- Nepieciešamās sastāvdaļas
- Shēmas shēma un paskaidrojums
- PCB 18650 litija bateriju lādētāja un pastiprinātāja moduļa izgatavošana
- PCB pasūtīšana no PCBWay
- 18650 lādētāju un pastiprinātāja moduļa montāža un pārbaude
Šajā apmācībā mēs izveidosim litija akumulatoru lādētāja un pastiprinātāja moduli, apvienojot TP4056 litija jonu akumulatora lādētāja IC un FP6291 Boost Converter IC vienas šūnas litija akumulatoram. Šāds akumulatoru modulis būs ļoti noderīgs, darbinot mūsu elektroniskos projektus ar litija baterijām. Modulis var droši uzlādēt litija akumulatoru un palielināt tā izejas spriegumu līdz regulētam 5V, ko var izmantot lielākai daļai mūsu izstrādes paneļu, piemēram, Arduino, NodeMcu utt., Mūsu moduļa uzlādes strāva ir iestatīta uz 1A, un izejas strāva ir arī iestatīts uz 1A pie 5V, tomēr to var arī viegli pārveidot, lai nodrošinātu līdz 2,5A, ja nepieciešams un akumulators to atbalsta.
Visā apmācībā mēs apspriedīsim shēmu, kā es izstrādāju PCB, kā es to pasūtīju un kādas problēmas radās, lodējot komponentus un pārbaudot ķēdi. Ja esat pilnīgi jauns litija akumulatoru un lādētāju ķēdēs, pirms šīs ķēdes turpināšanas iepazīstieties ar ievadu litija akumulatoriem un litija akumulatoru lādētāja ķēdē.
Šeit mēs izmantojām PCBWay, lai nodrošinātu PCB plāksnes šim projektam. Turpmākajās raksta sadaļās mēs sīki aprakstījām pilnīgu PCB plākšņu projektēšanas, pasūtīšanas un montāžas procedūru šai litija akumulatoru lādētāja ķēdei.
Nepieciešamās sastāvdaļas
- TP4056 litija jonu akumulatora lādētāja IC
- FP6291 Boost Converter IC
- USB A tipa sieviešu savienotājs
- Mikro USB 2.0 B tipa 5 kontaktu savienotājs
- 5 × rezistors (2 × 1k, 1.2k, 12k, 88k)
- 6 × kondensators (2 × 0,1µf, 2 × 10µf, 2 × 20µf)
- 2 × gaismas diodes
- 1 × induktors (4,7µH)
- 1 × diode (1N5388BRLG)
- 18650 litija šūna
Shēmas shēma un paskaidrojums
18650 litija akumulatoru lādētāja un pastiprinātāja moduļa shēma ir dota iepriekš. Šai shēmai ir divas galvenās daļas, viena ir akumulatora uzlādes ķēde, bet otra - līdzstrāvas līdz līdzstrāvas palielināšanas pārveidotāja daļa. Booster daļu izmanto, lai palielinātu akumulatora spriegumu no 3.7v līdz 4.5v-6v. Šeit šajā ķēdē mēs izmantojām USB A tipa sieviešu savienotāju Booster pusē un Micro USB 2.0 B tipa 5 kontaktu savienotāju lādētāja pusē. Pilnīga ķēdes darbība ir atrodama arī video šīs lapas apakšdaļā.
Lādētājs ķēde ir paredzēta ap veltīta litija jonu akumulatoru uzlādes TP4056 IC. TP4056 ir pilnīgs nemainīgas strāvas / nemainīga sprieguma lineārs lādētājs vienas šūnas litija jonu akumulatoriem. Tā SOP pakotne un mazais ārējo komponentu skaits padara TP4056 ideāli piemērotu pārnēsājamām lietojumprogrammām. Šis IC veic akumulatora uzlādes darbību, apstrādājot 5 V līdzstrāvas ieejas padevi, kas saņemta caur Micro USB ligzdu. Ar to savienotās gaismas diodes norāda uzlādes statusu.
DC-DC Boost pārveidotājs Circuit ir izstrādāts, izmantojot DC-DC Boost pārveidotājs FP6291 IC. Šo 1 MHz DC-DC Step-Up Boost IC Var izmantot lietojumprogrammā, piemēram, iegūstot stabilu 5V no 3V akumulatora. Boost Converter ķēde ievada padevi caur akumulatora spailēm (+ un -) apstrādā FP6291 IC, lai nodrošinātu stabilu 5 V līdzstrāvas padevi caur standarta USB ligzdu tās izejā.
