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SW6306移动电源主板

TKWTL
发布于2024-09-06 16:41:53
CC BY 分类:模拟/电源 侵权投诉
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简介:

以智融SW6306芯片为核心的移动电源板,支持100W输入输出,支持2~6S三元锂/2~7S磷酸铁锂电池

应用场景:

可用作SW6306的DEMO板,测试其各项功能及用法;也可直接用其组装移动电源

一、产品简介

基于智融SW6306设计制作的移动电源主板,最大支持100W输入输出,支持PD / UFCS / SVOOC / 高压SCP等协议,提供程序代码


二、应用场景

  1. 用于SW6306芯片的功能测试与参数测量,方便应用
  2. 直接安装在合适尺寸的铝壳中作为移动电源主板


三、产品概述

所有接口与引脚引出,可测试SW6306芯片除6pin数码管之外的所有功能

提供程序代码以便读写内部寄存器,板载排针方便功能切换与测试连接,带有大量测试点,方便测试板子各项电气参数,方便优化

也可直接作为成品移动电源的主板

基于立创EDA标准版设计,原理图源文件需要用其打开


四、产品参数

  • 输入电压范围:5 ~ 27V,对应电池节数2 ~ 6S(三元锂)或2 ~ 7S(磷酸铁锂)

(BOM选件最大支持到5串,需要更高串数需将BUS端MOS管Q1 Q2替换为BSC059N04LS6,并移除D3)

  • 充电电流范围:0 ~ 12A

(无单片机下最大支持11.2A,仅在单片机强制控制电池端限流时可以达到12A)

  • 输出电压范围:3.3 ~ 27.3V

(BOM选件最大支持到24V,需要更高电压需将BUS端MOS管Q1 Q2替换为BSC059N04LS6,并移除D3)

  • 输出电流范围:0 ~ 7A

(无单片机下最大支持5A,仅在单片机强制控制端口端限流时可以达到7A)

  • 接口:USB Type-C * 2 USB Type-A * 2 I2C控制接口 5V电源(VCC) WLED接口 IO1接口
  • C口支持协议:USB PD / QC / FCP / SCP / AFC / SVOOC / UFCS / MTK PE等(详见第七节测试图)
  • A1口支持协议:QC / FCP / SCP / AFC / SVOOC / UFCS / MTK PE等(详见第七节测试图)
  • A2口支持协议:VOOC / MTK PE等(详见第七节测试图)
  • 尺寸:长*宽*高 = 92.4*34*19mm
  • 重量:26.9g
  • 成本:约21元(批量)不含PCB及外壳


五、使用说明

SW6306移动电源主板硬件项目图1

使用的电感:

SW6306移动电源主板硬件项目图2

  • 直接使用:

按BOM与图片参考选件,原理图给出了默认配置与对应的配置电阻值,请根据你的电池组的类型,串数、容量参考附件中的数据手册谨慎选择!!

选用的电感为RM6扁铜线电感(也是某宝关键词);RNTC需要使用焊线型NTC电阻,阻值10K,B值3435;数码管选择0.25寸 5pin 188数码管

正面的HEATSINK处选贴散热片,尺寸9*9*5mm;BAT+ BAT-设计为直接焊线,不兼容板上电池接口

若不使用I2C功能则I2C一侧的4pin排针可以不焊接;

若使用I2C功能且不使用板上上拉电阻时,只用焊接中间一排的排针以连接外部电路;

若使用I2C功能且使用板上上拉电阻时,中间一排的排针需要选择17mm长排针,并用跳线帽分别连接I2C一侧的4pin排针中的INT、SDA、SCL脚

焊接好后测试输入输出是否有短路后再上电,若电池组电压正常则数码管会显示一个0 ~ 100%之间的值


  • 附带外壳以组装移动电源:

该产品PCB尺寸为适配外壳进行了专门设计,适配长宽高100*97*40mm的上下分体式铝外壳,尺寸文件971.rar在附件中提供,某宝关键词 97*40mm铝壳 即可搜到

该铝壳完美支持5S2P共10颗18650电池装入,推荐亿纬35V、三星35E等容量型电池,单节放电能力超过5A即可

此时HEATSINK处的散热片可不贴,只需在MOS上用导热垫将热量导到铝外壳上即可

面板、电池保护板需要自行设计

此时各配置电阻的推荐值:RPISET = RPOSET = RTMOD = 5.1K、RNMOD = 24K、RBCSET = 15K、RCSET = 10K、RVSET = NC、RKMOD = 20K


  • 外接单片机实现高级功能:

