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本帖最后由 yhky 于 2022-5-27 01:31 编辑
前言:捡垃圾的时间长了,总发现手里存下了不少东西,其中包含很多买来就吃灰的玩意,尤其是电子配(垃)件(圾),买来时觉得便宜,买来后却不知道怎么玩,很多配(垃)件(圾)甚至都没通电测试过,就扔在仓库。工作以后,真没多少时间整这些玩意了,可能它们就成了一种摆件,放在家里看着有种满足感吧。废话不多说,切入主题。
手里的5V电源越来越多,用来给手机充电显得有些鸡肋,笔记本电脑虽然支持PD充电但不接受5V输入。出门在外,外面的充电器大多只提供5V输出,特别是那些公共场所的充电器,和各家的共享充电宝,面对这样的龟速充电,能忍吗,反正我是无法接受的,所以我想做个另类充电器,实现多种设备的快充。现有大量的电源板,和大量的快充协议IC,将它们组合使用,即可实现快速充电的需求。
安全提示:使用本电路设计时,请自行评估5V端的电源能否满足4A以上输出,可能造成过流保护、严重发热、炸机等后果。
BOOST转换电路为TPS61088,协议IC为IP2163,都是从其它板上拆过来的。
制板和焊接元件,元件拆自另一款充电宝主板,中间过程省略。。。
一年前撸的充电宝主板,方案是BQ25895+TPS61088,算是14到16年比较流行的方案,支持的快充协议只有QC2.0。目前我已经几款更先进的充电宝,例如改装后的e换电M2、YZX钢铁侠11、自制IP5328主板等,它们都能实现更多快充协议,输出功率更大,所以这个主板买来就是吃灰的货。
焊接USB接口,制板时忘了调整外形,导致接口无法正常安装,需手工剪板,用斜口钳剪板还算比较轻松。
通电初步测试,工作正常,使用3V输入也能启动,背景太多杂物已去掉,只保留主体部分。IP2163拆自旁边那款Type-C协议板,可惜它不支持PD协议,所有协议都走DP DM。
换用5V输入测试,支持QC3.0 5~12V输出,18W基本满足使用需求。由于原有电感2.2uH针对电池3.3~4.2V输入条件,现在使用USB输入5V,将电感换为3.9uH,以实现更小的输出纹波。
整活测试,使用5V输入,通过升压和QC转PD,实现笔记本充电。其中QC转PD是另一款小板,暂时不发链接。使用时才发现,输出18W时的输入端5V供电电流接近4A,很多5V输出的充电器都直接被拉垮,现在没有太多电源供测试,不得已只能上这个狠货了。。。
给笔记本电脑充电,通过QC转PD协议成功握手,5V转12V升压输出,18W。另一款QC转PD的小板,支持QC3.0转PD3.0,9V和12V档位输出18W,并且带VBUS开关,为避免被恶意囤货,没有发图,后续附上。
最后附上电路设计原理图、PCB图、主要自购元件的相关信息:
电路原理图,这是经过调试后确认的,已进行修改,其中NC表示该元件未安装。PCB设计时EN端悬空且未引出,导致上电时无输出,相关元件已经飞线处理,并且这里添加了输入欠压保护,建议根据使用需求调整R10和R11,防止充电器被完全拉垮。另外加装了R12,用于DCP协议的处理,部分充电器需要短接DP和DM才能提供2A以上输出电流。
自己设计的PCB,TPS61088外围元件大致参照官方的PDF推荐布局,IP2163随便摆就行了,背面则是GND铺铜,和FB的连线。需要注意调整PCB的外形,防止USB接口无法安装。
3D预览图。
附上主要自购元件
其中充电宝主板和IP2163协议板已经下架,电感和USB母座的性价比不错可以推荐使用,USB公头暂时没找到质量比较好的型号,如果有更好的型号欢迎推荐。阻容元件的来历,0402和0603的元件建议买样品本,1206的电容可以从坏主板上拆。
附上主要芯片的介绍:
IP2163,负责USB-A接口协议通信,响应设备的快充请求,连接到转换器的FB引脚,调节输出电压,实现快充,几乎算是全能的A口协议IC,由于手里拥有更多更全面的协议IC,后续可以做个A+C输出的。
TPS61088,负责输入到输出的升压转换,输入电流管够的话,输出12V2.5A也不成问题。
由于这是我自己设计的PCB,第一次PCB下单,设计时还有些不完善的地方,相关文件就不上传了,等待后续改进。
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