แม้แต่ในโลกสมัยใหม่กระแสไฟฟ้าขัดข้องก็ไม่ใช่เรื่องแปลก ในเวลาเดียวกันอุปกรณ์ที่บุคคลใช้โต้ตอบกับอินเทอร์เน็ตกลายเป็นอุปกรณ์พกพาแล็ปท็อปโทรศัพท์แท็บเล็ต อย่างไรก็ตามเมื่อพลังงานถูกตัดการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตก็จะหยุดลงเนื่องจากเราเตอร์ Wi-Fi ที่ใช้ในระดับสากลนั้นใช้พลังงานจากเครือข่ายไฟฟ้า บทความนี้อธิบายถึงวิธีการแก้ปัญหานี้
อุปกรณ์นี้มีความสามารถในการจ่ายไฟให้กับเราเตอร์ไร้สายมาตรฐานการชาร์จสมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์ใด ๆ ที่มีแหล่งจ่ายไฟ 5 V และกระแสสูงถึง 1 A
ขั้นตอนที่ 1: ข้อกำหนดเบื้องต้นและเครื่องมือ
ส่วนประกอบที่จำเป็น:
1. โมดูลการชาร์จ TP4056
2. Step-up ตัวแปลง DC / DC
3. ตัวแปลง 5V boost
4. ไฟ LED
5. ตัวเชื่อมต่อ 2.1 x 5.5 มม. ตัวเมีย
6. ขั้วต่อ 2.1 x 5.5 มม. ชาย (2 ชิ้น)
7. สวิตช์ไฟ
8. 18650 แบตเตอรี่
9. ผู้ถือ 18650
10. สาย
11. ท่อหดความร้อน
12. ไส้ปลา
เครื่องมือที่ใช้:
1. หัวแร้ง
2. ปืนกาวร้อน
3. ก้ามปู
4. เครื่องปอกสายไฟ
5. เครื่องพิมพ์ 3D
ขั้นตอนที่ 2: วงจรทำงานอย่างไร
การทำงานของวงจรนั้นง่ายมากภายใต้สภาวะปกติเครื่องชาร์จไฟจะถูกใช้โดยเครื่องชาร์จเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ 18650 และเพื่อจ่ายพลังงานให้กับเราเตอร์ ในระหว่างที่ไฟดับแบตเตอรี่จะใช้ประจุสะสมเพื่อจ่ายไฟให้กับเราเตอร์
ในแผนภาพวงจรแบตเตอรี่ 18650 เชื่อมต่อกับโมดูลการชาร์จ TP4056 เอาต์พุตของโมดูล TP4056 เชื่อมต่อกับตัวแปลงบูสเตอร์สองตัว: ตัวหนึ่งจ่ายไฟให้เราเตอร์ (12 V) และอีกขั้วหนึ่งกับขั้วต่อ USB (5 V) สำหรับชาร์จสมาร์ทโฟน แรงดันเอาท์พุทของบูสเตอร์คอนเวอร์เตอร์ (โมดูล SX1308) ถูกกำหนดโดยทริมเมอร์แบบหลายเลี้ยวที่ติดตั้งไว้บนบอร์ด แรงดันไฟฟ้าจะต้องตั้งค่าตามโมเด็มของคุณในกรณีส่วนใหญ่จะเป็น 12 V แต่ก็พบได้ที่ 9 V คุณสามารถค้นหาได้ทั้งบนแหล่งจ่ายไฟหรือบนตัวอุปกรณ์เอง เอาต์พุตของบูสเตอร์แปลง (SX1308) เชื่อมต่อกับแจ็คภายนอก 5.5 มม. ผ่านสวิตช์
ขั้นตอนที่ 3: การเลือกแบตเตอรี่
ก่อนอื่นให้ตรวจสอบคุณสมบัติของเราเตอร์ / โมเด็มของคุณ ในกรณีนี้การใช้พลังงานของเราเตอร์คือ 12 V และ 0.5 A ดังนั้นความต้องการพลังงานของเราเตอร์คือ 12 x 0.5 = 6 วัตต์
