Zaloguj
Rysunek 1. Schemat ideowy modułu zasilacza buforowego
Przewidziano trzy tryby pracy układu:
- Ładowanie akumulatora LiPo 3,6 V z płytki Launchpad w trybie CHG, bez dodatkowych przewodów, zasilaczy itp., ładowanie odbywa się podczas podłączenia modułu do PC, np. w trakcie opracowywania aplikacji.
- Zasilanie Launchpada z akumulatora LiPo w trybie ON, poprzez wbudowaną przetwornicę obniżająco/podwyższającą, odpowiedzialną utrzymywanie za stabilnego napięcia 3,3 V w szerokim zakresie zmian napięcia akumulatora. Możliwe jest zasilanie przetwornicy z dwóch ogniw alkaicznych LR6.
- Wyłączenie przetwornicy/ładowarki, tryb OFF, w trakcie zasilania z PC lub np. podczas manipulacji przy złączach GPIO.
Schemat ideowy nakładki pokazano na rysunku 1. Wybór trybu pracy układu odbywa się wyłącznikiem SW (MSS2346). W położeniu CHG - ładowanie (zwarte CA-3A, CB-3B), napięcie 3,3 V z Launchpada jest doprowadzone do przetwornicy podwyższającej z układem U3 typu MCP1640.
Układ pracuje w typowej aplikacji i jest odpowiedzialny za podwyższenie napięcia 3,3 V do poziomu 4,8 V ustalanego dzielnikiem rezystancyjnym R4 i R5, a koniecznego do poprawnej pracy ładowarki akumulatorów U2 typu MCP73833. Prąd ładowania akumulatora jest ustalany rezystorem R3, w modelu ustawiono go na wartość ok. 50 mA. Nie należy zwiększać prądu ładowania ze względu na ryzyko przeciążenia stabilizatora 3,3 V wbudowanego w płytkę Launchpad.
Akumulator jest podłączony do złącza LiPo 1S. Podczas pracy jest konieczne założenie zwory ACCU zwierającej wyprowadzenia 1 i 2 akumulatora. W trybie ładowarki sekcja 3A-CA przełącznika SW blokuje pracę przetwornicy U1. W środkowym położeniu przełącznika SW (tryb OFF), układ ładowarki jest odłączony od zasilania, a układ przetwornicy jest wyłączony (EN=0), aby nie dopuścić do rozładowywania akumulatora.
Rysunek 2. Schemat montażowy modułu zasilacza buforowego |
Fotografia 3. Przykładowy zestaw mobilny |
W pozycji ON przełącznika SW, zostaje uaktywniona przetwornica U1 typu TPS63031, poprzez podanie stanu wysokiego na wyprowadzenie EN (zawarte sekcje 1A,CA) oraz poprzez sekcje 1B,CB napięcie wyjściowe U1 podłączone zostaje do potencjału zasilania VCC.
Możliwe jest zastosowanie w charakterze źródła energii zestawu dwóch baterii LR06 połączonych szeregowo, w tym przypadku nie używamy ładowarki, a zestaw ogniw podłączony jest do gniazda LiPo, pomiędzy zaciski 1-4, zwora ACCU musi być zdjęta. W tym połączeniu pracować będzie tylko przetwornica U1.
Wykaz elementówRezystory: (SMD 1206) Kondensatory: (SMD 1206) Półprzewodniki: Inne: |
Moduł wyposażony jest w złącza P14-P17, P20-P25 w standardzie Arduino Sensor, umożliwiające podłączenie zewnętrznych przetworników, czujników itp. Dodatkowo na złącze I2C wyprowadzona jest magistrala szeregowa do zewnętrznych modułów rozszerzeń. Modułowi Xbee towarzyszą typowe elementy, przycisk reset i dioda RSSI. Zwora XBEE umożliwia przeplot sygnałów TX/RX w zależności od sposobu realizacji transmisji (programowa/ sprzętowa) i typu procesora umieszczonego w Launchpadzie.
Moduł zasilacza zmontowano na dwustronnej płytce drukowanej - jej schemat montażowy pokazano na rysunku 2. Sposób montażu nie wymaga omówienia, należy tylko zwrócić uwagę na prawidłowe przylutowanie pada termicznego U1.
Po zmontowaniu nie pozostaje nic innego, jak zastosowanie zestawu we własnej aplikacji mobilnej. Na fotografii 3 pokazano kompletny zestaw FR5969 z wyświetlaczem i modułem zasilania buforowego.
Adam Tatuś, EP
