjau gauti daugiau nei 1,5 A, net kai rezistorius buvo nustatytas į 2,5 A. Taip gali nutikti dėl mano akumuliatoriaus ar paties padidinimo IC. Tačiau jei apkrovos srovė yra mažesnė nei 1A, šios nebrangios pakėlimo grandinės pakaks.
Tikimės, kad jums patiko straipsnis ir sužinojote ką nors naudingo, jei turite klausimų, galite juos palikti komentarų skiltyje žemiau arba naudoti mūsų forumus kitiems techniniams klausimams.