- Komponen Diperlukan
- Rajah dan Penjelasan Litar
- Membuat Modul Pengecas & Booster Bateri Lithium PCB 18650
- Memesan PCB dari PCBWay
- Memasang dan Menguji Pengecas dan Modul Penguat 18650
Dalam tutorial ini, kita akan membina Modul Pengecas & Penguat Bateri Lithium dengan menggabungkan TP4056 Li-Ion Battery Charger IC dan FP6291 Boost Converter IC untuk bateri Lithium sel tunggal. Modul bateri seperti ini akan sangat berguna semasa menghidupkan projek elektronik kita dengan bateri litium. Modul ini dapat mengecas bateri litium dengan selamat dan meningkatkan voltan keluarannya ke 5V yang boleh dikawal yang dapat digunakan sebagai kuasa kebanyakan papan pengembangan kami seperti Arduino, NodeMcu, dan lain-lain. Arus pengecasan modul kami diatur ke 1A dan arus keluaran juga diatur ke 1A pada 5V, namun, ia juga dapat diubahsuai dengan mudah untuk menyediakan hingga 2.5A jika diperlukan dan disokong oleh bateri.
Sepanjang tutorial, kami akan membincangkan gambarajah litar, bagaimana saya merancang PCB, bagaimana saya memerintahkannya, dan masalah apa yang berlaku semasa menyisipkan komponen dan menguji litar. Sekiranya anda baru menggunakan bateri litium dan litar pengecas, periksa pengenalan bateri litium dan litar pengecas bateri Lithium untuk mendapatkan idea sebelum meneruskan litar ini.
Di sini kami telah menggunakan PCBWay untuk menyediakan papan PCB untuk projek ini. Dalam bahagian artikel berikut, kami telah membahas secara terperinci prosedur lengkap untuk merancang, memesan dan memasang papan PCB untuk rangkaian pengecas bateri lithium ini.
Komponen Diperlukan
- IC Pengecas Bateri Li-Ion TP4056
- FP6291 Boost Converter IC
- Penyambung Perempuan USB Jenis-A
- Penyambung Mikro USB 2.0 B jenis 5 Pin
- 5 × Perintang (2 × 1k, 1.2k, 12k, 88k)
- Kapasitor 6 × (2 × 0.1µf, 2 × 10µf, 2 × 20µf)
- 2 × LED
- 1 × Induktor (4.7µH)
- 1 × Diod (1N5388BRLG)
- 18650 sel Lithium
Rajah dan Penjelasan Litar
Gambarajah litar untuk Modul Pengecas & Penguat Bateri Lithium 18650 diberikan di atas. Litar ini mempunyai dua bahagian utama, satu adalah litar pengecasan bateri, dan yang kedua adalah bahagian penukar DC ke DC. Bahagian Booster digunakan untuk meningkatkan voltan bateri dari 3.7v hingga 4.5v-6v. Di litar ini, kami menggunakan Penyambung Perempuan USB Jenis-A di sisi Booster dan Penyambung Mikro USB 2.0 B jenis 5 Pin di bahagian Pengecas. Kerja litar yang lengkap juga terdapat dalam video di bahagian bawah halaman ini.
The litar pengecas bateri adalah direka khusus lithium-ion bateri pengecas TP4056 IC. TP4056 adalah pengecas linear arus terus / voltan malar lengkap untuk bateri ion Lithium sel tunggal. Pakej SOP dan jumlah komponen luaran yang rendah menjadikan TP4056 sangat sesuai untuk aplikasi mudah alih. IC ini menangani operasi pengecasan Bateri dengan memproses bekalan input DC 5V yang diterima melalui soket Micro USB. LED yang disambungkan dengannya menunjukkan status pengecasan.
The DC-DC Boost Wang Circuit direka menggunakan Boost DC-DC Converter FP6291 IC. 1-MHz DC-DC Step-Up Boost IC ini dapat digunakan dalam aplikasi, misalnya, mendapatkan stabil 5V dari bateri 3V. Litar Boost Converter mendapat bekalan input melalui terminal bateri (+ dan -) diproses oleh FP6291 IC untuk memberikan bekalan DC 5V yang stabil melalui soket USB standard pada keluarannya.
