Baterai Lithium Ion Polymer AIO Charger-protector-booster: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Halo semuanya.

Kita semua memiliki baterai LiPo cadangan / sisa, yang telah kita pulihkan dari baterai laptop lama atau membeli baterai baru.

Untuk menggunakannya, kami semua menggunakan modul yang tersedia secara komersial untuk mengisi daya, melindungi, dan untuk meningkatkan voltase hingga 5V untuk menggunakannya untuk memberi daya pada perangkat USB kami seperti mengisi daya ponsel, bank daya, mengisi daya headphone dan speaker Bluetooth, menjalankan papan arduino dan Esp8266-NodeMCU dan lainnya barang.

Tapi papan ini terpisah dan membutuhkan kabel terpisah dan memakan waktu dan ruang.

Jadi, hari ini kami akan merancang, membuat, dan membuat pengisi daya baterai All-in-One LiPo dengan sirkuit pelindung dan papan sirkuit penguat 5-Volt.

Perlengkapan

Konektor USB MIKRO - 1

Sakelar Beralih - 1

FS312F-G IC - 1

LED merah - 1

LED hijau - 1

Resistor 7.5K - 1

Resistor 100 - 1

MT3608 IC - 1

FS8205 IC - 1

Kapasitor 10uF - 1

Induktor 22uH - 1

Resistor 2K - 2

Dioda SS34 - 1

Resistor 1K - 3

Kapasitor 100nF - 1

TP4056 IC - 1

Kapasitor 22uF - 2

Langkah 1: Desain Skema

Saya telah menggunakan perangkat lunak EasyEDA untuk mendesain papan. Mudah dan menyenangkan untuk digunakan dan memiliki pustaka jejak kaki dari sebagian besar komponen.

FS312F-G IC –

IC perlindungan untuk baterai satu sel isi ulang Li-ion/polimer

Fitur

• Arus suplai rendah

• Tegangan deteksi overcharge: 4,25±0,025 V

• Tegangan pelepasan muatan berlebih: 4,145±0,05 V

• Tegangan deteksi kelebihan muatan: 2,90±0,08 V

• Tegangan pelepasan muatan berlebih: 3,0±0,08 V

• Tegangan deteksi arus lebih: 150±30 mV

• Tegangan deteksi hubung singkat: 1,35 V

• Waktu tunda yang dihasilkan oleh sirkuit internal

• Tegangan deteksi pengisi daya: -1,35 V

• Setel ulang resistor untuk perlindungan arus berlebih: >500KΩ

• Rentang tegangan suplai lebar: 1,5 ~ 9,0 V

MT3608 IC-

MT3608 adalah frekuensi konstan, konverter step-up mode SOT23 6-pin saat ini

Fitur

• MOSFET Daya 80mΩ Terintegrasi

• Tegangan Input 2V hingga 24V

• Frekuensi Peralihan Tetap 1.2MHz

• Batas Arus Saklar 4A Internal

• Tegangan Keluaran yang Dapat Disesuaikan

• Kompensasi Internal

• Tegangan Output hingga 28V

• Mode Modulasi Frekuensi Pulsa Otomatis pada Beban Ringan

• Efisiensi Hingga 97%

FS8205 IC-

Mode Peningkatan N-Channel Ganda Daya MOSFET

TP4056 IC-

Pengisi daya linier arus konstan/tegangan konstan untuk baterai lithium-ion sel tunggal

FITUR

· Arus Pengisian yang Dapat Diprogram Hingga 1000mA

· Tidak Diperlukan MOSFET, Resistor Rasa, atau Dioda Pemblokiran

· Arus Konstan/Tegangan Konstan

· Mengisi Baterai Li-Ion Sel Tunggal Langsung dari Port USB

· Tegangan Pengisian 4.2V Preset dengan Akurasi 1,5%

· Isi Ulang Otomatis

· Dua Pin Output Status Pengisian Daya

· Penghentian Pengisian C/10

· Ambang Biaya Tetesan 2.9V (TP4056)

· Batas Mulai Lunak Arus Masuk

Induktor 22uH

Saya telah menggunakan induktor 1206 tetapi induktor daya SMD adalah pilihan yang lebih baik.

