Valget af den korrekte batteritype er en meget afgørende faktor for succesen af ethvert elektronikprojekt. Lithium-Polymer (LiPo)-batterier er endnu mere kompakte og har en højere energitæthed og er blevet almindelige i elektronikdesign. Når du vælger et 3,7 V LiPo-batteri til at drive dit printet kredsløb (PCB), bør nogle faktorer tages i betragtning, som vil sikre maksimal batteriydelse og -sikkerhed. Denne guide vil hjælpe dig med at træffe vigtige beslutninger, såsom belastningskrav, kassens størrelse og typen af stikforbindelse, så du kan foretage det bedste batterivalg som en del af dit design.
Analyse af belastningskrav og afladningskarakteristikker
Du skal kende dit PCB-kredsløbs effektbehov, før du vælger et LiPo-batteri. Start med at undersøge din maskines driftsbelastning. Dette indebærer beregningen af både den normale belastningsstrøm under drift og spidsbelastningen. Ved at kende disse krav, kan du vælge et batteri, der har tilstrækkelig kapacitet til at levere nok strøm til din enhed.
LiPo-batterier har visse afladningsværdier, som almindeligvis angives som C-værdier. En C-værdi for et batteri definerer den maksimale afladningshastighed, som batteriet kan aflades med, uden at blive skadet. For eksempel kan et 1000mAh batteri med en 20C-værdi levere en konstant strøm på 20 000mA. Der kan være tilfælde, hvor dit batteri reducerer den tilgængelige strøm på grund af spændingsdip. Hvis din enheds strømbehov er højere end dit batteris maksimale strømgrænse, kan du undgå dette problem ved at vælge et batteri med en maksimal strømgrænse, der er lig med eller højere end den, der kræves af din enhed.
Tænk også over forventningerne i forhold til projektets løbetidskrav. Forskellige applikationer vil have forskellige behov med hensyn til batterikapacitet for at opretholde en drift over en bestemt periode. En større batterikapacitet vil være nødvendig, hvis din enhed benyttes over lange tidsintervaller. Dog er afvejningen mellem kapaciteten og begrænsningerne i forhold til størrelse/vægt en vigtig del af designprocessen.
Overensstemmelse med fysiske dimensioner og konnektortyper
Et andet vigtigt aspekt ved valg af LiPo-batteri er, at det fysisk kan passe ind i dit printkortdesign. LiPo-batterier findes i mange former og størrelser, så vær opmærksom på, at beholderen passer til det tilgængelige rum i din enhed. Bestem størrelsen nøjagtigt for at forhindre mekaniske kontakter, som kan forårsage driftsproblemer eller føre til forringelse af batteriet og udstyret.
Tag højde for designet af din PCB og eventuelle mekaniske begrænsninger såsom kabinet eller andre dele. En for stor eller dårligt placeret batteri kan forårsage problemer under samling og brug. I tilfælde af begrænsede designs pga. størrelse, er det muligvis nødvendigt at overveje lagringsbatterier med høj energitæthed, eller endda at redesigne for at opfylde kravene til energi.
Typer af kontakter er også afgørende. LiPo-batterier har en række forskellige kontakter såsom; JST, Molex eller tilpassede kontakter. Det vigtigste er at vælge en kontaktype, der passer ind i dit PCB-design. Forkert valg af kontakt kan føre til ineffektiv strømforsyning eller nødvendigheden af at bruge ekstra komponenter såsom tilpasningsledninger eller specialfremstillede kabler, hvilket komplicerer enten design eller samling af produktet.
Se også på, hvor nem eller vanskelig det er at samle og adskille, især når dit design skal have batterier udskiftet regelmæssigt eller på grund af vedligeholdelse. Battteriets konnektortype skal være simpel at tilslutte og frakoble for at effektivisere processerne og minimere skaderisikoen ved håndtering.
Yderligere betragtninger
De initiale belastningskrav og fysiske dimensioner er de vigtigste faktorer, men andre kan påvirke valget af et 3,7 V LiPo-batteri. Dette inkluderer:
Sikkerhedsfunktioner: Batterier skal have indbyggede sikkerhedsforanstaltninger mod overladning og underladning for at undgå brændte og ødelagte batterier, som til sidst vil få batteriet til at fejle.
Pris: Find en balance i projektets budget (med hensyn til batteriets kvalitet og pålidelighed). Ved at bruge billigere og mindre kvalitetsfulde batterier kan det oprindeligt være mere økonomisk; dog kan det føre til tidlig batterifejl og/eller sikkerhedsrisiko.
Miljøforhold: Undersøg, hvilken type miljø din enhed skal fungere i. Meget høje/ lave temperaturer kan påvirke batterier negativt og reducere batterilevetiden. Derfor er det afgørende at vælge et batteri, der er velegnet til de miljømæssige forhold, herunder ekstreme temperaturer.
Producentens omdømme: Producenten bør have et godt omdømme og en dokumenteret historik for at levere kvalitetsprodukter. Dette vil minimere risikoen for batterier af dårlig kvalitet og sikre ensartet ydeevne.
For at understøtte dette bør valg af et passende 3,7 V LiPo-batteri til dit PCB-design tage højde for effektbehov, størrelse og pasform af komponenten i forhold til tilstødende dele og dele. Når du er sikker på, at disse aspekter er vurderet grundigt, kan du være sikker på, at enhedens krav vil blive opfyldt med succes og uden kompromisser.