Anche nel mondo moderno, le interruzioni di corrente non sono rare. Allo stesso tempo, i dispositivi attraverso i quali una persona interagisce con Internet stanno diventando più portatili, laptop, telefoni, tablet. Tuttavia, quando l'alimentazione viene interrotta, anche la connessione a Internet si interrompe, poiché i router Wi-Fi universalmente utilizzati sono alimentati da una rete elettrica. Questo articolo illustra come risolvere questo problema.
Questo dispositivo è in grado di alimentare un router wireless standard, caricare uno smartphone o qualsiasi dispositivo con un'alimentazione di 5 V e una corrente fino a 1 A.
Passaggio 1: Prerequisiti e strumenti
Componenti necessari:
1. Modulo di ricarica TP4056
2. Convertitore DC / DC step-up
3. Convertitore boost 5V
4. LED
5. Connettore 2,1 x 5,5 mm femmina
6. Connettore 2,1 x 5,5 mm maschio (2 pezzi)
7. Interruttore di alimentazione
8. batteria 18650
9. Supporto 18650
10. Fili
11. Guaina termorestringente
12. Filamento PLA
Strumenti utilizzati:
1. Saldatore
2. Pistola per colla a caldo
3. Tronchesi
4. Spellafili
5. stampante 3D
Passaggio 2: come funziona il circuito?
Il funzionamento del circuito è molto semplice, in condizioni normali, l'alimentazione del caricabatterie viene consumata dal caricabatterie per caricare la batteria 18650 e alimentare il router. Durante un'interruzione di corrente, la carica della batteria accumulata viene utilizzata per alimentare il router.
In un diagramma schematico, la batteria 18650 è collegata al modulo di ricarica TP4056. L'uscita del modulo TP4056 è collegata a due convertitori boost: uno per alimentare il router (12 V) e l'altro al connettore USB (5 V) per caricare lo smartphone. La tensione di uscita del convertitore boost (modulo SX1308) è impostata da un trimmer multigiro montato sulla scheda. La tensione deve essere impostata in base al modem, nella maggior parte dei casi è di 12 V, ma si trova anche a 9 V. Lo si può trovare sull'alimentazione o sul dispositivo stesso. L'uscita del convertitore boost (SX1308) è collegata a un jack esterno da 5,5 mm tramite un interruttore.
Passaggio 3: selezione della batteria
Innanzitutto, controlla le caratteristiche del tuo router / modem. In questo caso, il consumo di energia del router è di 12 V e 0,5 A. Pertanto, i requisiti di alimentazione del router sono 12 x 0,5 = 6 watt.
L'autore ha considerato un tempo di attesa di 30 minuti. Pertanto, sono necessari 6 x 0,5 = 3 W / h.
La tensione nominale della batteria 18650 è 3,7 V.
Capacità richiesta = 3 W / h / 3,7 V = 0,810 Ah; = 810 mAh
La stessa batteria viene utilizzata anche per caricare lo smartphone. Supponiamo di dover caricare il telefono al 35-40% solo per un utilizzo di emergenza. La batteria dello smartphone dell'autore (One Plus 6) è progettata per 3300 mAh.
La capacità finale richiesta è = 810 + 3300 x 0,4 = 2130 mAh
Tenendo conto delle perdite nel convertitore, è stata selezionata una batteria Panasonic 3400 mAh per questo mini-UPS.
Passaggio 4. Conclusione dei LED sul pannello frontale
Lo stato di carica della batteria 18650 viene visualizzato da due LED sul modulo TP4056. Per monitorare la carica, i LED sono stati posizionati sul pannello frontale del dispositivo.
Passaggio 5: collegamento del supporto
Innanzitutto applicare una piccola quantità di saldatura sui pad B + e B- sul modulo TP4056.
Quindi saldare il filo rosso del portabatteria al terminale B + e il filo nero al terminale B- del modulo TP4056.
