成本不到1元的TMI3108高效同步降压模块应用：改造一个费电的时钟温湿度计

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前些日子，好友给推荐了一款同步降压IC：TMI3108，正好自己有这方面的需求，然后好友帮忙给画了板，去嘉立创免费下单打了回来，在此感谢一下好友的辛勤付出



板子的背面，这个板打了两次，第一次的板子有点bug，算是V1吧，下面这个板子是第二次打的，修正了bug，就当做V2吧



板子打的是0.8mm的，用裁纸刀切开板子（图是裁V1的板子），这玩意效率很高，裁一张大板也就几分钟的功夫，比用剪刀剪快多了，而且整齐



先做一个纯TMI3108的降压模块，模块只负责降压输出，板子体积非常小，大家可以对比一下一元硬币的大小，方便塞到各种设备的犄角旮旯里



涂中温锡浆，贴元件，然后加热台开到220℃，烤至全熟



元件我都标记好了，方便入门的同学们抄作业



贴片元件用的都是0603的，只有那个贴片电感用的是2520或者3225（1210）的规格，两者都能用



模块焊接好了之后，可调电源输出4.2V模拟电池供电，然后用电子负载拉到500mA试了一下，没问题。关于输出和效率的问题后面会有完整的测试



下面再做一个充电的小板，这个板子是V1里面带的，当初好友是想给我做个小体积的充电板，方便塞到设备里，V2的板子里就没带这个小板了，因为大家手里的成品充电板应该都有不少，直接拿来用就行。
如果大家想要这种小体积的4054充电板，可以去这里下载打板文件：拆两个人参果，然后再做两种非常小的4054充电板，买个IC被骗了两回……，帖子里有详细的教程



准备一颗6Pin的Type-C贴片母座



板子的C口母座肚皮底下好友给留了两个5V输入的焊盘，方便不用C口母座的时候做输入用



因为我需要焊接C口母座，所以这俩焊盘就没用了，但焊盘裸着贴上C口母座之后会短路，所以这里点一点绿油，图省事的话贴聚酰亚胺胶带也行



然后用紫外激光炮烤30秒就好



然后涂中温锡浆



元件都贴上



然后220℃烤熟



正面元件的标注



背面的元件标注，背面这些元件在正面元件烤熟之后，也可以涂中温锡浆，然后风枪开200℃把它们都焊上，当然用烙铁也行，看自己喜欢哪个了



4054模块输出正常



整体连接方式就是下面这样的：电池和3108模块都接到4054模块上，4054负责充电，电池自带保护板，然后电池给3108模块供电，3108输出端接负载。这样的组合方式非常适合在设备内部分离布置，设备内部空间狭窄或者别扭的时候，各个模块分开放置，总有个犄角旮旯能放下



下面再焊一套全功能的模块（V1），模块集成了4054充电+DW07D锂电池保护+TMI3108同步降压，好友帮我画板的时候都是画得尽量的小，方便塞到设备里



V1版的全功能模块好友也给在C口母座下面预留了5V输入的焊盘，这次暂时也用不到，所以也用绿油做个绝缘，帖子的后面有V2版的全功能模块，V2版取消了这俩焊盘，所以就不用涂绿油绝缘了



继续上紫外激光炮



涂中温锡浆，贴好元件



加热台开220℃烤熟



模块正面元件的标注，那颗LED大家可以换自己喜欢的颜色，不一定是红色的，充电的时候LED常亮，充满会灭



4054/LTH7的规格书摘要



DW07D锂电池保护IC的规格书摘要，这里说明一下，DW07D是给4.35V高压锂电池用的，它的放电保护截止电压是2.8V，我这里用它是为了更好的保护锂电池，防止过放截止电压过低（普通保护IC一般都是2.4V、2.5V截止）损害电池。如果大家有DW06D，也可以直接代换DW07D，他俩的引脚定义是一样的，只不过DW06D放电保护截止电压是2.4V



TMI3108的规格书摘要



TMI3108的典型电路图



全功能模块背面的元件标注，来啊，摆八卦阵啊



TMI3108的输出电压是可以自行调节的，一般来说只要调整R1电阻的阻值，就可以得到不同的输出电压。能自定义输出电压就非常方便了，最低0.6V，最高可至电池电压，只要设备的工作电压在这个范围之内，大家可以随意调节
下面是我计算的部分常用电压的阻值表，供大家参考



