数码之家

 找回密码
 立即注册
搜索
查看: 3042|回复: 35

[工仪] DIY一个另类的快速充电器

[复制链接]
发表于 2022-5-27 01:27:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
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。




本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册

x

打赏

参与人数 6家元 +110 收起 理由
jf201006 + 20 謝謝分享
moontree + 20 謝謝分享
qrut + 20 謝謝分享
kkdkj + 10 謝謝分享
kaixi_ants + 20
aacyxjz + 20 優秀文章

查看全部打赏

发表于 2022-5-27 06:12:21 | 显示全部楼层
楼主技术过硬,为为这次DIY又花了77块
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2022-5-27 07:30:05 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
俊输 发表于 2022-5-27 06:12
楼主技术过硬,为为这次DIY又花了77块

买了一大堆,用到的其实很少
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 07:41:08 | 显示全部楼层
5Vboost升压到笔记本电脑能用的15~20V,做大电流比较困难。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 07:51:08 | 显示全部楼层
普通a口最大支持2.4a输入输出,你这样搞几乎所有普通充电头都无法支持,因为usb a 最大输出规范里就2.4a,超过充电头过载保护不输出,就算不考虑保护,头子有4a以上能力,普通a口也扛不住4a电流,外面的共享充电宝更加的不会提供超过单口2.4a的输出电流,有的甚至故意限制在500ma,所有想法是好的,实际情况会给你泼冷水,物理上能支持你这个升压板的a口充电头只有支持fcp或者vooc闪充的魔改特制加强a口母座,前提条件还得握手成功触发二者的快充协议使其激活大电流输出,而且你做的板子也得换特制的能过大电流的a口公头~

打赏

参与人数 3家元 +30 收起 理由
yhky + 10 感谢建议,已找到大电流插头,后续改进.
拆机专家123 + 10 精彩回帖
aacyxjz + 10 熱心助人

查看全部打赏

回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2022-5-27 08:06:03 | 显示全部楼层
qrut 发表于 2022-5-27 07:51
普通a口最大支持2.4a输入输出,你这样搞几乎所有普通充电头都无法支持,因为usb a 最大输出规范里就2.4a,超 ...

还是有部分充电器能支持,比如那些多口5V不带独立限流的,这个A口很拉垮倒是真的,想买个质量好的公头还不容易呢,暂时没买到那种5A 6A的魔改公头。使用时确实遇到了不少问题,就像我说的那样,很多充电器都被搞到过流保护了,不过协议IC在那里,加个诱骗器可以当作简单的可调电源,又是另一种玩法了。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 08:09:09 | 显示全部楼层
yhky 发表于 2022-5-27 08:06
还是有部分充电器能支持,比如那些多口5V不带独立限流的,这个A口很拉垮倒是真的,想买个质量好的公头还 ...

搜vooc OPPO usb 5脚 大电流   就会搜到~
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 08:30:38 | 显示全部楼层
期待完成后的成品展示。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 08:36:44 | 显示全部楼层
这个对电源负载能力要求高。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 08:42:00 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
厉害了,升压快充
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 08:56:05 | 显示全部楼层
感觉升压还是不如降压效率高省事
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 09:00:00 | 显示全部楼层
不错  也去做一个
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 09:06:04 | 显示全部楼层
>>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。

看来这是咱们电子爱好者的通病了
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 09:11:38 | 显示全部楼层
DIY的目的就是实用
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 09:21:40 | 显示全部楼层
有技术,有耐心,有想法。谢谢分享
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 09:32:58 | 显示全部楼层
5楼是真正的高手!
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 09:51:08 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
怎么会是新人贴?lz的帮帮团是咋搞到的啊
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 10:25:36 | 显示全部楼层
期待完成后的成品展示。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-5-27 10:27:39 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
很多DIY都是过后吃灰
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

APP|手机版|小黑屋|关于我们|联系我们|法律条款|技术知识分享平台

闽公网安备35020502000485号

闽ICP备2021002735号-2

GMT+8, 2025-5-9 00:29 , Processed in 0.327601 second(s), 12 queries , Redis On.

Powered by Discuz!

© 2006-2025 MyDigit.Net

快速回复 返回顶部 返回列表