- Komponente potrebne
- Kružni dijagram i objašnjenje
- Izrada PCB 18650 punjača i modula za pojačavanje litijeve baterije
- Naručivanje PCB-a s PCBWay-a
- Sastavljanje i ispitivanje punjača 18650 i pojačivačkog modula
U ovom uputstvu ćemo izgraditi modul za punjač i pojačivač litijeve baterije kombinirajući IC-punjač litij-jonske baterije TP4056 i IC pretvarača pojačala FP6291 za jednoćelijsku litijsku bateriju. Ovakav modul baterije bit će vrlo koristan za napajanje naših elektroničkih projekata litijevim baterijama. Modul može sigurno napuniti litijsku bateriju i pojačati svoj izlazni napon na reguliranih 5V, što se može koristiti za napajanje većine naših razvojnih ploča poput Arduina, NodeMcu itd. postavljeno na 1A na 5V, međutim, također se može lako prilagoditi tako da pruži do 2,5A ako je potrebno i ako ga baterija podržava.
Kroz tutorial ćemo razgovarati o shemi sklopa, o tome kako sam dizajnirao PCB, kako sam je naručio i kakvi su se problemi pojavili tijekom lemljenja komponenata i testiranja kruga. Ako ste potpuno novi u litijevim baterijama i krugovima punjača, pogledajte uvod u litijeve baterije i krug punjača litijeve baterije kako biste dobili ideju prije nego što nastavite s ovim krugom.
Ovdje smo koristili PCBWay za pružanje PCB ploča za ovaj projekt. U sljedećim odjeljcima članka detaljno smo pokrili cjelovit postupak dizajniranja, naručivanja i sastavljanja PCB ploča za ovaj krug punjača litijeve baterije.
Komponente potrebne
- TP4056 Li-Ion punjač baterija IC
- FP6291 pretvarač pojačala IC
- USB ženski priključak tipa A
- 5-pinski konektor Micro USB 2.0 B tipa
- 5 × otpornik (2 × 1k, 1,2k, 12k, 88k)
- 6 × kondenzator (2 × 0,1µf, 2 × 10µf, 2 × 20µf)
- 2 × LED diode
- 1 × induktor (4,7µH)
- 1 × dioda (1N5388BRLG)
- 18650 Litijeva ćelija
Kružni dijagram i objašnjenje
Shema sklopa za punjač i pojačivač za litijsku bateriju 18650 dana je gore. Ovaj krug ima dva glavna dijela, jedan je krug za punjenje baterije, a drugi je dio pretvarača za pojačanje istosmjerne u istosmjernu struju. Pojačivač služi za pojačavanje napona akumulatora s 3,7 v na 4,5 v-6v. Ovdje u ovom krugu koristili smo USB priključak tipa A na booster strani i Micro USB 2.0 B 5 pin priključak na strani punjača. Kompletan rad sklopa također se može naći u videozapisu na dnu ove stranice.
Krug punjača baterija dizajniran je oko namjenskog litij-ionskog punjača TP4056 IC. TP4056 je potpuni linearni punjač s konstantnom strujom / stalnim naponom za jednoćelijske litij-ionske baterije. Njegov SOP paket i mali broj vanjskih komponenata čine TP4056 idealnim za prijenosne aplikacije. Ovaj IC upravlja postupkom punjenja baterije obrađivanjem 5V istosmjernog napajanja primljenog kroz Micro USB utičnicu. LED diode povezane s njim označavaju status punjenja.
DC-DC pretvarač Potaknuti sklop je dizajniran pomoću DC-DC pretvarač Poticaj FP6291 IC. Ova 1-MHz DC-DC pojačana IC može se koristiti u aplikaciji, na primjer za dobivanje stabilnih 5V iz 3V baterije. Sklop pretvarača pojačanja dobiva ulazno napajanje preko terminala baterije (+ i -) obrađuje FP6291 IC da bi osigurao stabilno napajanje od 5 V preko standardne USB utičnice na svom izlazu.