TMI3108输出电压的计算方法



TMI3108全功能模块的电路原理图



挖一颗电池接到模块上试试



AC线充电正常，CC线充电也正常，在后面有图



模块的R1用的是150K的电阻，输出电压为1.5V，实测正常



下面用电子负载拉一下模块的各种电流，测试模块的效率和温升情况



一张张图片展示过于啰嗦，直接把测试结果整理成表格，方便大家观看。
下面这张表格是4.2V输入，1.5V输出的效率表，TMI3108理论上支持96%的转换效率（输出3.3V时）



下面这张表格是4.2V输入，3.0V输出的效率表，实测效率非常接近规格书里给定的96%的效率了。
总结一下TMI3108效率实测结果：输入输出的压差越小效率越高，输出的电流越小效率越高。



全功能模块整体的静态电流不到50uA，还可以



实测DW07D的电池截止电压也在2.8V左右，没问题



下面测试一下全功能模块在各个输出电流下的温升情况
输出1.5V@1000mA，模块最高温度58.7℃



输出1.5V@700mA，模块最高温度46.7℃



输出1.5V@500mA，模块最高温度37.7℃



输出1.5V@300mA，模块最高温度33.5℃



输出1.5V@100mA，模块最高温度29.5℃



输出1.5V@50mA，模块最高温度28.3℃



模块工作的时候，最热的不是电感，是TMI3108，在热成像仪的微距模式下能看得很清楚



下面做个极限测试，将模块的输出直接拉到1300mA



TMI3108的最高温度飙升到了89.4℃，此时输出电流不能再大了，如果再大TMI3108就热保护然后停止输出了





下面测试一下模块带载的纹波





输出1.5V空载纹波





输出1.5V@50mA纹波





输出1.5V@150mA纹波





输出1.5V@300mA纹波





输出1.5V@500mA纹波





输出1.5V@800mA纹波





输出1.5V@1000mA纹波





既然TMI3108支持可调电压输出，那就把R1换成一个500K的可调电位器看看到底好不好玩





模块的输出端接欧万18B万用表，18B拨到电压档，然后打开万用表的蓝牙连接PC上位机，上位机程序实时描绘模块输出电压的曲线。实测TMI3108支持输出电压连续调节，从最低的0.6V到3.5V左右（500K可调电位器所限），曲线中间不太平滑的地方是因为我拧电位器的时候手有点抖了，速度不够均匀