如果需要实现开关WLED,控制IO1脚,修改支持协议甚至强制控制输入输出等高级功能时,需要使用外接的单片机对内部寄存器进行读写

附件中提供了SW6306库与2个工程以作为示例,BASIC提供了基本的协议扩展与数据上传功能;VOLTAGE_STEP则示范了强制控制输出电压的用法

具体功能与接线顺序见文件夹内的readme.md

为使用该工程,需要准备的软件:KEIL V5.33及以上版本、串口监视软件、DAPLINK驱动

准备的硬件:DAPLINK、合宙AIR001开发板或PY32F002AF15P开发板、5pin杜邦线*2

产品需要的修改:RTMOD替换为0Ω电阻以选择I2C功能、连接SW6306的三个I2C引脚的长排针通过跳线帽与I2C一侧的4pin排针中的INT、SDA、SCL脚连接

打开后不要直接编译下载!需要根据你的电池组类型修改 sw6306.c 文件中 SW6306_Init()函数内的电池配置(case 12),否则有过充电的风险!!!


 六、备注

  • SW6306为QFN封装,电阻电容为0402封装,需要有一定的焊接能力
  • 智融SW6306有带V(SW6306V)与不带V(SW6306)的两种,SW6306V默认兼容VOOC协议,SW6306通过单片机配置也可支持VOOC
  • 示例与样图为5pin数码管,但也可兼容5LED+快充LED的显示方案,两者只能二选其一
  • 所有的1pin HDR2.54连接器都为测试点,也兼容直插测试环,可选焊接
  • 顶层位号D3为可选器件,用于保护BST引脚,可不焊接
  • 顶层接插件旁位号LED的为可选器件,用于指示WLED脚状态,可不焊接
  • 底层位号R1 R2 C1 C2为可选器件,用于开关节点的尖峰吸收,不用焊接
  • A2口协议支持存在问题,不推荐使用
  • 配套外壳购买下单时注意选择100mm 长度,不要买成120mm的


七、测试照片与视频

测试仪器:

  • 万用表:众仪/ZOYI ZT219
  • 示波器:鼎阳/Siglent SDS1102X-C
  • USB表:维简/WITRN U3

协议测试:

带V版本连接单片机:

SW6306移动电源主板硬件项目图3

C口,分别为协议检测、PDO、UFCS

SW6306移动电源主板硬件项目图4 SW6306移动电源主板硬件项目图5 SW6306移动电源主板硬件项目图6

A1口(板上的USB3)

SW6306移动电源主板硬件项目图7 SW6306移动电源主板硬件项目图8

A2口(板上的USB4)

SW6306移动电源主板硬件项目图9

SW6306V版本独立使用(C口与A1口也支持UFCS协议):

SW6306移动电源主板硬件项目图10 SW6306移动电源主板硬件项目图11 SW6306移动电源主板硬件项目图12

SW6306版本独立使用(C口与A1口也支持UFCS协议):

SW6306移动电源主板硬件项目图13 SW6306移动电源主板硬件项目图14

SW6306移动电源主板硬件项目图15 SW6306移动电源主板硬件项目图16


效率测试(基于DIY电池组):

100W:充入93.33Wh,放出75.31Wh 总充放效率80.7%,开方得单次效率89.8%

60W:充入89.91Wh,放出76.99Wh 总充放效率85.6%,开方得单次效率92.5%

以上非板端效率,包含了电池内阻损耗、被动均衡损耗和连接线损耗等


纹波测试:

SW6306移动电源主板硬件项目图17 SW6306移动电源主板硬件项目图18

SW6306移动电源主板硬件项目图19 SW6306移动电源主板硬件项目图20

SW6306移动电源主板硬件项目图21 SW6306移动电源主板硬件项目图22

并不十分完美,介意者可加大固态及MLCC容量以改善


以下视频展示了产品的支持协议、全功率输出纹波与单片机控制下的WLED开关、参数输出与强制控制输出电压功能:


移动电源 电源 DEMO板 电源管理 电池充电
最近更新时间 2024-09-06 16:41:53
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