EG1151 mô-đun nguồn điện tăng-giảm đồng bộ công suất lớn có thể điều chỉnh (hỗ trợ đầu vào sạc nhanh TypeC PD) mã nguồn mở

Thực hành Dự án Dự án Mã Mở
, , , ,
1

Mở mã nguồn một mô-đun DCDC nâng-hạ áp công suất lớn có thể điều chỉnh dựa trên chip EG1151 toàn quốc gia, hỗ trợ đầu vào giao diện TypeC, với PD3.1 lừa tối đa hỗ trợ 48V, cũng có đầu vào giao diện XT60 và DC5.5, điện áp đầu vào/đầu ra tối đa 63V, dòng điện đầu vào/đầu ra tối đa 20A, hỗ trợ bảo vệ quá dòng và bảo vệ quá nhiệt, hiệu suất tối đa 96,8%.

Mô-đun này sử dụng các linh kiện toàn quốc gia.

Chip lừa PD3.1 được sử dụng có mã loại FS312BH, có thể lừa bộ sạc PD để xuất 48V tối đa, nếu bộ sạc không hỗ trợ điện áp này sẽ tự động chọn điện áp gần nhất, ví dụ bộ sạc PD của bạn hỗ trợ tối đa 28V, thì sẽ xuất 28V. (Cho đến thời điểm viết bài, các bộ sạc PD3.1 trên thị trường dường như chỉ có thể xuất 28V tối đa)

Nếu cần đầu vào giao diện TypeC 28V ngoài bộ sạc phải hỗ trợ PD3.1 28V, bạn cũng cần dây dữ liệu của mình có chip E-mark và hỗ trợ giao thức PD3.1 ERP28V.

Lưu ý: Ba giao diện đầu vào không thể sử dụng đồng thời, các giao diện đầu vào được kết nối song song!

Bản demo video: https://www.bilibili.com/video/BV1fS411P7Cp/

Liên kết tải tài liệu ở cuối bài viết!

Dòng điện thiết kế tối đa của mô-đun này là 20A, nhưng kiểm tra thực tế chỉ có thể đạt khoảng 18A, ở 18A sự sụt áp đã khá rõ ràng!

Làm được bình thường, các bạn cao thủ vui lòng không chê bai, nếu cảm thấy có những chỗ nào có thể cải thiện có thể đưa ra gợi ý trong phần bình luận, chào mừng trao đổi thân thiện.

Liên kết mở mã nguồn nền tảng Licheng: https://oshwhub.com/zeruns/eg1151-da-gong-lv-tong-bu-zheng-liu-sheng-jiang-ya-mo-kuai-zhi-chi-typec-pd-kuai-chong-shu-ru

Nhóm QQ trao đổi công nghệ điện tử/vi điều khiển: 2169025065

Giới thiệu EG1151

EG1151 là một chip quản lý nguồn DC-DC hạ-nâng áp bốn công tắc. Tích hợp bên trong nguồn tham chiếu, bộ dao động, bộ khuếch đại lỗi, bảo vệ giới hạn dòng, bảo vệ ngắn mạch, trình điều khiển nửa cầu và các chức năng khác. Có thể áp dụng các chiến lược kiểm soát tương ứng dựa trên mối quan hệ cụ thể giữa điện áp đầu vào và đầu ra cũng như các điều kiện tải khác nhau. Cung cấp đầu ra điện áp ổn định trong toàn bộ phạm vi biến động của điện áp đầu vào. Rất phù hợp cho phạm vi điện áp rộng, dòng điện lớn cần nâng-hạ áp, đặc biệt là trong các trường hợp điện áp được cấp bởi pin không ổn định, đồng thời hỗ trợ sạc pin.

Đặc điểm:

  • Phạm vi điện áp đầu vào rộng: 7V——150V
  • Hiệu suất cao, có thể đạt 95%
  • Bảo vệ dưới áp
  • Bảo vệ quá nhiệt
  • Hỗ trợ sạc pin
  • Bảo vệ ngắn mạch đầu ra
  • Dạng đóng gói: QFN32

Hình ảnh thực tế

3591×4496 1.87 MB

3321×4173 1.84 MB

5573×3867 1.7 MB

5824×3168 1.77 MB

Vỏ ngoài được mua từ Taobao là vỏ nhôm, sau đó nắp trước và sau được thiết kế bởi chính tôi rồi in 3D. Mô hình 3D của vỏ ngoài và nắp trước sau cũng có trong tài liệu.

5824×3136 1.67 MB

5477×3506 938 KB

3578×5017 827 KB

Kỹ thuật hàn chip

Chip EG1151 có dạng đóng gói QFN32, chip FS312BH có dạng đóng gói DFN2X2-6L, cả hai dạng đóng gói này đều rất nhỏ, khá khó hàn cần một chút kỹ thuật.

Khi hàn hai dạng đóng gói này, nếu PCB của bạn là công nghệ mạ vàng, hãy tô thiếc lên các miếng焊 trước, nếu là công nghệ mạ thiếc thì tô thiếc lên chân chip, lưu ý tốt nhất sử dụng thiếc hàn nhiệt độ trung bình đến thấp (nếu sử dụng thiếc hàn nhiệt độ cao rất khó hàn), không tô quá nhiều thiếc lên miếng焊 ở giữa, chỉ tô một chút là được, nếu không sẽ làm chip nổi lên dẫn đến các chân xung quanh không tiếp xúc được, nếu tô quá nhiều hãy làm sạch mỏ hàn rồi từ từ hút thiếc đi, hoặc sử dụng dây hút thiếc, sau khi tô xong thiếc hãy vắt một chút dầu焊 lên các miếng焊, đặt chip lên, sau đó đặt lên bàn gia nhiệt, hoặc sử dụng súng thổi nóng, sau khi thiếc nóng chảy hãy nhẹ nhàng di chuyển chip bằng nhíp, nếu nó tự động về đúng vị trí thì được, chờ nguội rồi tiếp tục kiểm tra xem có bị dính thiếc không, nếu dính thiếc thì sử dụng mỏ hàn xử lý.