下面测试一下输出3V的时候，模块的纹波的情况





输出3.0V@空载纹波





输出3.0V@50mA纹波





输出3.0V@150mA纹波





输出3.0V@300mA纹波





输出3.0V@500mA纹波





输出3.0V@800mA纹波





输出3.0V@1000mA纹波。模块的输出纹波总体还行，但在个别电流档位上纹波有点大，可能是在IC的某个特定开关频率下作用导致的





模块做好了，下面来改造一下这个吃货时钟温湿度计，这玩意从买回来之后，隔几个月就得换俩电池，早就嫌弃它太能吃了





两节AAA供电





当时买它就图它屏幕比较大，而且能同时显示时间和温湿度





买回来之后就改了8025T，一直就这么用着，改完之后走时还比较准





它的内部空间不算小，但中间的电池仓非常霸道，占据了内部几乎所有可以利用的空间，挖掉整个电池仓不太合适，所以还继续沿用这个电池仓吧





准备在侧面打孔放置模块，先把模块C口放在里面靠住侧板，然后后面用手电照射投影，精确定位模块C口的位置





然后用记号笔划线定位





然后五花大绑





开孔神器上场：超长C口+K头烙铁





烫完的孔还行吧





把可调电位器拆掉，换成一颗430K的电阻，然后模块会固定输出3.2V的电压





把模块插到孔里，模块屁股正好和下面的压板在一个垂面上，那固定模块的事就好办了





拆下压板，在合适的位置做个标记





4块钱的科麦斯小电磨，装上1.5mm的钻头，给标记好的位置钻个孔





然后准备一个3mm的垫圈和一颗2mm的螺丝，螺丝要用帽子比较大的这种，帽子小了就从垫圈里掉出去了





然后再用塑料片裁一个绝缘垫片，卡在螺丝上，然后一起拧到压板刚刚打好的孔里





螺丝拧完了之后会凸出一点，凸出的这面是压在液晶屏背板玻璃上的，这样不行，玻璃容易被压碎





台钳夹住垫片，然后用锉刀锉掉凸出的螺丝





再用醋酸胶带包裹一下





再把压板重新装好，这样就稳妥了





安装的螺丝和绝缘垫片正好顶住模块的屁股，这样模块就稳了





然后再弄点AB胶，准备固定C口。新买的卡夫特的AB胶感觉比以前买的AB胶好用，粘性比较好，而且固化的比较快，不知道以前不太好用的那个AB胶是质量不行，还是因为放的时间太长了





C口周围堆一圈AB胶，然后等半小时固化





把里面的线都整理好，用醋酸胶带都进行可靠固定





电池我用的是10440的锂电





因为10440是平头的，接触不到电池仓正极触片，这里在正极加一颗3mmx2mm的磁铁即可





然后再来一颗AAA的占位桶





双双入坑





不会被人发现C口是后来加的吧





AC线充电正常





CC线充电正常





下面是TMI3108全功能模块所有元件的花费，总价还不到1块钱
如果只做最开始那个单独的TMI3108降压模块，元件成本大概也就0.5元，非常便宜










TMI3108高效同步降压模块打板文件V2 网盘下载（免费）

链接：https://pan.baidu.com/s/1Tz62E-X-2gqaGO6xRfnzKw?pwd=8139
提取码：8139



TMI3108高效同步降压模块打板文件V2 论坛本地下载（论坛会扣55家元）







TMI3108规格书网盘下载（免费）
链接：https://pan.baidu.com/s/15SsUFmHelz2FrV9ThrsPOw?pwd=8139
提取码：8139


TMI3108规格书本地下载（论坛会扣55家元）





既然现在的一块钱连雪糕都买不到了，那就拿着这一块钱把吃货干掉吧



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EOF

newboyfeng

可惜输入电压低了点，请教有没有15v左右输入的，想给太阳能板用

石墨

太小了
   
楼主爱玩芝麻粒

yiguangqiang

感谢分享，楼主用心了。

虽然但是，猴哥你不能仗着有根棒子就那么喜欢绿人家啊，胶带一贴的事儿……

chenq525

看猴哥玩铁板烧

邪恶海盗

休想骗我花钱...


二○二五年三月三十一日

lcmqn

楼主把过程记录的很完美，祝贺楼主成功完成整个设计制作过程。

st911

工具真多，台面更整洁

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newboyfeng 发表于 2025-3-31 18:12
可惜输入电压低了点，请教有没有15v左右输入的，想给太阳能板用

这个IC不太适合给太阳能板用，坛友可以去得仪官网找找看有木有合适的

https://www.ti.com.cn/

或者去立创商城看看

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石墨 发表于 2025-3-31 18:15
太小了
   
楼主爱玩芝麻粒

用0603已经很良心了，石墨再吐槽下次给你上0402和0201的

8139

yiguangqiang 发表于 2025-3-31 18:17
感谢分享，楼主用心了。

虽然但是，猴哥你不能仗着有根棒子就那么喜欢绿人家啊，胶带一贴的事儿…… ...

高温胶带也行，就是感觉不如固化的绿油结实，我又不是没有绿油和激光炮

8139

chenq525 发表于 2025-3-31 18:44
看猴哥玩铁板烧

也感谢坛友的支持哈

8139

邪恶海盗 发表于 2025-3-31 18:47
休想骗我花钱...

用一块钱干掉吃货，这账划算

8139

st911 发表于 2025-3-31 19:17
工具真多，台面更整洁

自从来了论坛之后，看见啥好用的工具都想买

qigong

这个网卡有水平，严重点赞！

jf201006

简直就是一个保姆(教程)，这会一节两节电池的设备有福了

tongzijun

辛苦了，改造这个废了很多很多功夫，时间成本可以卖几个温湿度计了。

wmshizheng

装备真齐全，而且高大上，就连加热台还是数显带调温的，都是混数码的你啥这么优秀呢

m3132427

这么多用到哪年哪月啊

邪恶海盗

m3132427 发表于 2025-3-31 20:16
这么多用到哪年哪月啊

不重要，目的是骗你花钱...


二○二五年三月三十一日