ผู้เขียนพิจารณาเวลาสแตนด์บาย 30 นาที ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมี 6 x 0.5 = 3 W / h
แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ 18650 คือ 3.7 V
ความจุที่ต้องการ = 3 W / h / 3.7 V = 0.810 Ah; = 810 mAh
แบตเตอรี่เดียวกันนี้ใช้สำหรับชาร์จสมาร์ทโฟนด้วย สมมติว่าคุณต้องชาร์จโทรศัพท์เป็น 35-40% สำหรับใช้ในกรณีฉุกเฉินเท่านั้น แบตเตอรี่ของสมาร์ทโฟนของผู้แต่ง (One Plus 6) ออกแบบมาสำหรับ 3300 mAh
กำลังการผลิตที่ต้องการขั้นสุดท้ายคือ = 810 + 3300 x 0.4 = 2130 mAh
โดยคำนึงถึงความสูญเสียในการแปลงแบตเตอรี่ Panasonic 3400 mAh ถูกเลือกสำหรับ mini-UPS นี้
ขั้นตอน 4. สรุปของ LEDs บนแผงด้านหน้า
สถานะการชาร์จของแบตเตอรี่ 18650 แสดงโดย LED สองดวงในโมดูล TP4056 ในการตรวจสอบการชาร์จไฟ LED ถูกวางไว้ที่แผงด้านหน้าของอุปกรณ์
ขั้นตอนที่ 5: เชื่อมต่อผู้ถือ
ขั้นแรกให้ใช้การบัดกรีจำนวนเล็กน้อยกับแผ่น B + และ B- บนโมดูล TP4056
จากนั้นประสานสายสีแดงของที่ใส่แบตเตอรี่ไปยังขั้ว B + และสายสีดำเข้ากับขั้ว B- ของโมดูล TP4056
ขั้นตอนที่ 6: เชื่อมต่อ Boost Converters
เช่นเดียวกับในขั้นตอนก่อนหน้าใช้การบัดกรีจำนวนเล็กน้อยกับขั้ว Out + and Out - ของโมดูล TP4056
จากนั้นประสานลวดจากตัวแปลงเพิ่มไปยังโมดูล TP4056 ดังแสดงในแผนภาพ
โมดูล SX1308:
VIN + เชื่อมต่อกับ Out +
GND เชื่อมต่อกับ Out-
ตัวแปลง Boost USB:
VIN + เชื่อมต่อกับ Out +
VIN- เชื่อมต่อกับ Out-
ขั้นตอนที่ 7: เตรียม Connector และ Switch
บัดกรีสายไฟเข้ากับปุ่มเปิดปิดและตัวเชื่อมต่อ อย่าบัดกรีสายไฟไปยังโมดูลจนกว่าจะเสร็จสิ้นหลังจากการติดตั้งในที่อยู่อาศัย
ขั้นตอนที่ 8: เตรียมอะแดปเตอร์
ตอนนี้คุณต้องเตรียมอะแดปเตอร์สำหรับเชื่อมต่อเอาท์พุทของ UPS เข้ากับเราเตอร์ ในขั้นตอนนี้มันเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องกำหนดขั้วของขั้วต่อในบางกรณีที่ขั้วต่อเหล่านี้รวมถึงข้างในลบข้างนอกในตัวอื่น ๆ - ในทางกลับกัน คุณสามารถค้นหาได้ทั้งข้างซ็อกเก็ตหรือบนฉลากหรือบนแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์นี้ ตามกฎแล้วพวกเขาจะระบุทุกที่
ขั้นตอนที่ 9: ที่อยู่อาศัย
เพื่อให้ดูน่าสนใจกับผลิตภัณฑ์ผู้เขียนได้พัฒนาเคสสำหรับโครงการนี้ สำหรับสิ่งนี้มีการใช้โปรแกรม Autodesk Fusion 360
ที่อยู่อาศัยประกอบด้วยสองส่วน:
1. ตัวหลัก
2. ปก
