用于微控制器项目的便携式电源

描述

如果您正在从事便携式电子项目，或者在无法随身携带笨重的台式电源的偏远地方，那么为电路供电有时会变得非常具有挑战性。为了给我们的项目供电，我们经常使用锂离子或锂聚合物电池。这些电池使用方便，因为它们体积小、可充电并且通常具有各种形状和尺寸。但这些电池的问题在于，这些电池中的大多数额定电压为 3.7 伏，最大值为 4.2 伏。现在对于我们的应用，我们通常需要 3.3v 或 5v，因为典型的微控制器和传感器在这些电压水平上工作。因此，为了获得正确的电压，您需要降压转换器或升压转换器。然后我们还需要一个充电电路给电池充电。

在这一点上，您可能会想我们为什么要打扰所有这些以及为什么不直接使用移动​​电源。它是便携式的，可以输出 5 伏，也可以充电。是的，我们可以使用现成的移动电源为我们的项目供电，但还有另一个问题。你看，那些市售的移动电源需要一个通常为 100mA 的最小保持电流才能保持开启。现在，如果您在电路中使用深度睡眠来节省电量，那么移动电源将无法正常工作。因为在深度睡眠阶段，微控制器消耗的电流非常少，通常低于移动电源的最低要求电流。因此，当设备进入深度睡眠一段时间后，它会自动关闭。

因此，牢记这些事情，我开始着手这个项目，以制造一个可靠的便携式电源装置，可以不间断地为我的项目供电。

让我们仔细看看我们在这个电路中有什么。我们为 3.3v、5v 和可调电压输出提供了独立的输出，基本上满足了我们大部分与电源相关的需求。

我们有用于充电的 USB type-C 和微型 USB 端口。它使用两节 18650 锂离子电池运行，可为我们提供约 5000 毫安时的备用电池。

 

这是这个项目的示意图。这里我们有一个 TP4056 电池充电 IC。正如您可能已经知道的那样，TP4056 与 DW01A 和 FS8205A 结合提供了各种电池保护功能。如过充、过放、短路和反极性保护。然后我们有 2 个 MT3608 升压转换器电路，用于 5v 和可调电压输出。和一个 AMS1117 LDO 来获得 3.3v 输出。

组装板后，我首先将电池插入其中并开始充电。我花了大约 2.5 小时为电池充满电。然后我检查它在待机时消耗了多少电流。它向我显示大约 1.8mA。而且你可以通过移除指示灯来降低。然后我打开了输出。因此，在此模块中，您可以使用相应的开关打开或关闭每个输出，LED 将指示哪个打开，哪个没有打开。

在测试输出后，我们从第一个升压转换器电路中获得了有希望的 5v。在可调节的一侧，我们可以获得高达 13v 的电压。虽然我们可以通过使用 2k2 电阻器和 100k 电位器根据数据表获得高达 28v 的电压，但我通过使用 470 欧姆电阻器和 10k 电位器将其限制在 13v，因为我不需要那么多电压。我还添加了一个微型电压表来显示可调电压读数。我们可以从螺钉端子或 DC 筒形插孔以及插头引脚获得输出，对于 5 伏输出，我们还有一个母 USB 连接器，因此您可以直接插入任何 USB 设备。我们还可以将一些外部电池连接到随附的 JST 连接器以充电/使用它们。

现在我很好奇我们是否可以使用太阳能电池板充电，因为 tp4056 也支持。事实证明，我们实际上可以！

最后但并非最不重要的一点是，在使用微控制器时，您可能需要测量电池电压或充电状态，为此，您可以将一些接头引脚连接到微控制器的模拟引脚并获得我认为非常重要的值方便的。