4096×3072 580 KB

4096×3072 585 KB

Kiểm tra

Sử dụng giao diện XT60 để nhập 24V điện, giao diện xuất XT60 kết nối với đồng hồ vạn năng và tải điện tử.

5824×4368 1.75 MB

Sử dụng giao diện TypeC để nhập, kết nối bộ sạc PD3.1 140W của Coolmate, có thể thấy thành công lừa điện áp 28V.

4368×5824 1.57 MB

Có thể xuất tối đa 63V.

5824×4368 1.66 MB

Hình ảnh nhiệt hồng ngoại của mô-đun sau khi xuất dòng điện 10A trong 10 phút, nhiệt độ MOS là khoảng 100 độ, điện trở tiếp xúc của cầu chì và giá cầu chì có thể lớn một chút, vì vậy phía cầu chì cũng phát nhiệt khá lớn:

1260×1680 190 KB

1260×1680 248 KB

1260×1680 180 KB

Thiết bị kiểm tra được sử dụng:

Kiểm tra hiệu suất chuyển đổi

Hiệu suất tối đa được kiểm tra là 96,869%.

Dữ liệu kiểm tra như sau:

Điện áp đầu vào(V) Dòng điện đầu vào(A) Công suất đầu vào(W) Điện áp đầu ra(V) Dòng điện đầu ra(A) Công suất đầu ra(W) Hiệu suất chuyển đổi(%)
36.000 6.932 249.552 48.194 4.996 240.777 96.484
60.000 6.264 375.840 35.669 9.995 356.512 94.857
48.000 9.434 452.832 28.841 14.993 432.413 95.491
60.000 5.941 356.460 18.430 17.988 331.519 93.003
60.000 4.270 256.200 12.129 18.990 230.330 89.902
12.001 10.913 130.967 24.003 5.002 120.063 91.674
25.000 9.915 247.875 23.749 10.008 237.680 95.887
12.004 9.889 118.708 36.068 3.002 108.276 91.213
12.004 2.291 27.501 5.070 5.000 25.350 92.178
12.004 9.130 109.597 10.116 10.013 101.292 92.422
48.000 7.812 374.976 36.188 10.005 362.061 96.556
48.000 8.658 415.584 50.315 8.001 402.570 96.869

Kiểm tra gợn sóng

5824×4368 1.65 MB

Giá trị đỉnh gợn sóng khi xuất 12V không tải khoảng 32mV:

1024×600 175 KB

Giá trị đỉnh gợn sóng khi xuất 12V10A không tải khoảng 191mV:

1024×600 170 KB

Giá trị đỉnh gợn sóng khi xuất 12V15A khoảng 277mV:

1024×600 173 KB

Giá trị đỉnh gợn sóng khi xuất 36V không tải khoảng 51mV:

1024×600 162 KB

Giá trị đỉnh gợn sóng khi xuất 36V3A khoảng 292mV:

1024×600 171 KB

Giá trị đỉnh gợn sóng khi xuất 60V không tải khoảng 114mV:

1024×600 170 KB

Giá trị đỉnh gợn sóng khi xuất 60V3A khoảng 708mV:

1024×600 172 KB

Sơ đồ nguyên lý

Mạch công suất chính:

1170×825 105 KB

Mạch lừa PD và nguồn phụ:

1170×825 70.1 KB

PCB

Lớp trên:

1224×784 438 KB

Lớp trong 1:

1223×789 409 KB

Lớp trong 2:

1248×820 449 KB

Lớp dưới:

1271×839 448 KB

Địa chỉ mua linh kiện

Địa chỉ mua hầu hết các linh kiện được sử dụng trong dự án này đều ở đây:- Mẫu điện trở và tụ điện 0603: https://s.click.taobao.com/SXT7pkt

Khuyến nghị mua linh kiện tại Cửa hàng Lập Tạo: https://activity.szlcsc.com/invite/D03E5B9CEAAE70A4.html

Tại liên kết mã nguồn mở của Lập Tạo, nhấp vào bảng BOM để đặt hàng ngay tại cửa hàng Lập Tạo có thể nhập tất cả các linh kiện được sử dụng vào giỏ hàng chỉ bằng một cú nhấp chuột.

Địa chỉ tải tài liệu

Liên kết tải xuống dưới đây bao gồm: dự án Lập Tạo EDA, tệp PDF sơ đồ nguyên lý, tờ dữ liệu của các chip được sử dụng, tệp mô hình 3D vỏ.

Liên kết tải xuống Baidu Netdisk: https://pan.baidu.com/s/1gNl48K25p6Pr3gi9lsyMAg?pwd=tmsv Mã trích xuất: tmsv

Liên kết tải xuống 123 Cloud Disk: https://www.123pan.com/s/2Y9Djv-r3tvH.html Mã trích xuất: 0cGK

Nếu bạn cảm thấy nó hữu ích, bạn có thể vào liên kết 123 Cloud Disk ở trên để tặng tiền cho tôi. Nếu đó là bài viết WeChat (công khai: zeruns-gzh), bạn cũng có thể nhấp vào “Thích tác giả” ở dưới cùng của bài viết để tặng tiền cho tôi, cảm ơn bạn.

Các dự án mã nguồn mở khác được đề xuất- Đã tạo bộ thu thập dữ liệu điện ba pha mã nguồn mở, có thể dễ dàng giám sát tình hình sử dụng điện ở nhà: https://blog.zeruns.com/archives/771.html

Đọc thêm