PCB 18650 litija bateriju lādētāja un pastiprinātāja moduļa izgatavošana
Tagad, kad mēs saprotam, kā darbojas shēmas, mēs varam turpināt veidot PCB savam projektam. Jūs varat noformēt PCB, izmantojot jebkuru mūsu izvēlēto PCB programmatūru. Pēc pabeigšanas mūsu PCB izskatās šādi.
Iepriekš minētās shēmas PCB izkārtojums ir pieejams lejupielādei kā Gerber no saites:
- 18650 litija akumulatoru lādētāja Gerber fails
Tagad, kad mūsu dizains ir gatavs, ir pienācis laiks tos izgatavot, izmantojot Gerber failu. Lai paveiktu PCB, ir diezgan viegli, vienkārši veiciet tālāk norādītās darbības.
PCB pasūtīšana no PCBWay
1. darbība: iekļūstiet vietnē https://www.pcbway.com/, reģistrējieties, ja tā ir jūsu pirmā reize. Pēc tam cilnē PCB Prototype ievadiet PCB izmērus, slāņu skaitu un nepieciešamo PCB skaitu.
2. solis: turpiniet, noklikšķinot uz pogas “Citēt tūlīt”. Jūs tiksiet novirzīts uz lapu, kur, ja nepieciešams, iestatīsit dažus papildu parametrus, piemēram, izmantoto materiālu, celiņu atstarpi utt. Bet galvenokārt noklusējuma vērtības darbosies labi.
3. solis: pēdējais solis ir Gerber faila augšupielāde un maksājuma veikšana. Lai pārliecinātos, ka process ir vienmērīgs, pirms maksājuma turpināšanas PCBWAY pārbauda, vai jūsu Gerber fails ir derīgs. Tādā veidā jūs varat būt pārliecināts, ka jūsu PCB ir izgatavošanai draudzīgs un ar jums sazināsies kā apņēmies.
18650 lādētāju un pastiprinātāja moduļa montāža un pārbaude
Pēc dažām dienām mēs saņēmām mūsu PCB glītā iepakojumā, un PCB kvalitāte bija laba kā vienmēr. Dēļa augšējais un apakšējais slānis ir parādīts zemāk.
Pēc visu komponentu salikšanas un pie B + un B- tapām pielodējis sarkanu un melnu vadu, lai izveidotu savienojumu ar mūsu 18650 šūnām. Tā kā tam nebija vietas metinātāja, es izmantoju magnētus, lai nodrošinātu savienojumu ar 18650 šūnām. Samontētais modulis kopā ar litija akumulatoru ir parādīts zemāk.
Zaļās un dzeltenās gaismas diodes uz tāfeles ir moduļa uzlādes statuss. Zaļā gaismas diode mirgos, kad akumulators tiek uzlādēts, un dzeltenā gaismas diode mirgo, kad uzlāde ir pabeigta vai modulis gaida akumulatoru. Mikro USB pieslēgvietu var izmantot, lai uzlādētu akumulatoru, ja lādētājs nav pievienots, tad ne zaļā, ne dzeltenā gaismas diode nespīdēs. Šajā modulī mēs varam izmantot jebkuru 5V lādētāju, tikai pārliecinieties, ka lādētāja izejas strāva ir 1A vai lielāka. Zemāk redzamajā attēlā redzams modulis, kas uzlādē mūsu litija akumulatoru, un ievērojiet, ka deg zaļā gaismas diode.
Izejas USB ports ir paredzēts 5V un 1A. Akumulatora spriegums no 18650 šūnām tiek palielināts līdz 5 V, lai izslēgtu elektroniskos projektus. Zemāk redzamajā attēlā parādīts, kā moduli var izmantot, lai darbinātu Arduino nano dēli.
Ņemiet vērā, ka moduļa maksimālo izejas strāvu teorētiski var konfigurēt līdz 2,5 A, taču praktiski es nespēju iegūt vairāk par 1,5 A, pat ja rezistors bija iestatīts uz 2,5 A Tas varētu būt saistīts ar manu akumulatoru vai pašu palielināšanas IC. Tomēr, ja slodzes strāva ir mazāka par 1A, ar šo lēto palielināšanas ķēdi arī pietiks.
Ceru, ka jums patika raksts un uzzinājāt kaut ko noderīgu, ja jums ir kādi jautājumi, varat tos atstāt zemāk esošajā komentāru sadaļā vai izmantot mūsu forumus citiem tehniskiem jautājumiem.