兼容树莓派与jetson nano的UPS供电电源

作品展示

写在开头:jetson nano的带载测试还没验证，完整的硬件照片也忘记拍摄了，因为本人已经毕业，jetson nano在学校，手上只有树莓派4B，目前硬件已经寄回学校让学弟帮忙验证了，有结果后会第一时间更新

目前电源模块只验证了MP4323这一个方案，TPS54302DDCR目前画了板子，但是还没有验证，主要是因为我之前有过用淘宝上买到的TPS54302DDCR做电源转换模块，结果最后把单片机烧了，所以现在对这个方案不是很有把握，不推荐尝试，建议用MP4323这个方案，其它方案有结果后会第一时间更新，不论是否可行都会更新。

树莓派带载测试

一、项目背景

写在开头:本项目是参考大二购买的UPS硬件设计，本人对UPS一窍不通，希望能给使用树莓派或者jetson nano参加比赛的同学带来一些帮助

大二那年参加工程训练大赛，当时参加的是智能垃圾桶赛项，选用jetson nano作为识别中控，一开始调试搭建的过程中所有设备都有电源线，通过220V交流电转到对应的电压，但是比赛要求使用24V以下的锂电池作为供电电源，当时的自己几乎没有学过DCDC电源相关的电路知识，只能垫资购买电源转换模块和jetson nano的UPS电源，1个UPS就花了150块，经过这几年的学习，感觉对电源这一块有一些基础了，于是决定制作这么一个UPS电源。

项目采用模块化设计，分为电源板与底板两个部分，当前使用的电源芯片为MP4323，这个车规级芯片一方面焊接十分不容易，另一方面成本也比较高，不适合贫穷的大学生使用，使用这种模块化设计可以方便验证其它电源芯片，而且电源模块还可以拆下来单独使用。
当初参加国赛的时候要求只能使用一个电源，我制作的垃圾桶使用了两个（1个jetson nano和单片机，一个24v电池用于电机和推杆供电），所以当初斥150块巨资买的UPS只使用了一次就再也没用过了（难绷），不得不购买网上的电源转换模块，通过24V转5v给nano供电。单独使用本电源模块（不是整个UPS）拆下来后最高支持36V输入，对标24V的锂电池输入。

二、项目参数

2.1电源板参数

电源板参考MPS4323芯片规格书提供的设计
输入电压3.3V~36V（实测输入至少要在5.5V以上才能实现5V的输出，不知道是我设计有问题还是规格书出错了）
输出电压5V，带载能力3A,频率2.2MHz

2.2底板参数

4节锂电池,型号尺寸为18650，两串两并，输入电压为8.4V
输入口使用常见的充电口DC005
0.96oled屏幕显示,实现显示IP地址、电池的电压、电流、功率等参数。
使用INA219AIDCNR电流采样芯片，通过IIC协议将电流大小反馈到oled屏幕并显示出来

三、硬件方案

3.1电源板硬件方案参考MP4323规格书和layout设计

3.2底板硬件方案

3.2.1电池串联的电源管理芯片：HY2120

规格书参考电路如下：

实际绘制的原理图电路：

3.2.2电池并联的电源管理芯片：HY2213

规格书参考电路如下：

实际绘制的原理图电路：
这个62欧姆的电阻，我没搞清楚是怎么算出来的，我是通过测量阻值和丝印得到，如果有大佬看到了，希望能指点一下

3.2.3电流采样芯片INA219AIDCNR,IIC协议,采样电阻100mΩ，这个参数我也没看明白是怎么来的
IIC的两个上拉电阻我去掉了，OLED屏幕因为使用的是模组，整个IIC线路上默认有了2个10K的上拉电阻

ps:这个芯片有两种封装，要选SOT23-8

3.3.4防反电路设计