Obwód banku mocy DIY

Funkcje produktów cyfrowych ogromnie się rozwijają, co powoduje częste używanie smartfonów w kilku zastosowaniach. W ten sposób czas podtrzymania baterii ulega skróceniu. Fajnie będzie zbudować Power Bank do telefonu komórkowego jako zapasowe źródło ładowania do celów awaryjnych, który jest również przenośny. W tym artykule dowiemy się, jak zrobić bank mocy z super prostym schematem obwodu banku mocy.

Ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę podczas pracy z bateriami litowymi, są obwody ochronne i jakość baterii. Ale jeśli chodzi o ogniwa 18650, współczynnik ryzyka jest mniejszy w porównaniu z bateriami w etui. Dobre zabezpieczenie zapewnia kilka gotowych modułów dostępnych na rynku.

Komponenty wymagane dla obwodu Power Bank:

1. 18650 ogniwo litowe
2. Moduł TP4056 z układem zabezpieczającym akumulator
3. Konwerter doładowania 3 V do 5 V z kontrolą prądu 1A
4. Przełącznik suwakowy

Schemat obwodu banku mocy:

Poniżej znajduje się schemat obwodu naszego banku mocy. Jak widać, dość łatwo jest wykonać power bank z akumulatorem litowo-jonowym, modułem TP4056 i konwerterem boost.

18650 ogniwo litowe:

Ogniwo litowe 18650 jest ważną częścią tego obwodu banku mocy. Termin ogniwo 18650 wynika z wymiaru ogniwa, ma kształt cylindryczny o średnicy 18 mm i wysokości 65 mm. Również te ogniwa są dostępne w różnych pojemnościach odpowiadających zastosowaniom. Są to akumulatory o mocy 3,7 V.

Metoda ładowania pojedynczego ogniwa litowo-jonowego wymaga dwuetapowego,

1. Prąd stały (CC)
2. Stałe napięcie (CV)

Podczas CC ładowarka powinna dostarczać prąd stały o rosnącym napięciu aż do ograniczenia napięcia. Następnie należy przyłożyć napięcie równe maksymalnemu limitowi ogniwa, w czasie którego prąd stopniowo spada do wartości progu dolnego (tj. 3% prądu stałego). Wszystkie te operacje wykonuje moduł TP4056, który jest wysoce niezawodnym i niedrogim wyborem.

Moduł TP4056A:

Jest to niedrogie rozwiązanie do ładowania dowolnego typu pojedynczej baterii litowo-jonowej. Mobilne akumulatory, ogniwa 18650 NMC, baterie litowe itp. Gniazdo micro B i łatwa regulacja prądu wyjściowego 1A sprawiają, że jest to niezawodny wybór do ładowania dowolnych akumulatorów o małej pojemności. Można go podłączyć do dowolnej ładowarki mobilnej opartej na gniazdku ściennym lub dowolnego rodzaju kabla USB do micro B. Jest wykonany ze zintegrowanej architektury przełącznika obciążenia PMOS, co zmniejsza ogólną liczbę dodatkowych komponentów.

Moduł posiada również dwa wskazania, czerwoną diodę LED (L1) wskazującą trwający stan ładowania. Niebieska dioda LED (L2) sygnalizuje zakończenie ładowania. Moduł ten może pracować w wysokiej temperaturze otoczenia, ponieważ termiczne sprzężenie zwrotne może regulować prąd ładowania. Napięcie ładowania wynosi 4,2 V, a prąd można regulować, zmieniając rezystor w module. Ale domyślny prąd przy zakupie będzie wynosił 1A.

Obwód ochronny obejmuje:

1. DW01x - Układ scalony ochrony akumulatora litowo-jonowego z pojedynczym ogniwem z funkcją podwójnego sterowania MOSFET. Poniżej znajduje się obwód testowy aplikacji przedstawiony w arkuszu danych.

2. FS8205A - Podwójny wzmacniacz MOSFET N-Channel ze wspólnym połączeniem spustowym. Również odpływ do oporu źródła jest niski. Bramka MOSFET-u jest kontrolowana przez układ scalony DW01A.

Tak więc DW01A zapewnia kontrolę przeładowania, kontrolę nadmiernego rozładowania, kontrolę nadprądu poprzez sterowanie MOSFET przez obwód.

Konwerter Micro USB 3 V na 5 V Boost:

Bateria litowa zapewnia tutaj tylko 3,7 V, ale potrzebujemy 5 V do ładowania telefonu komórkowego, więc użyliśmy modułu konwertera doładowania 3 V do 5 Vtutaj. Ten moduł konwertera podwyższającego ma wysoką sprawność do 92% i zintegrowane zabezpieczenie nadprądowe. Topologia zastosowana wewnątrz to nieizolowany przetwornik podwyższający napięcie, który pracuje z częstotliwością przełączania 1 MHz. Całkowita moc wyjściowa, jaką można wyciągnąć z tego modułu, wynosi 5 W. Napięcie wyjściowe można regulować do 12 V poprzez zmianę rezystora w module, ale maksymalny prąd wyniesie 400 mA. Ale domyślnie ten moduł jest dostępny z napięciem 5 V, 1 A. Poniżej tej wartości tętnienie wyjściowe wynosi 20 mV pk-pk. Moduł posiada również żeńskie gniazdo USB typu A, które jest uniwersalne. Jako interfejsu można użyć dowolnego kabla zasilającego USB. Temperatura pracy modułu wynosi od -40 ° C do + 85 ° C. Posiada również diodę sygnalizującą obecność zasilania z baterii. Czerwona dioda LED sygnalizuje obecność zasilania na zaciskach.

Wcześniej używaliśmy tego samego modułu w obwodzie ładowarki słonecznej telefonu komórkowego.

Moduły zostały połączone i przymocowane do plastikowej płytki za pomocą gorącego kleju.

Ładowanie obwodu powerbanku:

Czerwona dioda LED sygnalizuje ładowanie akumulatora w tym obwodzie power banku,

Niebieska dioda LED sygnalizuje zakończenie ładowania,

Ładowanie telefonu komórkowego za pomocą tego banku mocy:

1. Podłącz kabel USB do micro B do wyjścia konwertera boost.

2. Włącz przełącznik suwakowy.

3. Bateria telefonu komórkowego zaczyna się ładować z power banku

W ten sposób możesz łatwo utworzyć obwód banku mocy do ładowania smartfonów. Poniżej znajduje się film, który pokazuje, jak zbudować obwód banku mocy 18650 na bazie ogniw litowych.