Принципиальная схема Power Bank | Полное объяснение схемы

В нашем быстро меняющемся цифровом мире очень важно оставаться на связи, а надежный блок питания – обязательный аксессуар for пользователей смартфонов.

В этом проекте Power Bank для смартфонов используются два ключевых интегрированных модуля и литий-ионный аккумулятор для эффективной зарядки в пути.

Первый модуль служит зарядным устройством для литий-ионных аккумуляторов, обеспечивая безопасную и быструю зарядку, while второй представляет собой повышающий преобразователь постоянного тока, повышающий напряжение для обеспечения стандартного выхода 5 В для устройств for USB.

В этом руководстве мы углубимся в детали этого инновационного проекта Power Bank и предоставим вам всю информацию, необходимую для создания собственного портативного зарядного устройства!

Схема и работа Power Bank

Принципиальная схема блока питания показана на рис. 1. Он состоит из литий-ионного зарядного модуля USB (USB-IN), литий-ионного аккумулятора 3,7 В/2600 мАч (BATT.1), двухпозиционного switch (S1) и модуля повышающего преобразователя постоянного тока (USB-OUT).

Здесь: литий-ионный зарядный модуль на базе TP4056 IC, литий-ионный аккумулятор (Samsung тип 18650) и модуль преобразователя постоянного тока на основе технологии частотно-импульсной модуляции (PFM). используются.

Модуль зарядного устройства, показанный на рис. 2, спроектирован на основе специального чипа зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов TP4056 и оснащен компонентами SMD. Этот встроенный чип контроллера заряда обрабатывает операцию зарядки BATT.1, обрабатывая входное напряжение 5 В постоянного тока, поступающее через разъем USB (или через клеммы IN+ и IN-).

Выходные клеммы (BAT+ и BAT-) можно напрямую подключить к BATT.1. Два встроенных светодиода SMD, расположенных в верхней части печатной платы, отображают состояние зарядки.

BATT.1 используется в качестве источника питания. Поскольку от BATT.1 доступно только питание постоянного тока 3,7 В, для обеспечения стабильного напряжения постоянного тока 5 В на выходе используется повышающий преобразователь постоянного тока. Если доступно входное напряжение от 0,9 В до 5 В постоянного тока, этот преобразователь обеспечивает стабильное выходное напряжение 5 В постоянного тока через разъем USB с эффективностью преобразования до 96 процентов.

Модуль повышающего преобразователя постоянного тока, показанный на рис. 3, представляет собой модуль SMD с микросхемой PFM в основе. Входной источник постоянного тока, подаваемый через входные клеммы (+ и -), обрабатывается этим специальным чипом для обеспечения стабильного стандартного источника постоянного тока USB через стандартное гнездо USB на его выходе.

Встроенный SMD LED, установленный рядом с входными клеммами, работает как индикатор состояния питания. Переключатель S1 включен для направления питания постоянного тока от BATT.1 к преобразователю.

Также проверьте: Проект безаккумуляторного блока питания.

Рабочее приложение

Почти все смартфоны видят сигналы/уровни for на D+ и D- интерфейса USB, которые указывают текущие возможности зарядного устройства. Полноскоростное устройство будет использовать подтягивающий резистор, подключенный к D+, как показано на рис. 4, чтобы соответствовать требованиям полноскоростного устройства. Подтягивающий резистор на конце устройства также будет использоваться хостом или концентратором для обнаружения присутствия устройства, подключенного к его порту. Без этой резисторной логики USB предполагает, что к шине ничего не подключено.

При case ошибки зарядки опустите линию D+ выходного разъема USB (в преобразовательном модуле) с помощью резистора сопротивлением 200 кОм, как показано на рис. 5.

Создание и тестирование

Соберите все компоненты схемы повербанка согласно рис. 1.

Выполните операцию тестирования, приведенную ниже:

1. Подключите модуль зарядного устройства к CON1 (USB-IN) либо через адаптер переменного тока, либо обеспечьте питание 5 В постоянного тока через ПК или ноутбук с помощью кабеля USB for для зарядки BATT.1.

2. Подключите BATT.1 к зарядке CON1 for. Загорится красный индикатор LED, показывая состояние зарядки BATT.1. Когда аккумулятор полностью заряжен, загорится синий индикатор LED. Вы можете отключить зарядное устройство, подключенное к USB-IN.

3. Теперь вы можете зарядить свой смартфон, подключив его к разъему USB модуля преобразователя (USB-OUT) с помощью кабеля USB и замкнув switch S1. Красный индикатор LED модуля преобразователя загорится, показывая состояние зарядки смартфона.

Примечание EFY: Подключите клеммы BATT.1 к USB-IN и USB-OUT, соблюдая правильную полярность.

Будущие улучшения

• Быстрая зарядка. Используйте технологию быстрой зарядки, чтобы сократить время зарядки подключенных for устройств.
• Возможность беспроводной зарядки. Добавьте функции беспроводной зарядки для новых смартфонов.
• Вариант солнечной зарядки. Встроенные солнечные панели позволяют заряжать аккумулятор с помощью солнечной энергии.
• Интеллектуальные функции. Внедрите микроконтроллер, чтобы добавить такие функции, как мониторинг уровня заряда батареи через приложение или дисплей.

Заключение

Проект Power Bank for Смартфоны не только предлагает практическое решение распространенной проблемы, связанной со сроком службы батареи, но также предлагает практический опыт изучения электроники и управления питанием.

Понимая принципы, лежащие в основе цепей зарядки и накопления энергии, этот проект открывает путь for к дальнейшему исследованию возобновляемых источников энергии и портативной электроники.

Поскольку мобильные технологии продолжают развиваться, расширение аккумуляторов новыми функциями гарантирует, что они останутся актуальными и полезными в нашем все более мобильном мире.

Ознакомьтесь с другими проектами мобильных зарядных устройств

Зарядное устройство для мобильного телефона

Схема зарядного устройства мобильного телефона с таймером 555

Эталонный дизайн Power Bank

Т.К. Харендран — любитель электроники, технический писатель-фрилансер и дизайнер схем.

Чтобы прочитать другие интересные проекты в области электроники: нажмите здесь

Эта статья была впервые опубликована 12 декабря 2016 года и недавно обновлена в 2025 году.