USB/DC/聚合物电池充电器 - 嘉立创EDA开源硬件平台

作者：[Fabiano Riccardi](https://oshwlab.com/fabiano.riccardi) 原工程链接：[https://oshwlab.com/fabiano.riccardi/solar-charger](https://oshwlab.com/fabiano.riccardi/solar-charger) 该电路是用于单节锂电池 （Li-Ion） 和聚合物 （LiPo） 电池的充电器。它可以从直流插孔连接器（两个不同的尺寸），USB-C和太阳能电池板获取能量。它使用MCP73871，其特点是可以智能地调节电流下沉，使其成为太阳能应用的理想选择，其中可用能量可能非常稀缺并且随时间变化很大。 该电路的主要应用是为气象站的小电池充电，这是一个低功耗系统，基本上不容易获得维护。所以电池续航时间应该尽量延长。因此，避免在最大容量下再充电（设置高电流阈值以停止它），并将最大再充电电流限制在100mA。但是，这些值可以代替电阻的值进行更改（查看原理图）。 它不集成任何针对锂聚合物电池的保护（可选的热监视器除外），因此请使用已经附带集成过充电、过放电、过流、短路保护以及可选的过温保护的电池。 该项目源自Adafruit [USB / DC / Solar锂离子/聚合物充电器 - v2](https://www.adafruit.com/product/390)。如果您只需要一种没有特殊外形尺寸要求的Adafruit板的廉价替代品，则可以搜索（全球速卖通）[[https://www.aliexpress.com/af/mcp73871.html](https://www.aliexpress.com/af/mcp73871.html)]。 与Adafruit版本的主要区别在于： * USB-C 连接器代替微型 USB * 添加直流插孔连接器 3.5x1.3mm * 每个输入端的保护二极管，USB-C 除外 ## 主要部件 * 微芯片 MCP73871 * USB-C 连接器 * 2 个 JST-PH 2 引脚 * DC050 插孔连接器 （5.5x2.1 毫米） * DC045 插孔连接器 （3.5x1.3 毫米） ## 装配 您将需要热风枪来制造USB-C和MCP73871等细间距组件。 注：通孔巨型电容器C2为可选。其目的是在太阳能电池板无法提供足够的电流（至少30mA）进行稳定充电时提高效率。这种情况经常发生（例如，在日落、黎明或阴天）。在这种情况下，MCP73871 继续以取决于可用太阳能的频率打开和关闭。连续打开和关闭会导致"充电射击"，这会降低充电效率，特别是当频率增加时（>100Hz）。你可以添加一个大电容器来限制这个问题，比如成百上千的微法拉。因此，如果您需要清除每一点能量，我建议使用4700uF电容器，这是Adafruit的分线板选择的"最佳"值。但是，如果电路尺寸很重要，则可以选择较小的电容器，而不会产生任何相当大的损耗。例如，我尝试过2200uF，它的大小不到一半，效率没有明显变化。如果您尝试不同的值，请告诉我！ ## 用法 除 USB-C 外，您可以安全地连接多个电源（最大 6V），因为它们受到保护。即使电池未连接，电路板也可以向负载提供电流（4.2V，最大电流由R8-PROG1调节）。由于保护会耗散一点能量（使用太阳能电池板时特别珍贵），您可以考虑短路并移除二极管，风险自负。 ## 更新日志 * 1.0.0 ⚠ ： 第一个版本。5.5x2.1mm连接器的引脚排列错误，可通过简单的电线轻松固定 * 2.0.0 ✅ ： 固定 DC050 连接器;更大的轮廓，允许电容器弯曲;为M3螺钉添加电镀安装孔;圆角 ### 版本控制约定 每个印刷板都有一个版本。版本改进将相应地根据语义版本控制进行规则。 为了显示每个版本的状态，我使用以下符号： * *白色重复选标记*（✅）表示已成功测试; * *负平方交叉标记*（❎）表示它几乎成功测试（主要功能很好），但是存在影响次要功能的错误; * *警告标志*（⚠）表示该板不能开箱即用，但错误可以DIY（体面）方式修复; * *交叉标记*（❌）表示存在一些问题使其无法使用; * *白色问号饰品*（❔）表示未经测试。