Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ xây dựng Mạch sạc pin 18650 tự ngắt tăng áp bằng cách kết hợp IC sạc Pin Li-Ion TP4056 và IC chuyển đổi Tăng áp FP6291 cho một pin Lithium một cell. Một mô-đun pin như thế này sẽ rất hữu ích khi cung cấp năng lượng cho các dự án điện tử của chúng ta bằng pin lithium. Mô-đun có thể sạc pin lithium một cách an toàn và tăng điện áp đầu ra của nó lên mức 5V quy định, có thể được sử dụng cấp điện cho hầu hết các ứng dụng Arduino, NodeMcu, v.v. Dòng sạc của mô-đun của chúng ta được đặt thành 1A và dòng điện đầu ra cũng là được đặt thành 1A ở 5V, tuy nhiên, nó cũng có thể dễ dàng sửa đổi để cung cấp lên đến 2,5A nếu được pin yêu cầu và hỗ trợ. Hãy tham khảo với Thịnh Long Blog Giáo dụcnhé !
Linh kiện cần có Mạch sạc pin 18650 tự ngắt tăng áp
- IC sạc pin Li-Ion TP4056
- IC chuyển đổi Tăng áp FP6291
- Đầu nối USB Loại A cái
- Đầu nối 5 chân Micro USB 2.0 loại B
- 5 × Điện trở (2 × 1k, 1,2k, 12k, 88k)
- Tụ điện 6 × (2 × 0,1µf, 2 × 10µf, 2 × 20µf)
- 2 × Đèn LED
- 1 × Cuộn cảm (4,7µH)
- 1 × Diode (1N5388BRLG)
- 18650 Cell Lithium
Sơ đồ Mạch sạc pin 18650 tự ngắt tăng áp
Sơ đồ mạch cho Mô-đun Bộ sạc & Tăng áp Pin Lithium 18650 được đưa ra ở trên. Mạch này có hai phần chính, một là mạch sạc pin, hai là phần chuyển đổi DC sang DC boost . Phần Booster dùng để tăng điện áp của pin từ 3.7v lên 4.5v-6v. Ở đây trong mạch này, chúng ta đã sử dụng Đầu nối USB Loại A Cái ở phía Bộ Tăng áp và Đầu nối 5 chân Micro USB 2.0 loại B ở phía Bộ sạc. Hoạt động hoàn chỉnh của mạch cũng có thể được tìm thấy trong video ở cuối trang này.
Mạch sạc pin được thiết kế xung quanh IC sạc pin lithium-ion TP4056 chuyên dụng. TP4056 là bộ sạc tuyến tính dòng điện ổn định / điện áp không đổi hoàn chỉnh dành cho pin Lithium-ion một cell. Gói SOP và số lượng thành phần bên ngoài thấp làm cho TP4056 lý tưởng cho các ứng dụng di động. IC này xử lý hoạt động sạc Pin bằng cách xử lý nguồn điện đầu vào 5V DC nhận được qua ổ cắm Micro USB. Các đèn LED được kết nối với nó cho biết trạng thái sạc.
Mạch chuyển đổi DC-DC Boost được thiết kế bằng IC FP6291 Bộ chuyển đổi DC-DC. IC Tăng áp DC-DC 1 MHz này Có thể được sử dụng trong ứng dụng, chẳng hạn như nhận 5V ổn định từ pin 3V. Mạch Boost Converter lấy nguồn cung cấp đầu vào thông qua các cực pin (+ và -) được IC FP6291 xử lý để cung cấp nguồn 5V DC ổn định thông qua ổ cắm USB tiêu chuẩn ở đầu ra của nó.
Thiết kế PCB Mạch sạc pin 18650 tự ngắt tăng áp
Bây giờ chúng ta đã hiểu cách thức hoạt động của các giản đồ, chúng ta có thể tiến hành xây dựng PCB cho dự án của mình. Bạn có thể thiết kế PCB bằng bất kỳ phần mềm PCB nào mà chúng ta lựa chọn. PCB của chúng ta trông như thế này bên dưới khi hoàn thành.
Bố cục PCB cho mạch trên cũng có sẵn để tải xuống dưới dạng Gerber từ liên kết:
- 18650-Lithium-Battery-Charger-GERBER
Lắp ráp và kiểm tra bộ sạc 18650 và Mô-đun Tăng áp
Sau một vài ngày, chúng ta nhận được PCB của mình trong một gói gọn gàng và chất lượng PCB vẫn tốt như mọi khi. Lớp trên cùng và lớp dưới cùng của bảng được hiển thị bên dưới.
Sau khi lắp ráp tất cả các thành phần và hàn một dây màu đỏ và đen vào các chân B + và B- để kết nối với các ô 18650 của chúng ta. Vì nó không có thợ hàn điểm với ta, ta đã sử dụng nam châm để đảm bảo kết nối của ta với các Cell 18650. Mô-đun được lắp ráp cùng với pin lithium được hiển thị bên dưới.
Đèn LED màu xanh lá cây và màu vàng trên bảng là trạng thái sạc của mô-đun. Đèn LED màu xanh lá cây sẽ phát sáng khi pin đang được sạc và đèn LED màu vàng sẽ phát sáng khi quá trình sạc hoàn tất hoặc mô-đun đang chờ pin. Cổng micro USB có thể được sử dụng để sạc pin nếu không kết nối bộ sạc, khi đó đèn led xanh hoặc đèn vàng sẽ không phát sáng. Chúng ta có thể sử dụng bất kỳ bộ sạc 5V nào với mô-đun này, chỉ cần đảm bảo dòng điện đầu ra của bộ sạc là 1A trở lên. Hình ảnh dưới đây cho thấy mô-đun đang sạc pin lithium của chúng ta, hãy chú ý rằng đèn LED màu xanh lá cây đang bật.
Cổng USB đầu ra được thiết kế cho 5V và 1A. Điện áp pin từ các cell 18650 được tăng lên 5V để cung cấp năng lượng cho các dự án điện tử. Hình ảnh dưới đây cho thấy cách mô-đun có thể được sử dụng để cấp nguồn cho bảng Arduino nano.
Lưu ý rằng dòng điện đầu ra tối đa của mô-đun có thể được định cấu hình cao đến 2,5A về mặt lý thuyết, nhưng thực tế ta không thể nhận được nhiều hơn 1,5A ngay cả khi điện trở được đặt thành 2,5A. Điều này có thể là do pin của ta hoặc do chính IC Tăng áp. Tuy nhiên, nếu dòng tải nhỏ hơn 1A, mạch tăng giá rẻ này cũng đủ dùng.