Lembar data semua komponen ditautkan di sini.

FS312F

MT3608

FS8205-DS

TP4056

Langkah 2: Tata Letak dan Perancangan PCB

Saya telah menggunakan EasyEda untuk mendesain PCB 2 lapis.

Mudah dan menyenangkan untuk digunakan dan memiliki pustaka jejak kaki dari sebagian besar komponen.

Jika ada yang mau, saya selalu dapat memposting file gerber untuk Anda.

Langkah 3: Memesan PCB

Sekarang kita sudah mendapatkan desain PCB dan saatnya memesan PCB. Untuk itu, Anda hanya perlu pergi ke JLCPCB.com, dan klik tombol “QUOTE NOW”.

JLCPCB juga menjadi sponsor proyek ini. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), adalah perusahaan prototipe PCB terbesar di Cina dan produsen teknologi tinggi yang berspesialisasi dalam prototipe PCB cepat dan produksi PCB batch kecil. Anda dapat memesan minimal 5 PCB hanya dengan $2. Untuk membuat PCB, unggah file gerber yang Anda unduh pada langkah terakhir. Unggah file.zip atau Anda juga dapat menarik dan melepas file gerber. Setelah mengunggah file zip, Anda akan melihat pesan sukses di bagian bawah jika file berhasil diunggah. Anda dapat meninjau PCB di penampil Gerber untuk memastikan semuanya baik-baik saja. Anda dapat melihat bagian atas dan bawah PCB. Setelah memastikan PCB terlihat bagus, Anda sekarang dapat memesan dengan harga yang wajar. Anda dapat memesan 5 PCB hanya dengan $2 ditambah ongkos kirim. Untuk melakukan pemesanan, klik tombol “SAVE TO CART”. PCB saya membutuhkan waktu 2 hari untuk diproduksi dan tiba dalam waktu 20 hari menggunakan opsi pengiriman pos terdaftar standar. Ada pilihan pengiriman cepat juga tersedia. PCB dikemas dengan baik dan kualitasnya sangat bagus.

JLCPCB sekarang menawarkan layanan perakitan SMT yang juga dengan harga yang sangat wajar dan setelah mencobanya saya harus mengatakan bahwa mereka melakukan pekerjaan yang sangat baik dan keahlian mereka sebanding dengan layanan manufaktur dan perakitan PCB komersial lainnya di seluruh dunia.

Tim backend mereka sangat efisien dan melalui itu mereka akan memeriksa setiap desain dan penempatan komponen dan akan memberi tahu pelanggan tentang perubahan yang diperlukan dalam desain atau tentang penempatan dan polaritas komponen yang salah dan memperbaiki masalah kecil di pihak mereka sendiri.

Langkah 4: Perakitan dan Pengerjaan

• Resistor R2 dan R4 membentuk jaringan umpan balik untuk rangkaian penguat dan telah dihitung untuk memberikan 5V
• L1 adalah varian 1206 SMD, lebih baik menggunakan induktor daya untuk mendapatkan lebih banyak keluaran saat ini, memiliki terminal cadangan untuk hal yang sama
• LEDR (MERAH) adalah untuk indikasi pengisian daya
• LEDG (HIJAU) adalah untuk pengisian dilakukan indikasi
• Arus input maksimum untuk TP4056 harus 1-1,5 Amps seperti di atas agar IC menjadi sangat panas dan ada risiko merusaknya. Juga sebagai IC konverter linier lebih banyak arus pada tegangan yang lebih tinggi berarti lebih banyak kehilangan daya karena panas dan mengurangi efisiensi secara keseluruhan
• Menambahkan header perempuan VBUS dan GND1 untuk menghubungkan kabel secara langsung alih-alih port MicroUSB
• Sakelar sakelar mengontrol output terminal 5-Volt
• Ini adalah pengisi daya pass-thru dan dengan demikian akan memberikan daya ke terminal 5-V bahkan saat mengisi daya

PS: Ide dan Desain terinspirasi oleh greatscott.