ตัวหลักถูกออกแบบมาสำหรับส่วนประกอบทั้งหมดรวมถึงแบตเตอรี่ ฝาครอบควรครอบคลุมร่างกายหลัก
ผู้เขียนใช้เครื่องพิมพ์ Creality CR-10S ของเขาและพลาสติก PLA สีเทาและสีแดง 1.75 มม. สำหรับชิ้นส่วนการพิมพ์ การพิมพ์ตัวเครื่องใช้เวลาประมาณ 5 ชั่วโมงและประมาณ 1 ชั่วโมงในการพิมพ์ฝาปิดด้านบน
ใช้การตั้งค่าต่อไปนี้:
ความเร็วในการพิมพ์: 60 มม. / วินาที
ความสูงของชั้น: 0.2 มม. (0.3 ก็ใช้ได้ดีเช่นกัน)
ความหนาแน่น: 25%
อุณหภูมิเครื่องอัดรีด: 200 องศาเซลเซียส
อุณหภูมิโต๊ะ: 60 องศาเซลเซียส
สามารถดาวน์โหลดไฟล์สำหรับพิมพ์ได้ที่ท้ายบทความ
จากตัวเอง สำหรับโครงการกล่องติดตั้ง 20 รูเบิลที่ถูกที่สุดนั้นสมบูรณ์แบบแบตเตอรี่ 18650 พร้อมตัวยึดถูกวางไว้อย่างนั้นถ้านั่นคือสิ่งที่พวกเขาทำขึ้นมา ถูกตรวจสอบ
ขั้นตอนที่ 10: การติดตั้งส่วนประกอบ
ใส่ส่วนประกอบ (TP4056, เพิ่มตัวแปลง, LED, สวิตช์สลับและซ็อกเก็ต) ลงในรูของตัวหลักดังที่แสดง
ในที่สุดใส่แบตเตอรี่ 18650 ภายในที่ยึด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าใส่มันด้วยขั้วที่ถูกต้อง ขั้วถูกทำเครื่องหมายบนที่ใส่แบตเตอรี่
สุดท้ายติดตั้งฝาปิดด้านบนแล้วขันเข้ากับสกรู 4 ตัวที่มุม
ขั้นตอนที่ 11: การทดสอบและสรุป
เชื่อมต่อ UPS เข้ากับเครื่องชาร์จ micro USB มาตรฐาน (5 V / 1 A) ในระหว่างกระบวนการชาร์จไฟ LED สีแดงจะสว่างขึ้นและเมื่อการชาร์จเสร็จสิ้นไฟจะดับลงและสีเขียวจะสว่างขึ้น
ตอนนี้เชื่อมต่อ mini-UPS กับเราเตอร์โดยใช้สายเคเบิลที่ผลิต เราเตอร์ควรเปิด
เมื่อเชื่อมต่อกับพอร์ต USB ของสมาร์ทโฟนการชาร์จควรเริ่มขึ้น
สรุปแล้วเป็นของตัวเองเล็กน้อย แบตเตอรี่จะต้องเลือกไม่เพียง แต่ตามความจุ แต่ยังตามออกปัจจุบัน ผู้เขียนไม่ได้คำนึงถึงสิ่งนี้ในการจ่ายไฟให้เราเตอร์และชาร์จโทรศัพท์พร้อมกันคุณต้องใช้แบตเตอรี่ที่มีกระแสไฟออกอย่างน้อย 3 A ในกรณีนี้บนแบตเตอรี่เอาต์พุตปัจจุบันจะถูกทำเครื่องหมายด้วยตัวอักษร C (3C - 3 แอมแปร์, 10C - 10 แอมแปร์) จำไว้ว่าถ้าคุณตัดสินใจที่จะทำซ้ำ เช่นเดียวกันกับตัวแปลงบูสต์ ตัวอย่างเช่นตัวแปลง Mt3608 ได้รับการออกแบบสำหรับโหลดสูงสุด 2A เมื่อเชื่อมต่อโหลดที่มีขนาดใหญ่ขึ้นจำเป็นต้องใช้โมดูลที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นตามลำดับ
ดาวน์โหลดไฟล์สำหรับการพิมพ์ 3 มิติ
โชคดีสำหรับทุกคนในงานของคุณ!