这回整个小一点的，基于TPS61040的高效升压模块，改造胜利202万用表供电

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说来话长，几个月前在Ti（得仪）官网溜达的时候，发现了一个以前没用过的芯片：TPS61040开关型直流升压IC，支持输入电压1.8V～6V，输出最高支持28V，效率可以达到90+%。我合计这玩意能不能做个升压板，拿来给万用表替换6F22电池也是挺好的啊。说干就干，让好友帮忙画了个板，去嘉立创打回来，在此感谢好友的辛勤劳动，也感谢嘉立创提供免费的打板机会
这个TPS61040的板子前前后后打了三回，这个是第一版（V1）的正面





V1版的背面，有用的是下半部分





板子打的是0.8mm厚的，用裁纸刀切开





板子很小，和1元硬币比较一下





涂锡浆，贴好元件





加热台220℃烤至全熟





元件详图，方便有兴趣的坛友们抄作业，如果要改输出电压，替换R2电阻即可，计算输出电压的公式在后面，当前配置输出的电压是8.8V～8.9V左右





TPS61040的规格书摘要





TPS61040的管脚定义





TPS61040的典型电路图





TPS61040的输出电压计算公式（更改前面图里的R2电阻即可）





用电子负载拉一下V1板子输出，板子输出200mA电流没问题





下面测试一下V1板子的纹波：
输出10mA时的纹波





输出30mA时的纹波





输出50mA时的纹波





输出100mA时的纹波





输出2000mA时的纹波





输出300mA时的纹波





输出360mA时的纹波，V1板子输出电流的极限大约就是在360mA左右了，再大的话电压跌落的厉害，不具备实用性了。从输出纹波来看，V1板子整体纹波可以，尤其是小电流的时候，纹波就十几个mV





下面是V1板子的效率表，4.2V输入，8.8V～8.9V输出，输出电流<70mA的时候，效率都可以在90%以上，感觉相当不错





但是V1版还是有点问题的，就是静态电流有点大，大约在74uA左右，TPS61040官网规格书里描述的静态电流是28uA，自己折腾了半天，尝试改变V1板子上的元件配置，但这个静态电流一直下不来





因为前面V1的板子用的TPS61040是在淘宝买的，价格很便宜，2毛多一颗，怀疑静态电流过大是因为芯片质量不行，自己又去立创商城买了一些Ti原厂的TPS61040，单价接近1.5元一颗，但实测结果还是不太理想，换成Ti原厂的TPS61040，静态电流下降到55uA左右，感觉还是有点大，不知道Ti的规格书里28uA的静态电流是不是按照最理想的情况来写的。





在找IC的过程中，还发现了圣邦微的SGM6601，这个IC可以替代TPS61040，但实测的静态电流大小和淘宝买的基本上差不多，70几个uA





因为V1版的静态电流有点大，所以就打了第二版（V2）





板子的背面





V2的面积比V1大了一些，原因是在V1的基础上增加了一颗三极管用于关断功能，用一颗SS8550（PNP）来控制TPS61040的使能脚，当有负载接入的时候，升压电路才开始工作；然后在输出端又增加了一级π型滤波，使得输出纹波更小一些





涂中温锡浆，贴好元件





加热台220℃烤至全熟





V2版的元件详图，更改输出电压替换R2即可，计算公式按前面的来就可以



V2版的原理图




因为加了一颗SS8550三极管，V2版的输出端的电压也下降了一些，如果希望提高或者降低输出电压，去前面的图里改R2





下面测试一下V2版的输出纹波
输出10mA时的纹波





输出20mA时的纹波





输出50mA时的纹波





输出100mA时的纹波





输出150mA时的纹波





输出200mA时的纹波，因为V2版增加了π型滤波，所以纹波大体上比V1版的又减小了一些





V2版的效率表，因为V2比V1多了SS8550三极管关断的功能，SS8550本身也会有损耗，所以V2版的效率不及V1版来得高





V2版的静态电流降到6uA左右了，这个就符合自己的期望值了





很多年买的一台胜利202万用表，开始的时候用的是6F22电池，后来改过双锂电串联供电，因为双锂电串联充电有点麻烦，后来又换回6F22供电了。这里就用TPS61040的升压板改造一下万用表的供电。
先叠个甲啊，这里不是说升压就一定比2S锂电供电要好，这个看个人的喜好了，升压还是2S都各有千秋，不要为这个事互相撕啊，叠甲完毕。





