
基于SLM6900和TPS54302的低压不间断电源
简介
你是学生吗?你的宿舍断电熄灯吗?你的显示屏在断电后就成了摆设? 你想DIY一些需要一直供电的电路却找不到一款可开发的UPS吗? 快看这里!只需要一些零件和四节18650,就能得到一个低成本的低压UPS
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:MIT License
描述
电路采用SLM6900(4串电池降压充电芯片)和数个TPS54302DDCR(DC-DC降压芯片)完成电池的充电和输出稳压功能。考虑到体积和功耗,这里采用晶体管单向电路代替二极管。
当输入电压足够高时,SLM6900会给四节电池充电并亮红灯,充满后亮绿灯。所有输出的DCDC芯片供电由输入电压和电池电压通过单向电路共同供电(哪个高就用哪个)。
电池的保护电路采用DW01芯片,平衡电路采用HY2213芯片,虽然不如多串集成BMS芯片高效,但考虑到成本,还是采用了这样的电路。这导致DW01相连的晶体管有一定的压降,所以会牺牲一点点大电流的容量。
关于平衡用的负载,这个版本采用(下图左上)这种比较奇葩的电阻搓衣板……如果你有耐心把这个焊完,焊接技术肯定过硬了XD

当然了,也不是一定要焊成那样……可以只焊一排电阻,只是需要提前把四节电池都充满,否则非常不平衡的时候就会发生这种情况……

上面这个倒是能用(于是就给室友用了,他好像没发现),阻值没问题,不过最好还是不要让热情溢出比较好。
下面是一些电学参数:
输入接口:直流(DC)供电口 17V-26V(极限28V)(低于17V无法充电,不建议低于13V)
输出接口:12V1A - 直流(DC)供电口(极限3A)
5V2A x 3 - USB-A (2.0方口)(极限3A)
3.3V1A - 排针(极限3A)
注意,每个电源都有对应的开关,可以通过开关去控制对应的输出接口。特别地,12V输出只有在存在插头插入的情况下才有输出。
另外,中间两个电池之间留了两组排针,分别对应每节电池和输出电压的分压反馈和除3.3V供电之外电源芯片的使能控制。这意味着大家可以自己画个板子插在上面,使用单片机监测输入、输出电压并控制5V和12V的输出(单片机的使不能信号和开关的使不能信号是“或”起来的,也就是说,必须在开关允许输出的情况下,单片机才能够去控制是否输出,同样的,只有单片机允许输出的情况下(默认允许),开关才能控制是否输出)
当然啦,这只是第一个版本,目前自己用着还不错,没炸,输出20W左右,带风扇不热,不带风扇有点暖和。PCB设计依然有缺陷,输出电压不太稳定,没能达到芯片的3A电流上线。
之后打算把输入改成typeC的,使用PD/QC协议得到20V,这样就不用外挂一个24V的充电器了。目前在做一个能够插在上面的板子,打算采集一下几个重点芯片的发热情况和关键电压的变化情况,并外挂一点传感器来收集温湿度气压TVOC-eCO2之类的,存到SD卡里(其实还有一个好玩的功能,先卖个关子。如果未来能够抽出时间做出来,再来开源)。
这是本人第一个硬件开源项目,不太会排版,感谢开源社区的朋友们看到这里!还请留下宝贵建议,互相学习!
设计图
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克隆工程工程成员
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