在本教程中，我们将通过组合TP4056锂离子电池充电器IC和FP6291升压转换器IC来构建锂电池充电器和升压器模块，以构成单节锂电池。当使用锂电池为我们的电子项目供电时，这样的电池模块将非常有用。该模块可以安全地为锂电池充电，并将其输出电压升至稳定的5V，可以为我们的大多数开发板（如Arduino，NodeMcu等）供电。我们的模块的充电电流设置为1A，输出电流也为设置为5V时为1A，但是，如果需要并由电池支持，也可以轻松修改以提供高达2.5A的电流。
在整个教程中，我们将讨论电路图，如何设计PCB，如何订购电路板以及在焊接组件和测试电路时发生了什么问题。如果您不熟悉锂电池和充电器电路，请在继续使用该电路之前，先阅读一下锂电池和锂电池充电器电路的介绍，以了解您的想法。
在这里，我们使用PCBWay为该项目提供PCB板。在本文的以下各节中，我们详细介绍了设计，订购和组装此锂电池充电器电路的PCB板的完整过程。
所需组件
- TP4056锂离子电池充电器IC
- FP6291升压转换器IC
- USB Type-A母连接器
- Micro USB 2.0 B类型5针连接器
- 5×电阻（2×1k，1.2k，12k，88k）
- 6×电容器（2×0.1µf，2×10µf，2×20µf）
- 2个LED
- 1×电感（4.7µH）
- 1×二极管（1N5388BRLG）
- 18650锂电池
电路图和说明
上面给出了18650锂电池充电器和升压器模块的电路图。该电路有两个主要部分，一个是电池充电电路，第二个是DC至DC升压转换器部分。升压器部分用于将电池电压从3.7v升至4.5v-6v。在此电路的此处，我们在升压器侧使用了USB Type-A母连接器，在充电器侧使用了Micro USB 2.0 B型5针连接器。该电路的完整工作原理也可以在本页底部的视频中找到。
的电池充电器电路的设计是围绕一个专用的锂离子电池充电器TP4056 IC。 TP4056是一款用于单节锂离子电池的完整恒流/恒压线性充电器。 TP4056的SOP封装和较少的外部组件数使其非常适合便携式应用。该IC通过处理通过Micro USB插座接收的5V DC输入电源来处理电池的充电操作。与之相连的LED指示充电状态。
该DC-DC升压转换器电路使用DC-DC升压转换器FP6291 IC设计的。这款1 MHz DC-DC升压升压IC可以在应用中使用，例如，从3V电池获得5V稳定电压。升压转换器电路通过电池端子（+和-）获取输入电源，由FP6291 IC处理，以通过其输出端的标准USB插座提供稳定的5V DC电源。
制造PCB 18650锂电池充电器和升压模块
现在我们了解了原理图的工作原理，我们可以继续为项目构建PCB。您可以使用我们选择的任何PCB软件来设计PCB。完成后，我们的PCB如下图所示。
上述电路的PCB布局也可以从Gerber网站下载，网址为Gerber：
- 18650锂电池充电器Gerber文件
现在，我们的设计已经准备就绪，是时候使用Gerber文件制作它们了。要完成PCB非常简单，只需执行以下步骤-
从PCBWay订购PCB
第1步： 进入https://www.pcbway.com/，如果这是您第一次，请注册。然后，在“ PCB原型”选项卡中，输入PCB的尺寸，层数和所需的PCB数。
第2步：点击“立即报价”按钮继续。如果需要，您将转到一个页面，在其中设置一些其他参数，例如所使用的材料，轨道间距等。但是大多数情况下，默认值都可以正常工作。
第3步：最后一步是上传Gerber文件并继续付款。为了确保过程顺利进行，PCBWAY会在进行付款之前先验证您的Gerber文件是否有效。这样，您可以确保您的PCB易于加工，并且能够按承诺达到您的要求。
组装和测试18650充电器和Booster模块
几天后，我们收到了整齐的PCB板，PCB质量一如既往。电路板的顶层和底层如下所示。
组装完所有组件并将红色和黑色导线焊接到B +和B-引脚以连接到我们的18650电池。由于我没有点焊机，因此我用磁铁固定了与18650电池的连接。组装好的模块和锂电池如下所示。
板上的绿色和黄色LED指示灯是模块的充电状态。给电池充电时，绿色LED会发光，而黄色LED会发光表示充电完成或模块正在等待电池。如果未连接充电器，则微型USB端口可用于为电池充电，因此绿色LED或黄色LED均不会发光。我们可以在该模块上使用任何5V充电器，只需确保充电器的输出电流为1A或更高即可。下图显示了为我们的锂电池充电的模块，请注意绿色LED亮起。
输出USB端口设计用于5V和1A。来自18650电池的电池电压升至5V，以为电子项目供电。下图显示了如何使用该模块为Arduino纳米板供电。
请注意，理论上模块的最大输出电流可以配置为2.5A，但实际上即使电阻设置为2.5A，我也无法获得超过1.5A的电流。这可能是因为我的电池或升压IC本身。但是，如果负载电流小于1A，则该低成本升压电路就足够了。
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