因为胜利202万用表的OFF档是硬关机的，所以V2升压板的静态电流也只有6uA左右。如果万用表是软关机的，万用表还是有微小的电流在工作，然后TPS61040升压板就会一直在工作，白白浪费电量，所以如果是软关机的万用表，建议在电池正极和升压板之间加一个硬开关，直接控制电池的输出





胜利202各个档位的工作电流大约都在6mA左右





蜂鸣档工作电流大约在10+mA





蜂鸣档+背光点亮的电流在25+mA左右，升压板的输出能力足够用





库存里挖一颗小锂电，这个502339锂电原本是打算做成2S然后塞6F22的壳子里给万用表供电用的，一直太忙没时间弄，然后拖拖拉拉到现在，这回拿来给升压板用也算物尽其用了，要不它也是一直躺在抽屉里睡大觉







电池仓盖子，之前改外置2S锂电供电的时候钻了一个孔，走导线用的





超长C口母座+K头烙铁，开C孔





这个孔给80分吧，因为外壳上有凹进去的文字，所以开孔的时候孔壁的塑料有点不受控的堆积，不如平整的外壳那么好开孔





然后在C口下面钻个孔，让充电板的LED指示灯能透出光来





原厂的电池扣子保留，一开始的时候打算用另外一个电池扣子对扣在一起，后来发现体积太大电池仓放不下，所以直接把V2板子的输出端焊接在扣子上了，一个焊在扣子里面，一个焊在扣子外面，如果以后希望恢复原状，扣子还能正常使用





因为扣子表面不吃锡，所以用了焊不锈钢的焊锡丝，好用是好用，就是焊接的时候最好用破烙铁焊，因为里面的助焊剂会腐蚀烙铁头





20g的看着好大一卷，实际就缠了下面这两层，再往里就是塑料卷轴了，1毛钱买的，就不要电动自行车了





焊锡丝是中空的，里面填满了助焊剂





就是这说明印刷得模模糊糊的看不清，谁能帮我看看都写了啥
适合焊接：
电池镍片、□□□□
不锈钢、锌片？、□□
白□□、□□等





用醋酸胶带把扣子包好，做个绝缘





然后兑点AB胶





把13块钱100个的C口充电板粘在外壳上，C口母座周围尽量多堆AB胶





电池也用醋酸胶带包裹一下





升压板下面（有焊点）用泡沫双面胶粘保护一下，防止磨破电池





然后用高温胶带做个绝缘，然后粘在下面的电池上





把C口充电板和电池焊接好





电池仓基本上就这样了，因为空间有限而且C口充电板有一定的厚度，所以放不下两块电池





电池仓盖可以正常盖上





AC线充电正常





充电的时候，C口充电板LED的光线正好能透过AB胶从这个小孔里漏出来，AB胶除了有固定的作用，还有柔光的作用





CC线充电也正常





电池充满后截止，LED灯熄灭





然后找一个C口的防尘塞，这个塞子应该是在拼多多买的





把C口塞上，防止测高压电的时候万一哪根筋不对了，从C口这里冒出来一些让人麻酥酥的东西





万用表这就改好了，下面做个小结吧：
V1版：体积小，效率高，简单易焊接，适合一直在线工作的设备，70多uA的静态电流就可以不用理会了，最大输出电流360mA左右，带载能力较强，设备关机的话需要在电池端加硬开关
V2版：纹波更低，6uA左右的静态电流，适合时开时关的设备，但要求设备关机时是硬关机，如果是软关机，还是需要在电池端加个硬开关，最大输出电流在200mA左右，带载能力不如V1，效率不如V1高
购买TPS61040的时候，我觉得去淘宝买便宜的那种就行，2毛多一颗也能用，立创那种1块多的原厂61040感觉性价比不行，而且不是会员日的话还要额外付运费。


TPS61040这个IC，外围比较简单，容易制作，而且升压效率也高，带载能力也可以，但就是这个静态电流略有点大，不是太爽。如果哪位坛友知道有更好的升压IC，规格和TPS61040差不多，低静态电流的，也希望能在这里吭一声，来造福广的大坛友，俺在此先行谢过了。








打板文件网盘下载，免费

链接：https://pan.baidu.com/s/1ASZME-PF6s1kpt-U29hOzg?pwd=8139
提取码：8139



打板文件论坛本地下载，论坛会扣55家元




上半截是V2的，下半截是V1的，拼版







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EOF

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