Výber správnej batérie je veľmi dôležitým faktorom úspechu akéhokoľvek elektronického projektu. Batérie typu Lithium Polymer (LiPo) sú ešte kompaktnejšie a majú vyššiu energetickú hustotu a stali sa bežnými v elektronických návrhoch. Keď si vyberáte 3,7 V LiPo batériu pre váš PCB návrh, mali by ste zvážiť niekoľko faktorov, ktoré umožnia maximálny výkon a bezpečnosť batérie. Táto príručka vám pomôže urobiť dôležité rozhodnutia, ako sú požiadavky na zaťaženie, veľkosť krabice a typ konektora, aby ste mohli urobiť najlepšiu voľbu batérie ako súčasť vášho návrhu.
Analýza požiadaviek na zaťaženie a vlastností vybíjania
Požiadavky na výkon vašej schémy PCB musia byť pred výberom LiPo batérie identifikované. Začnite preskúmaním prevádzkového zaťaženia vašej mašiny. To zahŕňa výpočet zaťaženia prúdu pri bežnej prevádzke aj špičiek. Poznanie takýchto požiadaviek vám umožní vybrať batériu, ktorá má kapacitu poskytovať dostatočný výkon pri používaní zariadenia.
LiPo batérie majú určité vybíjacie hodnotenia, ktoré sú bežne uvádzané ako C-hodnotenia. C-hodnotenie batérie určuje maximálnu rýchlosť vybíjania, pri ktorej môže byť batéria vybíjaná bez poškodenia. Ako príklad, batéria s kapacitou 1000 mAh a hodnotením 20C môže poskytovať konštantný prúd 20 000 mA. Môžu nastať prípady, keď vaša batéria znižuje dostupný prúd kvôli poklesu napätia. Ak sú požiadavky na prúd vašeho zariadenia väčšie ako maximálne prúdové limity vašej batérie, tento problém môžete vyriešiť výberom batérie s rovnakým alebo vyšším maximálnym prúdovým limitom, než je požadované vašim zariadením.
Tiež zvážte očakávania z hľadiska požiadaviek na výdrž batérie vo vašom projekte. Rôzne aplikácie si vyžadujú rôzne požiadavky na kapacitu batérie, aby mohli po určitú dobu udržať prevádzku. V prípade, že vaše zariadenie pracuje počas dlhších intervalov, bude potrebná väčšia kapacita batérie. Avšak kompromisy medzi kapacitou a obmedzeniami veľkosti/hmostnosti sú dôležitou súčasťou návrhového procesu.
Prispôsobenie fyzických rozmerov a typov konektorov
Ďalším dôležitým aspektom pri výbere LiPo batérie je, aby fyzicky zapadala do vášho návrhu plošného spoja. LiPo batérie sú dostupné v mnohých tvaroch a veľkostiach, preto venujte pozornosť tomu, aby batéria zapadla do dostupného priestoru vo vašom zariadení. Presne určite veľkosť, aby ste predišli mechanickému kontaktu, ktorý by mohol spôsobiť problémy s prevádzkou alebo viesť k poškodeniu batérie a zariadenia.
Zohľadnite konštrukciu vašej plošného spoja a akékoľvek mechanické obmedzenia, ako napríklad kryt alebo iné súčiastky. Príliš veľká alebo nesprávne umiestnená batéria môže spôsobiť problémy počas montáže a používania. V prípade obmedzeného dizajnu podľa veľkosti možno budete musieť zvážiť použitie batérií s vysokou energetickou hustotou alebo dokonca prepracovať dizajn tak, aby vyhovoval požiadavkám na výkon.
Typy konektorov sú rovnako rozhodujúce, LiPo batérie majú rôzne konektory ako napríklad JST, Molex alebo vlastné konektory. Najdôležitejšou časťou je vybrať typ konektora, ktorý bude kompatibilný s vaším dizajnom plošného spoja. Nesprávna voľba konektora môže viesť k neefektívnosti pri dodávaní energie alebo nutnosti použiť ďalšie komponenty, ako sú adaptéry alebo špeciálne káble, čo komplikuje dizajn alebo montáž výrobku.
Zvážte aj, ako ľahké alebo ťažké je zloženie a rozloženie, najmä ak váš návrh vyžaduje pravidelnú výmenu batérií alebo údržbu. Typ konektora batérie by mal byť jednoduchý na pripojenie a odpojenie, aby sa procesy zrýchlili a minimalizovalo sa poškodenie pri manipulácii.
Ďalšie úvahy
Počiatočné požiadavky na zaťaženie a fyzické rozmery sú hlavnými faktormi, ale ďalšie môžu ovplyvniť voľbu 3,7 V LiPo batérie. Patria sem:
Bezpečnostné funkcie: Batérie by mali mať zabudované bezpečnostné opatrenia, ako napríklad ochranu proti prebitiu a nedobíjaniu, aby sa zabránilo spáleniu batérií, čo by v konečnom dôsledku spôsobilo ich chybnú funkciu.
Náklady: Nájdite rovnováhu medzi rozpočtom vášho projektu (s ohľadom na kvalitu a spoľahlivosť batérie). Použitie lacnejších a menej kvalitných batérií môže byť na začiatku ekonomické, avšak môže spôsobiť predčasné poruchy batérie a/alebo bezpečnostné riziká.
Klimatické podmienky: Zvážte, aké budú klimatické podmienky, v ktorých bude vaše zariadenie fungovať. Veľmi vysoké/nízke teploty známo sťahujú batérie a skracujú ich životnosť, preto je dôležité vybrať batériu, ktorá je ideálna z hľadiska klimatických podmienok vrátane extrémnych teplôt.
Reputácia výrobcu: Výrobca by mal mať dobrú povesť a úspešnú históriu opravy kvalitných výrobkov. Tým sa minimalizuje riziko batérií nízkej kvality a dosiahne sa rovnomerný výkon.
Pre zabezpečenie toho všetkého je potrebné pri výbere vhodnej 3,7 V LiPo batérie pre vašu návrhovú dosku zvážiť podrobné posúdenie požiadaviek na výkon, veľkosť a prispôsobenie komponentu vzhľadom na susediace časti a diely. Ak budete mať istotu, že tieto aspekty boli dôkladne posúdené, môžete byť presvedčení, že požiadavky, ktoré vaše zariadenie musí spĺňať, budú úspešne a bez kompromisov splnené.