Аккумулятор для роутера своими руками

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Портативный ИБП для роутера своими руками

Портативный ИБП для роутера своими руками

• 
• 
• 

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.

• 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 в основном предназначен для всех компонентов, включая аккумулятор. Крышка должна закрывать отверстие основного корпуса.

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 )

Источник

Резервный источник питания для роутера

Этот источник питания предназначен для резервного питания роутера при отключении электричества. В последнее время многие перешли на удаленный режим работы или учебы. Согласитесь, неприятно, когда в самый разгар переговоров с клиентами, важной лекции или, еще хуже, экзаменов, отключат электричество.

Изготовленный мастером ИБП может питать роутер до 2-х часов, что вполне достаточно для решения своих задач. Конечно еще одним условием должно быть наличие ноутбука с хорошей батареей или ИБП для компьютера.

Шаг первый: схема
Схема очень проста. В нормальных условиях питание от сети идет на адаптер постоянного тока 12 В для зарядки 2 батарей 18650 и обеспечения питания роутера. При пропадании сетевого питания накопленная в батарее энергия используется для питания маршрутизатора. Дисплей вольтметра используется для отображения уровня напряжения батареи. Два диода 1N5822 используются для блокировки обратного тока.

На схеме две батареи 18650, соединены последовательно, подключаются к плате 2S BMS.
Положительная клемма входного разъема постоянного тока подключена к положительной клемме выходного разъема постоянного тока через диод Шоттки (1N5822).

Входное питание 12 В от адаптера постоянного тока подключается к входному разъему модуля TP5100 через разъем постоянного тока. Выходная клемма модуля зарядки TP5100 подключается к аккумуляторной батареи.

Плюс аккумулятора подключается к клемме IN + повышающего преобразователя LM2587 через переключатель, а минус напрямую подключается к клемме IN- повышающего преобразователя.

Клемма Out + LM2587 подключается к положительной клемме выходного разъема постоянного тока через диод, а клемма Out- подключается непосредственно к отрицательной клемме разъема постоянного тока.

Положительная клемма вольтметра подключена к повышающему преобразователю IN +, а отрицательная клемма подключена к IN-.

Шаг второй: подготовка аккумулятора
Перед установкой аккумуляторы нужно зарядить. После зарядки очистить клеммы батарей и нанести на них флюс. Затем склеивает две батареи с помощью двустороннего скотча.

Рядом с плюсовой клеммой одной батареи должна находится минусовая клемма второй батареи.

Шаг третий: подключение платы BMS
Соединяет плюс и минус двух батарей с одного конца (средняя точка). К контактным площадкам с другой стороны припаивает красный провод к + батареи, черный к минусу.

Перед тем, как припаять провода к плате BMS, лудит все паяльные площадки для хорошего паяльного соединения.
Красный провод от средней точки аккумуляторной батареи подключается к клемме BMS MB. Затем красный (плюс) провод припаивает к BMS B +, а черный провод к B-.

Наконец, припаивает красный провод к клемме P + BMS и черный провод к клемме P- BMS. Эти две клеммы будут использоваться для зарядки или разрядки аккумуляторной батареи.

Модуль TP5100 имеет один встроенный двухцветный светодиод (красный и синий) для индикации состояния зарядки. Но так как модуль будет стоять внутри корпуса, нужно вывести индикацию наружу. Модуль имеет несколько площадок для подключения внешнего двухцветного светодиода (общий анод). Можно использовать обычный двухцветный светодиод или два светодиода (красный и зеленый).
Мастер использует два 3-миллиметровых светодиода.

Сгибаете анод красного и зеленого светодиодов под прямым углом, как показано на фото. Дальше обрезает ножки до нужной длины и спаивает.
Затем припаивает красный провод к катоду красного светодиода, зеленый провод к катоду зеленого светодиода и желтый провод к общему аноду. Изолирует соединение термоусадочной трубкой. Припаивает провода к контактным площадкам модуля.

Шаг шестой: диоды
В схеме используется два диода Шоттки. Можно использовать и диоды обычные, но основная причина использования диода Шоттки заключается в том, что они имеют меньшее прямое падение напряжения, чем диоды общего назначения.

Отрицательный вывод диода обозначен серебряным кольцом. Откусывает две ножки диода кусачками, а затем припаивает к ним два провода. Изолирует соединение термоусадочной трубкой.

Затем нужно подготовить вольтметр. Дисплей вольтметра, который использует мастер в этой схеме имеет 3 провода. Красный и черный провод предназначены для питания, а третий провод (желтый) предназначен для измерения напряжения.

В данном случае будет измеряться только напряжение аккумуляторной батареи, поэтому использовать третий провод нет необходимости. Можно замкнуть контактные площадки красного и желтого провода вместе.

Затем нужно проверить работу вольтметра, подключив дисплей к батарее 18650.

Теперь нужно подготовить штекер для подключения выхода ИБП к входу маршрутизатора. Сначала нужно проверьте какой разъем стоит на роутере и какова его полярность. Обычно на устройстве должна быть наклейка с распиновкой.

В данном случае размер гнезда 5,5 мм, а полярность наконечника положительная. Согласно распиновки припаивает, а затем изолирует провода.

Шаг восьмой: проектирование корпуса
Корпус был разработан в программе Autodesk Fusion 360. Размеры всех компонентов он измерял штангенциркулем, затем они учитывались при проектировании.

Корпус состоит из основного корпуса и крышки.

Шаг десятый: тестирование
Последний шаг — проверить ИБП, подключить 12 В к входному разъему роутера. Если светится красный светодиод — значит батарея заряжается. Всегда можно проверить точное напряжение батареи на дисплее вольтметра.

Как только аккумулятор полностью зарядится подключает кабель питания от ИБП к роутеру.
Включает переключатель, индикатор состояния маршрутизатора начнет светиться, и через несколько минут он будет готов к предоставлению интернет-услуг. На этом этапе можно отключить входной адаптер постоянного тока. Если все было собрано правильно, то роутер должен остаться работать. Тестирование показало, что роутер (12 В / 1,5 А), работает от резервного источника более 2 часов.

Источник