Membuat Modul Pengecas & Booster Bateri Lithium PCB 18650
Sekarang setelah kita memahami bagaimana skema berfungsi, kita dapat terus membina PCB untuk projek kita. Anda boleh merancang PCB menggunakan perisian PCB pilihan kami. PCB kami kelihatan seperti di bawah ini apabila selesai.
Susun atur PCB untuk litar di atas juga boleh dimuat turun sebagai Gerber dari pautan:
- Fail Gerber Pengecas Bateri Lithium 18650
Kini, setelah Reka Bentuk kami siap, inilah masanya untuk mereka reka menggunakan fail Gerber. Untuk menyelesaikan PCB cukup mudah, ikuti langkah-langkah di bawah-
Memesan PCB dari PCBWay
Langkah 1: Masuk ke https://www.pcbway.com/, daftar jika ini pertama kali anda. Kemudian, pada tab Prototaip PCB, masukkan dimensi PCB anda, jumlah lapisan, dan jumlah PCB yang anda perlukan.
Langkah 2: Teruskan dengan mengklik butang 'Quote Now'. Anda akan dibawa ke halaman di mana untuk menetapkan beberapa parameter tambahan jika diperlukan seperti bahan yang digunakan, jarak trek, dll. Tetapi kebanyakannya, nilai lalai akan berfungsi dengan baik.
Langkah 3: Langkah terakhir adalah memuat naik fail Gerber dan meneruskan pembayaran. Untuk memastikan prosesnya lancar, PCBWAY mengesahkan apakah fail Gerber anda sah sebelum meneruskan pembayaran. Dengan cara ini, anda dapat memastikan bahawa PCB anda mesra fabrikasi dan akan menghubungi anda sebagai komited.
Memasang dan Menguji Pengecas dan Modul Penguat 18650
Selepas beberapa hari, kami menerima PCB kami dalam pakej yang kemas dan kualiti PCB baik seperti biasa. Lapisan atas dan lapisan bawah papan ditunjukkan di bawah.
Setelah memasang semua komponen dan menyolder wayar merah dan hitam ke pin B + dan B- untuk menyambung ke sel 18650 kami. Oleh kerana ia tidak mempunyai pengelasan tempat dengan saya, saya menggunakan magnet untuk memastikan hubungan saya dengan sel 18650. Modul yang dipasang bersama dengan bateri litium ditunjukkan di bawah.
LED hijau dan kuning di papan adalah status pengisian modul. LED hijau akan menyala semasa bateri sedang diisi dan LED Kuning akan menyala selesai atau modul sedang menunggu bateri. Port USB mikro boleh digunakan untuk mengecas bateri jika pengecas tidak disambungkan, maka LED hijau atau kuning tidak akan menyala. Kita boleh menggunakan mana-mana pengecas 5V dengan modul ini, pastikan arus keluaran pengecas adalah 1A atau lebih. Gambar di bawah menunjukkan modul mengecas bateri litium kami, perhatikan LED hijau menyala.
Port USB output direka untuk 5V dan 1A. Voltan bateri dari sel 18650 ditingkatkan menjadi 5V untuk mematikan projek elektronik. Gambar di bawah menunjukkan bagaimana modul dapat digunakan untuk menghidupkan papan nano Arduino.
Perhatikan bahawa arus output maksimum modul dapat dikonfigurasi setinggi 2.5A secara teoritis, tetapi secara praktikal saya tidak dapat memperoleh lebih dari 1.5A walaupun perintang diatur ke 2.5A. Ini mungkin kerana bateri saya atau peningkatan IC itu sendiri. Walau bagaimanapun, jika arus beban kurang dari 1A, litar peningkatan kos rendah ini akan mencukupi.
Harap anda menikmati artikel ini dan mengetahui sesuatu yang berguna sekiranya anda mempunyai sebarang pertanyaan, anda boleh meninggalkannya di bahagian komen di bawah atau menggunakan forum kami untuk pertanyaan teknikal yang lain.