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随身WiFi直供电方案讲解
之前设计三版解决低成本电池盒以及接口等系列问题。后面考虑到长期固定点使用不便。增加了直供电思路。并且以简单方便,价格低廉为设计目标。后面才有了目前的直流电加可替换电池方案。先说说我的设计思路。机子需要一个从3V到4.5v之间一个稳定的电压,就要想办法给它一个有稳定的电压电流。给一个4v以上的高电压,不然负载在相同的情况下,电压越低,需要电流越大,发热量就大。方案一,超级电容。超级电容分为2.7V,5.5v两种电容容量从1F到5F体积都比较大。市面上分享的方法就是直接电池接口正负极 。简单粗暴直接,效果立竿见影。还有就是加入了保护芯片CN3125,电压从2.7V~6V都是直接支持的,有过温过流保护。随身WiFi的供电基本满足。然后进入查资料的状态发现了好多问题。首先从价格来看,2.7V相比5.5V要更便宜一些。本来打算2.7V串联到5.4v再使用保护芯片。后来查资料超级电容不太适合使用的随身WiFi上。资料上我发现超级电容对于温度,工作电压是极其敏感的。简单来说的话,工作电压越高,温度越高,寿命会相应的降低。本身随身WiFi的发热量就是极其夸张的(60~70度)。就算中间隔了PCB以及塑料外壳。长期五伏的高压对超级电容来说可能有一点压力大就算是加上保护芯片降至四点几伏。但是元器件增多,价格随之向上增长。成本就超了很多了,贴片难度也随之增加。大家的随身WiFi大概也就是一块2块买的,甚至0元购。基本上就不划算了。故此放弃此方案。方案二,5v电源线直接连供。5v电源线直接接入电池的正负极。方案可以直接使用,我看了大家有很多成功的案例。但是呢就怕不太安全。此方案放弃。建议目前使用此方案的小伙伴加一个保护板。方案三,DC DC直流供电。还有就想起之前的一个方案,就是红米手机改直供大家分享的基本上就是DC-DC直流供电方案,但是这个方案是宽电压。输入电压范围从5V~75V对于随身WiFi电压实在是太高了。然后对于贴片技术有要求。放弃此方案方案四,5v降压4.2v刚开始考虑使用,5v直接接入3.7V锂电池保护板再给机子供电,保护板一直稳压到4.2V,后来想多此一举。TP4056有一个不带保护板的版本,也是稳定供压4.2V。再一想更不对劲啊。同样的价格可以买到带保护板的TP4056。我之前已经装机使用了。那只差一个测试。扣去电池插入type c直接供电保护板。开机正常,工作跑流量掉压关机。再次尝试一样应该是电容小了,刚好手上有个小号的超级电容(0元购5.5v0.22f),开机正常、跑流量8.3M/S是是原来的3-4M/S两倍之多去除锂电池还是可以降低电磁屏蔽的。没错这个就是我的直供电方案。缺点就是tp4056转换的效率不太高。工作温度稍微偏高。解决方案很简单,更换电阻减小充电电流。降低发热量再挤点硅胶加散热片完美解决,收官 4056和超级电容价格极低(用点券基本零元。) 超级电容设置的时候尽量离远一点主板或者架高。我们只要遵循电压越低,温度越低,寿命越长就可以了。尽量让超级电容工作在20度~30度左右就可以。下一版PCB设计只需加入一个type-c、一个开关和超级电容即可实现一块保护板(tp4056)既可以直供电、电池供电两种模式相互切换。成本大幅降低。我手上暂时没有电压表无法测量,如果担心的话,其实还是可以换成cn3125方案。有什么不对的,欢迎大佬指出。谢谢
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2024-08-04
随身WiFi电池低成本可替换电池第二篇
本着更换的思路。我重新设计了几版PCB。目前来说都兼容2100毫安时电池的版本。但还是有一点问题信号没考虑到。下一版设计中考虑减少铺铜来提高信号质量。历经三次打板。设计出来的基本上我已经非常满意。这里使用了tp4056作为电池的充放管理淘宝上很便宜(一块钱),所以这里就使用成品之前设计的基本考虑到用排针固定不太稳定。后面又加入挖孔使用廉价的医用布基胶带来固定。电池正负使用了讨巧一个设计,用排针来固定。偏转一定角度。即可固定并且正常取电。我这里偏转的角度有点偏大。之前考虑到排针联通电池正负极可能电阻偏大。因为它是铁还是镍?我在旁边重新设计了一个通孔是以后使用的话可以加上一段小段纯铜线来降低内阻。提高电池待机时间 接下来的话,这里是电量显示你喜欢的可以自己贴一下。这个设计是参考别人的,可能显示电量有点不准,最后一个灯亮的话好像是到3.2吧。我感觉很鸡肋,就没贴。下一版也参考到了。5v电源直供和原口直供(5v超级电容)这一版终于接口对齐。可以完美的和电源接口接触供电 不过还是有点缺点。原先设计的话是邮票孔但考虑排针就不易焊接,其实呢只要简单打磨使原层的锡露出来成平面就完美接触了放心PCB多设计了5mm。关于电池部分淘宝特价版使用签到券可以做到几分,甚至零元购。 好像还有超过3000mah的18650。以后有机会的话可以加上 1800待机时间的话是四小时左右。电池加上胶布固定好的话就不要拆卸了两端的排针本身弹性并不好。插拔十几次就发生金属疲劳。又要重新弯曲排针挑一颗合适的电池固定好就不要拆卸了。关于发热问题。之前的使用原装的电池。超高发热量,后来为了解决这问题能设计出来这个版本。目前发热量几乎等于没有,只有少量的热量在主板不过通过硅脂几乎就散发了感受不到。这里还是要感谢嘉立创捷配免费打板 你每次拿都有五个板。其中两个作为电池替换充电使用,还有一个原口超级电容供电 ,5v直供没有电池没有爆炸的风险完全可以放到车上使用。还有一个可以作为挂件。当然就是不能带上火车使用 方便便捷的话,我还是推荐使用原厂电池。毕竟体积小3c认证。有一个重要的就是后盖盖不了。嗯,第一次使用软件设计。有什么不对的欢迎大家指正焊接的话可以参考这篇文章。 我之前看过俄国的up主。使用铜线贴纸贴在手机背面是可以一定情况下增强信号的。第一次小白设计不太懂信号怎么设计?有懂得可以不吝赐教。希望可以在下一个版本中加入信号增强的功能。
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