3188 
~4.5 мин
Веерные отключение довольно частые явления в странах СНГ. Хотя за окном 21 век и, казалось бы, такое понятие должно остаться в прошлом, но современные реалии говорят об обратном. Аварии на кабельных и воздушных линиях, короткие замыкания, морально устаревшее оборудование… Думаю, концепция ясна. Но благодаря повсеместному распространению ноутбуков переждать пару часов отсутствия электроэнергии можно без особого расстройства. Однако ноутбук без интернета, это всего на всего электронная пишущая машинка. В сегодняшней статье, мы постараемся это исправить, а именно сделать своими руками бесперебойный источник питания для роутера.
Примечание переводчика: В статье я пишу либо роутер, либо маршрутизатор. Да, это одно и то же устройство. Они абсолютно ничем не отличаются и между ними нет никакой разницы. Просто роутер (router) – это по-английски. А на русский это слово переводится как маршрутизатор. Вот и все. И так и так будет правильно.
Шаг 1: Необходимые компоненты и инструменты
Необходимые компоненты:
- TP4056 зарядное устройство;
- Повышающий преобразователь;
- USB повышающий преобразователь;
- Светодиоды;
- Разъемы питания (папа-мама);
- Тумблер;
- Аккумулятор (тип 18650);
- Держатель аккумулятора (тип 18650);
- Провода;
- Термоусадка;
- Пластик для 3D принтера (можно заменить фанерой).
Используемые инструменты:
- Паяльник;
- Термоклеевой пистолет;
- Кусачки;
- Инструмент для зачистки проводов (стриппер);
- Тиски для плат;
- 3D принтер (можно заменить ручным лобзиком);
- Строительный фен.
Шаг 2: Как работает схема
Принцип работы схемы очень простой. В нормальных условиях питание схемы осуществляется от сети (маршрутизатор и аккумулятор). При отсутствии напряжения, питание маршрутизатора осуществляется с аккумулятора.
На принципиальной схеме аккумулятор 18650 подключен к зарядному модулю TP4056. Выход модуля TP4056 подключен к двум модулям повышающего преобразования: один для питания маршрутизатора (12 В), а другой - к разъему USB (5 В) для зарядки смартфона. Выходное напряжение повышающего преобразователя (модуль SX1308) можно установить, повернув подстрочное сопротивление на плате. В моем случае я установил его на 12В. Если ваш маршрутизатор работает от 9В, то установите его на 9В. Выход повышающего преобразователя (SX1308) подключается к внешнему 5,5-мм разъему постоянного тока через тумблер.
Предупреждение:
Обратите внимание, что вы работаете с литий-ионным аккумулятором, который потенциально очень опасный. Я не могу нести ответственность за любую потерю имущества, ущерб или потерю жизни, если что произойдет. Это руководство предназначено для тех, кто обладает достаточными знаниями в области литиево-ионных технологий. Не пытайтесь повторить это, если вы новичок. Будьте осторожны.
Шаг 3: Выбор аккумулятора
Во-первых, проверим характеристики маршрутизатора, прочитав всю информацию на шильдике.
Входная мощность маршрутизатора составляет 12 В и 0,5 А. Таким образом, требования к питанию для маршрутизатора составляют 12 х 0,5 = 6 Вт.
Резервное время работы - 30 минут. Таким образом для работы роутера требуется = 6 х 0,5 = 3 Втч
Номинальное напряжение аккумулятор 18650 составляет 3,7 В
Требуемая емкость = 3 Втч / 3,7 В = 0,810 Ач = 810 мАч
Этот же аккумулятор также будет заряжать смартфон. Пускай, нужно зарядить телефон до 35-40% (только для экстренного использования). Аккумулятор смартфона (One Plus 6) рассчитан на 3300 мАч.
Конечная требуемая емкость составляет = 810 + 3300 х 0,4 = 2130 мАч
Принимая во внимание потери в преобразователе, я выбрал аккумулятор Panasonic емкостью 3400 мАч для этого мини-ИБП.
