A megfelelő akkumulátor kiválasztása rendkívül fontos tényező bármely elektronikus projekt sikerében. A lítium-polimer (LiPo) akkumulátorok még kompaktabbak, és nagyobb energiasűrűséggel rendelkeznek, ezért elterjedt szereplői lettek az elektronikai tervezésnek. Amikor 3,7 V-os LiPo akkumulátort választ a nyomtatott áramkör (PCB) ellátására, figyelembe kell venni néhány olyan szempontot, amelyek az akkumulátor maximális teljesítményének és biztonságos működésének elősegítik. Ez a kézikönyv segítséget nyújt Önnek a terhelési igények, a doboz mérete és a csatlakozó típusának elemzésében, hogy a legjobb akkumulátorválasztást hozhassa meg a tervezés részeként.
Terhelési igények és kisütési jellemzők elemzése
Ezután meg kell határozni a PCB rendszered teljesítményszükségletét, mielőtt kiválasztanál egy LiPo akkumulátort. Kezd a géped működési terhelésének vizsgálatával. Ez magában foglalja a normál üzemben lévő áramterhelés és a csúcsok számítását. Az ilyen követelmények ismerete lehetővé teszi, hogy kiválassz egy olyan akkumulátort, amely képes elegendő teljesítményt biztosítani az eszköz használata során.
A LiPo akkumulátoroknak bizonyos kisütési értékeléssel rendelkeznek, amelyeket általában C-értékelésként tüntetnek fel. Egy akkumulátor C-értékelése meghatározza a maximális kisütési sebességet, amellyel az akkumulátor sérülés nélkül kisülhet. Például egy 20C értékeléssel rendelkező 1000mAh-s akkumulátor állandó áramot biztosít 20 000mA-ben. Előfordulhat, hogy az akkumulátorod csökkenti a rendelkezésre álló áramot a feszültségesés miatt. Ha az eszközöd áramigénye meghaladja az akkumulátorod csúcsáram-korlátait, akkor elkerülheted ezt a problémát azzal, hogy egy az eszközöd által megkövetelttel megegyező vagy annál nagyobb csúcsáram-korlátú akkumulátort választasz.
Gondolja végig a projekt üzemeltetési időtartamával kapcsolatos elvárásait is. A különböző alkalmazások különböző követelményeket támasztanak a működés fenntartásához szükséges akkumulátor kapacitással szemben egy adott időszak alatt. Hosszabb működési idő esetén nagyobb akkumulátor-kapacitás szükséges. Ugyanakkor az akkumulátor kapacitása és a méret/súly korlátok közötti kompromisszumok a tervezési folyamat fontos részét képezik.
A fizikai méretek és csatlakozó típusok összehangolása
Egy másik fontos szempont a LiPo akkumulátor kiválasztásánál, hogy az fizikailag illeszkedjen a nyomtatott áramkör tervezéséhez. A LiPo akkumulátorok különböző formában és méretben kaphatók, figyeljen tehát arra, hogy a ház illeszkedjen a rendelkezésre álló helyhez a készülékben. Határozza meg pontosan a méretet, hogy elkerülje a mechanikai érintkezést, ami működési problémákat okozhat, vagy az akkumulátor és a berendezés elhasználódásához vezethet.
Vegye figyelembe a PCB kialakítását és az esetleges mechanikai korlátokat, például a házat vagy más alkatrészeket. A túl nagy méretű vagy rosszul elhelyezett akkumulátor problémákat okozhat az összeszerelés és használat során. Amennyiben a méretkorlátok miatt a tervezés korlátozott, érdemes lehet nagy energiasűrűségű akkumulátorokat választani, vagy akár újratervezni a megfelelő energiaellátás érdekében.
A csatlakozók típusa is meghatározó szerepet játszik, hiszen a LiPo akkumulátorok különféle csatlakozókkal, például JST, Molex vagy egyedi csatlakozókkal készülhetnek. A legfontosabb, hogy olyan csatlakozót válasszon, amely illeszkedik a PCB kialakításához. A csatlakozó típusának helytelen megválasztása csökkentheti a teljesítményátvitel hatékonyságát, vagy külön alkatrészek, például adapterek vagy egyedi kábelek használatát teheti szükségessé, ezzel bonyolítva a termék tervezését vagy összeszerelését.
Ügyeljen arra is, hogy mennyire egyszerű vagy bonyolult az összeszerelés és szétszerelés, különösen akkor, ha a kialakítás során rendszeresen cserélni kell az akkumulátorokat vagy karbantartás miatt. Az akkumulátor csatlakozó típusának egyszerűen kell csatlakoztatni és leválasztani, hogy egyszerűsítse a folyamatokat és csökkentse a sérülés kockázatát a kezelés során.
További fontolók
A kezdeti terhelési igények és a fizikai méretek a főbb tényezők, de mások is befolyásolhatják a 3,7 V-os LiPo akkumulátor kiválasztását. Ezek közé tartoznak:
Biztonsági funkciók: Az akkumulátoroknak beépített biztonsági mechanizmusokkal kell rendelkezniük, például túltöltés és alultöltés ellen, hogy elkerüljék az égett vagy tönkrement akkumulátorokat, amelyek végül az akkumulátor meghibásodásához vezethetnek.
Költség: Találjon egyensúlyt a projekt költségvetésében (figyelembe véve az akkumulátor minőségét és megbízhatóságát). A olcsóbb és alacsonyabb minőségű akkumulátorok használata kezdetben költséghatékony lehet; azonban ez előidézheti az akkumulátor korai meghibásodását és/vagy biztonsági kockázatokat jelenthet.
Környezeti körülmények: Vizsgálja meg, milyen környezetben fog működni az eszköze. A rendkívül magas/alacsony hőmérséklet ismert arról, hogy csökkenti az akkumulátorok teljesítményét és élettartamát, ezért fontos olyan akkumulátor kiválasztása, amely ideális a környezeti körülmények, különösen extrém hőmérsékletek szempontjából.
Gyártó híre: A gyártónak jó hírrel és megbízható termékek előállításának nyomon követhető múlttal kell rendelkeznie. Ez képes minimalizálni a rossz minőségű akkumulátorok kockázatát és biztosítani az egységes teljesítményt.
Ennek megerősítéséhez a megfelelő 3,7 V-os LiPo akkumulátor kiválasztása a PCB tervezéséhez részletes figyelmet igényel az energiaellátás igényeire, a komponens méretére és illeszkedésére a szomszédos alkatrészekhez viszonyítva. Ha biztos benne, hogy ezek az aspektusok megfelelően lettek értékelve, nyugodtan bízhat benne, hogy az eszközének szükséges követelmények sikeresen és lemondások nélkül teljesülnek.