Passaggio 6: collegare i convertitori boost
Come nel passaggio precedente, applicare una piccola quantità di saldatura sui terminali Out + e Out - del modulo TP4056.
Quindi saldare il filo dai convertitori boost al modulo TP4056, come mostrato nel diagramma.
Modulo SX1308:
VIN + si connette a Out +
GND si collega a Out-
Convertitore boost USB:
VIN + si connette a Out +
VIN- si collega a Out-
Passaggio 7: preparare il connettore e l'interruttore
Saldare i fili al pulsante di accensione e al connettore. Non saldare i fili ai moduli fino a quando ciò non viene eseguito dopo l'installazione nella custodia.
Passaggio 8: preparare l'adattatore
Ora è necessario preparare l'adattatore per il collegamento dell'uscita dell'UPS all'ingresso del router. In questa fase, è estremamente importante determinare la polarità del connettore, in alcuni casi su questi connettori, più all'interno, meno all'esterno, in altri - viceversa. Puoi scoprirlo accanto alla presa, o sull'etichetta o sull'alimentazione di questo dispositivo. Di norma, indicano ovunque.
Passaggio 9: alloggiamento
Per dare un aspetto attraente al prodotto, l'autore ha sviluppato un caso per questo progetto. Per questo, è stato utilizzato il programma Autodesk Fusion 360.
L'alloggiamento è composto da due parti:
1. Il corpo principale
2. Copertura
Il corpo principale è progettato per tutti i componenti, inclusa la batteria. La copertura dovrebbe coprire il corpo principale.
L'autore ha usato la sua stampante Creality CR-10S e la plastica grigia e rossa PLA 1,75 mm per la stampa di parti. Sono state impiegate circa 5 ore per stampare il corpo principale e circa 1 ora per stampare il coperchio superiore.
Sono state utilizzate le seguenti impostazioni:
Velocità di stampa: 60mm / s
Altezza dello strato: 0,2 mm (0,3 funziona anche bene)
Densità: 25%
Temperatura estrusore: 200 gradi C
Temperatura del tavolo: 60 gradi C.
I file per la stampa possono essere scaricati alla fine dell'articolo.
Da me stesso. Per il progetto, la scatola di montaggio da 20 rubli più economica è perfetta, la batteria 18650 con un supporto viene inserita in questo modo, se è per questo che sono state realizzate. Controllato.
Passaggio 10: installazione dei componenti
Inserire i componenti (TP4056, convertitori boost, LED, interruttore a levetta e presa) nei fori del corpo principale come mostrato.
Infine, inserire la batteria 18650 all'interno del supporto. Assicurati di inserirlo con la polarità corretta. La polarità è contrassegnata sul portabatteria.
Infine, installa il coperchio superiore e fissalo alle 4 viti negli angoli.
Passaggio 11: test e conclusioni
Collegare l'UPS a un caricabatterie micro USB standard (5 V / 1 A). Durante il processo di ricarica, il LED rosso si accenderà e, una volta completata la ricarica, si spegnerà e il verde si accenderà.
Ora collega il mini-UPS al router usando il cavo prodotto. Il router dovrebbe accendersi.
Quando è collegato alla porta USB dello smartphone, la ricarica dovrebbe iniziare su di essa.
In conclusione, un po 'da solo. La batteria deve essere selezionata non solo per capacità, ma anche per potenza corrente. L'autore non ne ha tenuto conto.Per alimentare contemporaneamente il router e caricare il telefono, è necessaria una batteria con un'uscita di corrente di almeno 3 A in questo caso, sulle batterie, l'uscita corrente è contrassegnata dalla lettera C (3C - 3 ampere, 10C - 10 ampere). Tienilo a mente se decidi di ripetere. Lo stesso vale per il convertitore boost. Ad esempio, il convertitore Mt3608 è progettato per un carico massimo di 2A, quando si collega un carico più grande, è necessario utilizzare moduli più potenti, rispettivamente.
Scarica i file per la stampa 3D
Questo è tutto, buona fortuna a tutti nel tuo lavoro!