Шаг 4: Выпаиваем встроенные светодиоды
Состояние зарядки аккумулятора 18650 отображается двумя светодиодами на модуле TP4056. Цель состоит в том, чтобы вынести их так, чтобы они были видны снаружи корпуса. Поэтому выпаиваем встроенные светодиоды и припаиваем на их место два 5-миллиметровых светодиода (красный и зеленый).
Возьмём паяльник с тонким жалом и аккуратно удалим светодиоды с платы, с помощью пинцета.
Примечание: будьте осторожны во время выпаивания, чтобы не повредить контактные площадки на печатной плате.
Шаг 5: Впаиваем светодиоды
Воспользуемся 5-миллиметровыми красными и зелеными светодиодами для индикации состояния зарядки аккумулятора.
Сначала подрежем выводы светодиодов, как показано на рисунке. Более длинная нога обозначена, как положительный вывод.
Затем припаяем провода к выводам. Для защиты места пайки наденем на него термоусадочную трубку.
Наконец, припаяем провода светодиодов к контактным площадкам модуля TP4056. Площадки, которые находятся в направлении чипа TP4056, являются отрицательными выводами.
Шаг 6: Присоединяем держатель аккумулятора
Сначала нанесём небольшое количество припоя на контактные площадки B+ и B- на модуле TP4056.
Затем припаяем красный провод держателя батареи к клемме B+, а черный к клемме B- модуля TP4056.
Шаг 7: Подключаем преобразователь
Как и в предыдущем шаге, нанесём небольшое количество припоя на клеммы Out+ и Out- модуля TP4056.
Затем припаяем провод от повышающих преобразователей к модулю TP4056, как показано на схеме.
Модуль SX1308:
- VIN + подключается к Out +
- GND подключается к Out-
USB Boost Converter:
- VIN + подключается к Out +
- VIN- подключается к Out-
Шаг 8: Разъем и выключатель
Припаяем провода к клемме тумблера и разъему постоянного тока.
Меньшая ножка гнезда является положительной клеммой.
На этом этапе не подключайте разъем постоянного тока и не переключайтесь на модуль повышающего преобразователя, это будет сделано после установки их в 3D-корпус.
Шаг 9:
Теперь нужно подготовить адаптер для подключения выхода ИБП к входу маршрутизатора. Сначала проверим спецификацию маршрутизатора, чтобы подтвердить размер гнезда и полярность штекера. На роутера будет небольшая диаграмма с указанием полярности; Соблюдайте осторожность, так как неправильное электропитание может повредить устройство.
В статье размер гнезда составляет 5,5 мм, а полярность штекера положительная. По размеру, берем два штекера «папа». Затем припаиваем красный провод к штекеру (меньший вывод) и черный провод на "корпус".
Шаг 10: Корпус
Корпус состоит из двух частей:
- Основной корпус;
- Крышка.
Основной корпус в основном предназначен для всех компонентов, включая аккумулятор. Крышка должна закрывать отверстие основного корпуса.
Шаблон для 3D принтера
Шаг 11: Монтаж деталей
Вставляем компоненты (TP4056, повышающие преобразователи, светодиоды, тумблер и гнездо) в гнезда основного корпуса, как показано на рисунке.
Вставляем аккумулятор вовнутрь держателя. Убедитесь, что полярность выбрана правильно.
Наконец, установим верхнюю крышку и закрутим 4 винта по углам.
Шаг 12: Тестирование и выводы
Подключим ИБП к стандартному зарядному устройству micro USB (5 В / 1 А). Во время процесса зарядки будет гореть красный светодиод, а по завершении зарядки он будет выключен, а зеленый светодиод будет включен.
Теперь подключим мини-ИБП к маршрутизатору с помощью кабеля адаптера, подготовленного на предыдущем шаге. Светодиоды маршрутизатора должны загореться.
Чтобы проверить порт USB, подключим свой смартфон и проверим процесс зарядки с помощью приложения Ampere.
Спасибо за внимание.
( Специально для МозгоЧинов )