Izrada PCB 18650 punjača i modula za pojačavanje litijeve baterije
Sad kad razumijemo kako sheme rade, možemo nastaviti s izradom PCB-a za naš projekt. PCB možete dizajnirati pomoću bilo kojeg softvera za PCB po našem izboru. Naša PCB izgleda ovako u nastavku kad je dovršena.
Izgled PCB-a za gornji sklop također je dostupan za preuzimanje kao Gerber s veze:
- 18650 Litijeva baterija punjač Gerber datoteka
Sad, kad je naš Dizajn spreman, vrijeme je da se oni izgrade pomoću datoteke Gerber. Dovršenje PCB-a vrlo je jednostavno, jednostavno slijedite korake u nastavku -
Naručivanje PCB-a s PCBWay-a
1. korak: Uđite na https://www.pcbway.com/, prijavite se ako vam je ovo prvi put. Zatim, na kartici PCB Prototype unesite dimenzije vaše PCB-a, broj slojeva i broj PCB-a koji vam je potreban.
Korak 2: Nastavite klikom na gumb 'Citiraj odmah'. Bit ćete preusmjereni na stranicu na kojoj možete postaviti nekoliko dodatnih parametara ako je potrebno, poput upotrijebljenog materijala, razmaka tragova itd. Ali uglavnom će zadane vrijednosti raditi u redu.
Korak 3: Posljednji korak je prijenos Gerber datoteke i nastavak plaćanja. Da bi osigurao nesmetan postupak, PCBWAY provjerava je li vaša Gerber datoteka valjana prije nego što nastavi s plaćanjem. Na ovaj način možete biti sigurni da je vaša PCB pogodna za proizvodnju i da će vas kontaktirati kao da ste predani.
Sastavljanje i ispitivanje punjača 18650 i pojačivačkog modula
Nakon nekoliko dana dobili smo PCB u urednom pakiranju, a kvaliteta PCB-a bila je dobra kao i uvijek. Gornji i donji sloj ploče prikazani su u nastavku.
Nakon sastavljanja svih komponenti i lemljenja crvene i crne žice na B + i B-igle za spajanje na naše 18650 ćelija. Budući da sa sobom nije imao točkasti zavarivač, koristio sam magnete kako bih osigurao vezu sa ćelijama 18650. Sastavljeni modul zajedno s litijevom baterijom prikazan je u nastavku.
Zelena i žuta LED dioda na ploči status je punjenja modula. Zelena LED lampica svijetlit će kad se baterija puni, a žuta LED lampica svijetlit će punjenje je dovršeno ili modul čeka bateriju. Mikro USB priključak može se koristiti za punjenje baterije ako punjač nije povezan, niti zeleni ili žuti LED neće svijetliti. S ovim modulom možemo koristiti bilo koji punjač od 5 V, samo pripazite da je izlazna struja punjača 1A ili više. Sljedeća slika prikazuje modul za punjenje naše litijeve baterije, primijetite da je uključena zelena LED.
Izlazni USB priključak dizajniran je za 5V i 1A. Napon akumulatora iz ćelija 18650 pojačan je na 5V za napajanje elektroničkih projekata. Sljedeća slika prikazuje kako se modul može koristiti za napajanje Arduino nano ploče.
Imajte na umu da se maksimalno izlazna struja modula može teoretski konfigurirati do 2,5A, ali praktički nisam uspio dobiti više od 1,5A čak ni kad je otpor postavljen na 2,5A. To je možda zbog moje baterije ili samog pojačivača. Međutim, ako je struja opterećenja manja od 1A, ovaj jeftini krug pojačanja bit će sasvim dovoljan.
Nadamo se da vam se svidio članak i naučili ste nešto korisno ako imate bilo kakvih pitanja, možete ih ostaviti u odjeljku za komentare u nastavku ili koristiti naša forum za druga tehnička pitanja.