充放电、升压、一键开机和断电验测试板

这是一个电路测试板,能够实现下面的功能:

  1. 锂电池充放电管理,5V输出
  2. 按键开机,MCU 控制关机(自己给自己切断电源)
  3. 5V升压

整体电路图如下,可以看到分成四部分:锂电池充放电(第一部分),一键开机和MCU关机(第二部分)、5V升压(第三部分)和锂电池座(第四部分):

首先介绍第一部分,核心是 IP5306模块,接口部分定义如下:

引脚功能介绍
1USBINPin1是 USBIN ,连接 MCU ,设置为 INPUT_PULLUP,当USB充电时,会被拉低;当没有充电时会设置为高。从而MCU通过读取这个GPIO 能够得知当前是否有正在进行充电。IP5306 没有反映当前充电状态的引脚,所使用这个设计来获得充电状态;
2OUT1Pin2 是5V输出。当没有对外供电时,这里有4V 左右的电压输出;当外部插入取电时,或者SW2按钮按下时,这里会有5V输出;
3GND 
4BATIN连接电池正极输入;
5GND 
6BAT_ADC一个分压输出,MCU 的 ADC 能够获得当前的电池电压信息

此外这部分的 SW2是一个按钮,短按可以让 IP5306输出5V,再次按下会切断输出,如果负载<50ma,那么 45s之后也会停止输出

接下来是第二部分:

这部分根据【参考1】而来,很好用。接口定义如下:

引脚功能介绍
1IN2输入(第一部分输出的OUT1 可以接入这里)
2OUT2控制后的输出
3IN2同上 IN2
4OUT2同上 OUT2
5CTRL输出控制脚,初始时MCU 需要通过 CTRL对这里输入一个高电平,当需要断电时CTRL输入低电平随即切断Pin2的输出
6GND 
   

这部分也带有一个按键,按下之后 Pin2 即可输出(需要按的稍微长一些,保证MCU 的 CTRL能够输出高电平)

第三部分,基于MT3608 芯片的5V升压设计,具体芯片 DataSheet可以在【参考2】看到,这个也是也是来自开源广场别人的设计(不过忘记是哪篇了,找了一下没找到),接口定义如下:

引脚功能介绍
1IN3电源输入,例如输入3.3V
2OUT3电源输出,5V
3IN3同上IN3
4OUT3同上OUT3
5GND 
6GND 

简单功耗测量,测试方法是在电池串联万用表测量电流。5V对ESP32 S3 板【参考3】输出时,电流在90ma左右;MCU 切断供电后,电流在5ma左右;经过45s后IP5306自动断电后电流在0.04ma左右。

成品

 工作视频在:

https://www.bilibili.com/video/BV1EM4y167XK/

上述主要芯片除了电容电阻,其余都是购买自立创商城,有兴趣的朋友可以实验。

参考:

  1. https://oshwhub.com/armxu/kai-ji-zi-dong-guan-ji-dian-lu
  2. https://atta.szlcsc.com/upload/public/pdf/source/20161110/1478743351706.pdf
  3. https://mc.dfrobot.com.cn/thread-315546-1-1.html

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