如何構(gòu)建18650鋰電池充電IC和升壓IC模塊

在本教程中，我們將通過(guò)將CL4056鋰離子電池充電器IC和LP6238升壓轉(zhuǎn)換器IC組合在一起，為單節(jié)鋰電池構(gòu)建鋰電池充電器和升壓器模塊。像這樣的電池模塊在用鋰電池為我們的電子項(xiàng)目供電時(shí)將非常有用。該模塊可以安全地為鋰電池充電，并將其輸出電壓提升至穩(wěn)定的5V，該電壓可用于為大多數(shù)開發(fā)板（如Arduino，NodeMcu等）供電。我們的模塊的充電電流設(shè)置為1A，輸出電流也設(shè)置為1A（在5V時(shí)），但是，如果需要并由電池支持，也可以輕松修改以提供高達(dá)2.5A的電流。

在整個(gè)教程中，我們將討論電路圖，我如何設(shè)計(jì)PCB，如何訂購(gòu)它，以及在焊接組件和測(cè)試電路時(shí)發(fā)生了什么樣的問(wèn)題。在這里，我們使用PCBWay為該項(xiàng)目提供PCB板。在本文的以下部分中，我們?cè)敿?xì)介紹了設(shè)計(jì)，訂購(gòu)和組裝此鋰電池充電器電路的PCB板的完整過(guò)程。

所需組件

1. CL4056鋰離子電池充電IC
2. LP6238升壓轉(zhuǎn)換器芯片
3. USB A型母連接器
4. 微型USB 2.0 B型5針連接器
5. 5×電阻器 （2×1k，1.2k，12k，88k）
6. 6×電容器 （2×0.1μf，2×10μf，2×20μf）
7. 2×發(fā)光二極管
8. 1×電感器（4.7μH）
9. 1×二極管（1N5388BRLG）
10. 18650鋰電池

電路圖及說(shuō)明

上面給出了18650鋰電池充電器和升壓器模塊的電路圖。該電路有兩個(gè)主要部分，一個(gè)是電池充電電路，第二個(gè)是DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器部分。升壓器部分用于將電池電壓從3.7v升壓至4.5v-6v。在本電路中，我們?cè)贐ooster側(cè)使用了USB Type-A母連接器，在充電器側(cè)使用了Micro USB 2.0 B型5針連接器。電路的完整工作也可以在本頁(yè)底部的視頻中找到。

電池充電器電路圍繞專用鋰離子電池充電器CL4056 IC設(shè)計(jì)。CL4056是一款完整的恒流/恒壓線性充電器，用于單節(jié)鋰離子電池。其SOP封裝和低外部組件數(shù)量使CL4056成為便攜式應(yīng)用的理想選擇。該IC通過(guò)處理通過(guò)微型USB插座接收到的5V DC輸入電源來(lái)處理電池充電操作。與其連接的LED指示充電狀態(tài)。

DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器電路采用DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器LP6238 IC設(shè)計(jì)。這款1 MHz DC-DC升壓型升壓IC可用于該應(yīng)用，例如，從3V電池獲得穩(wěn)定的5V電壓。升壓轉(zhuǎn)換器電路通過(guò)電池端子（+和-）獲取輸入電源，由LP6238 IC處理，通過(guò)其輸出端的標(biāo)準(zhǔn)USB插座提供穩(wěn)定的5V直流電源。

制造PCB 18650鋰電池充電器和升壓器模塊

現(xiàn)在我們了解了原理圖的工作原理，我們可以繼續(xù)為我們的項(xiàng)目構(gòu)建PCB。您可以使用我們選擇的任何PCB軟件設(shè)計(jì)PCB。我們的PCB在完成后如下所示。

現(xiàn)在，我們的設(shè)計(jì)已經(jīng)準(zhǔn)備好了，是時(shí)候使用Gerber文件制作它們了。要完成PCB非常簡(jiǎn)單，只需按照以下步驟操作 -

組裝和測(cè)試 18650 充電器和增壓模塊

組裝完所有組件并將紅色和黑色電線焊接到B+和B-引腳以連接到我們的18650電池。由于它沒有點(diǎn)焊機(jī)，我使用磁鐵來(lái)確保我與18650電池的連接。組裝好的模塊和鋰電池如下所示。

板上的綠色和黃色LED是模塊的充電狀態(tài)。當(dāng)電池充電時(shí)，綠色LED將亮起，黃色LED將發(fā)光充電完成或模塊正在等待電池。如果未連接充電器，則可以使用微型USB端口為電池充電，否則綠色LED或黃色LED都不會(huì)發(fā)光。我們可以將任何5V充電器與此模塊一起使用，只需確保充電器的輸出電流為1A或更大。下圖顯示了為鋰電池充電的模塊，請(qǐng)注意綠色LED亮起。

輸出USB端口專為5V和1A而設(shè)計(jì)。來(lái)自18650電池的電池電壓被提升至5V，以為電子項(xiàng)目供電。下圖顯示了如何使用該模塊為Arduino納米板供電。

輸出USB端口專為5V和1A而設(shè)計(jì)。來(lái)自18650電池的電池電壓被提升至5V，以為電子項(xiàng)目供電。下圖顯示了如何使用該模塊為Arduino納米板供電。

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