- Componenti necessari per il circuito Power Bank:
- Schema del circuito del Power Bank:
- 18650 batteria al litio:
- Modulo TP4056A:
- Convertitore boost micro USB da 3V a 5V:
- Ricarica del circuito Power Bank:
- Ricarica del telefono cellulare con questo Power Bank:
Le caratteristiche dei prodotti digitali stanno crescendo enormemente, il che innesca l'uso frequente di smartphone in diverse applicazioni. Pertanto, il tempo di autonomia della batteria diminuisce. Sarà divertente costruire un Power Bank per telefono cellulare come fonte di ricarica di ricambio per scopi di emergenza che sia anche portatile. In questo articolo scopriremo come realizzare un power bank con un semplicissimo schema elettrico del power bank.
Il fattore importante da considerare quando si lavora con le batterie al litio è la protezione dei circuiti e la qualità delle batterie. Ma, quando si tratta di 18650 celle, il fattore di rischio è inferiore rispetto alle batterie a sacchetto. Una buona protezione è offerta da pochi moduli già pronti disponibili sul mercato.
Componenti necessari per il circuito Power Bank:
- 18650 batteria al litio
- TP4056 Modulo con circuito protezione batteria
- Convertitore boost da 3V a 5V con controllo di corrente 1A
- Interruttore a scorrimento
Schema del circuito del Power Bank:
Di seguito è riportato lo schema elettrico del nostro power bank. Come possiamo vedere è abbastanza facile realizzare un power bank con batteria agli ioni di litio, modulo TP4056 e convertitore boost.
18650 batteria al litio:
La cella al litio 18650 è la parte importante di questo circuito di power bank. Il termine cella 18650 è dovuto alla dimensione della cella, è di forma cilindrica con diametro di 18 mm e altezza di 65 mm. Anche queste celle sono disponibili in diverse capacità corrispondenti alle applicazioni. Sono celle ricaricabili con uscita 3.7v.
Il metodo di ricarica di una singola cella agli ioni di litio richiede due fasi,
- Corrente costante (CC)
- Tensione costante (CV)
Durante il CC il caricabatterie dovrebbe fornire una corrente costante con una tensione crescente fino al limite di tensione. Successivamente deve essere applicata una tensione pari al limite massimo della cella durante la quale la corrente diminuisce costantemente fino alla soglia di corrente inferiore (ovvero, 3% della corrente costante). Tutte queste operazioni vengono eseguite dal modulo TP4056 che è una scelta altamente affidabile e conveniente.
Modulo TP4056A:
Questa è una soluzione di ricarica a basso costo per caricare qualsiasi tipo di singola batteria agli ioni di litio. Batterie mobili, 18650 celle NMC, batterie al litio, ecc. La presa micro B e il controllo della corrente di uscita 1A facilmente regolabile lo rendono una scelta affidabile per caricare qualsiasi batteria a bassa capacità. Può essere collegato a qualsiasi caricatore mobile basato su presa a muro o qualsiasi tipo di cavo da USB a micro B. È costituito da un'architettura di interruttori di carico PMOS integrata, riducendo così i componenti aggiuntivi complessivi.
Il modulo ha anche due indicazioni, LED di colore rosso (L1) per indicare la condizione di carica in corso. Il LED di colore blu (L2) indica il completamento della carica. Questo modulo può funzionare a temperatura ambiente elevata poiché il feedback termico può regolare la corrente di carica. La tensione di carica è 4.2V e la corrente può essere regolata cambiando un resistore nel modulo. Ma la corrente predefinita sarà 1A al momento dell'acquisto.
Il circuito di protezione comprende, 1. DW01x - IC di protezione della batteria agli ioni di litio a cella singola con doppia funzione di controllo MOSFET. Di seguito è riportato un circuito di test dell'applicazione fornito nella scheda tecnica.
2. FS8205A - MOSFET di potenziamento a doppio canale N con connessione di drenaggio comune. Anche la resistenza da drenaggio a sorgente è bassa. Il gate del MOSFET è controllato tramite l'IC DW01A.
Pertanto, il DW01A fornisce il controllo del sovraccarico, il controllo della scarica eccessiva, il controllo della sovracorrente controllando il MOSFET attraverso il circuito.
Convertitore boost micro USB da 3V a 5V:
La batteria al litio fornisce solo 3,7 volt qui, ma abbiamo bisogno di 5v per caricare il cellulare, quindi abbiamo usato il modulo convertitore boost da 3v a 5vQui. Questo modulo convertitore boost ha un'efficienza elevata fino al 92% e una protezione da sovracorrente integrata. La topologia utilizzata all'interno è un convertitore step-up non isolato che funziona a una frequenza di commutazione di 1 MHz. La potenza di uscita complessiva che può essere prelevata da questo modulo è di 5W. La tensione di uscita può essere regolata a 12V cambiando un resistore nel modulo, ma la corrente massima sarà 400mA. Ma per impostazione predefinita questo modulo è disponibile con una potenza nominale di 5 V, 1 A. Sotto questo valore, il ripple di uscita è 20 mV pk-pk. Il modulo ha anche una presa femmina USB di tipo A che è universale. Qualsiasi cavo di alimentazione USB può essere utilizzato come interfaccia. La temperatura di esercizio del modulo è compresa tra -40 ° C e + 85 ° C. Dispone inoltre di un'indicazione LED per indicare la presenza di alimentazione da batteria. Il led di colore rosso indica la presenza di alimentazione tra i terminali.
In precedenza abbiamo utilizzato lo stesso modulo nel circuito del caricatore solare per cellulari.
I moduli sono stati collegati e fissati a una piastra di plastica mediante colla a caldo.
Ricarica del circuito Power Bank:
Il LED di colore rosso indica la carica della batteria in questo circuito di power bank,
Il LED di colore blu indica la carica completa,
Ricarica del telefono cellulare con questo Power Bank:
1. Collegare il cavo da USB a micro B all'uscita del convertitore boost.
2. Portare l'interruttore a scorrimento su ON.
3. La batteria del telefono cellulare inizia a caricarsi dal power bank
Quindi è così che puoi facilmente creare un circuito Power Bank per caricare i tuoi smartphone. Di seguito puoi trovare il video che mostra come costruire un circuito di power bank basato su 18650 Lithium Cell.