技术女生的日常——多型号直流设备一板搞定

2019-10-09 00:40:42 260点赞 795收藏 197评论

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写在前面

无论是工作还是生活,身边的各种电子产品比较多,比如台灯、路由器、手机等,其中大多为直流供电。

有时设备内置电池没电了,又一时间找不到充电插头和线,用起来非常不方便。

有些必须接电源使用的小型电子产品,希望能够用充电宝把它变成“无线”设备来使用。

本想简单准备一条升压线解决,但后来发现各种设备的工作电压不同。常见的有5V、7.4V、8.4V、9V、10V、11V、12V、15V等等。

如果想具有一定普适性,比如既能够带动台灯,又能够带动路由器,还能给手机充电,那么我将需要一个可调电压的升压设备。

我并不是电子专业的,只学过基本的电路知识。但好在这个小制作基本不涉及复杂的原理。

因此,我根据自己有限的电路知识,简单组装了一款可调电压的“直流电压转换器”。

制作思路

我打算用3.7V锂电池、1.5V干电池、5V的充电宝和DC输入等四种方式作为输入,输出则用电路板调整到自己所需电压。

Boost升压电路

Boost升压电路是一种常见的开关直流升压电路,它通过开关管导通和关断来控制电感储存和释放能量,从而使输出电压比输入电压高,下图是简单示意。

技术女生的日常——多型号直流设备一板搞定

很多电子产品中都利用了升压电路,相应的技术很成熟而且板子价格低廉。

最典型的是移动电源,把3.7V的锂电池电压转换成5V输出。

同类产品

需要获得稳定的电压,最常见的就是升压线。

技术女生的日常——多型号直流设备一板搞定

升压线一般一边是DC头,另一边是USB接口,升压线的功能是把USB口输出的5V电压转换成所需的电压,例如9V。

具体的用途比如:在夜间断电的某些学校,宿舍里晚上想上网,用充电宝加上升压线,把路由器带起来。

技术女生的日常——多型号直流设备一板搞定

还有这种小型的稳压电源,交流输入,直流输出,可以取得恒定电压。当然,平时用着太不方便了。

技术女生的日常——多型号直流设备一板搞定

所需材料

简单罗列一下我购买的材料:

轻木片、18650电池、18650电池盒、AAA电池、AAA电池盒、LED电压电流表、多种型号的DC-DC可调升压稳压模块、USB转DC线、USB转DIP板、MicroUSB转DIP板、船型开关、面包板、DC直流电源插头插座、接线端子、热熔胶枪和胶棒等。

工具类

工具方面,我大多买的比较便宜的款式,没有花大钱。

电烙铁,我买的是前几天张大妈首页推送的款式。6.8元。

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买了两节3.7V锂电池+充电器

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 买了科麦斯的热熔胶枪,最小款。这款自带热熔胶棒二十条。6.3元。

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 轻木片主要是用来作为外壳。1.52元。

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这个也是张大妈首页推荐的切割垫板。我买了A3大小的。9.37元。

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升压板

关于升压板,我买了MT3608、LTC1871、SX1308、XL6009等多块。打算都试试,但目前只用过前两种。

MT3608——这款在小电流条件下表现比较优秀。

输出电流调节的范围很大,基本能够满足我所有电子设备的供电电压要求。自带MicroUSB接口的话,可以使用普通数据线进行电流输入,很方便。

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这款是不带USB接口的MT3608。

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LTC1871,带数显的版本。这块板子的缺点是,在用小电流给设备供电的时候,电压表不显示示数。

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SX1308,还没来得及使用。根据产品说明,性能接近MT3608。

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XL6009,这款也还未测试,最大电流为4A。

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电池与电池盒

18650锂离子电池若干

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18650电池盒、干电池电池盒若干。

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USB接口板

Micro USB接口板

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USB接口板

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2.5mmDC接口若干(DC接口有很多种型号,不通用,需要转接头)

直流接口

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DC接口插座

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开关

船型开关10个。

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面包板

面包板是电子制作中非常常见的工具,可以免去焊接的困扰。

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USB转DC线

这是没有内置升压模块的普通USB转DC线。

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成品

制作和改进

下图是第一次的作品。

使用的芯片是MT3608。

为了能够监视电流值,买了一个电流电压双示数的表头,连接在电路里。

每种供电方式都用单独的开关进行控制。

提供MicroUSB输入、锂电池输入两种输入方式,以及USB输出。

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这是改进后的作品,使用的芯片是LTC1871。

因为焊接太艰辛,所以用了面包板。

提供4节干电池电池输入(在背面),和DC口和USB口输出。

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经过改进,又增加了DC口输入和7.4V锂电池输入两种方式。

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测试

下图是第一次的作品的测试结果,因为带有电流电压表头,比较方便观察示数。

使用两节串联的18650锂电池作为电源,将电压调至LED台灯的工作电压11.4V后,LED台灯能够正常充电和工作,实测亮度调到最高时电流为1.52A。

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总结

使用升压板做了一个小小的装置,可以解决一些常用电子产品的供电电压适配问题。配上电池后,可以在应急条件下直接供电。

支持多种常用的电源输入方式。包括5V2A充电器、移动电源、锂电池、干电池等。

支持多种常用的输出方式。包括USB接口、DC接口等。

材料价格非常低廉。

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祝大家在DIY中越来越开心~

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