Источник бесперебойного питания для модема, роутера, маршрутизатора

Данное устройство способно питать стандартный беспроводной маршрутизатор, заряжать смартфон или любое устройство с питанием 5 В и током до 1 А.

Необходимые компоненты:

1. Модуль зарядки TP4056
2. Повышающий DC/DC преобразователь
3. Повышающий преобразователь на 5 В
4. Светодиоды
5. Разъем 2,1 х 5,5 мм мама
6. Разъем 2,1 х 5,5 мм папа (2 шт.)
7. Включатель питания
8. 18650 аккумулятор
9. Холдер 18650
10. Провода
11. Термоусадочная трубка
12. PLA Филамент

Используемые инструменты:

1. Паяльник
2. Термоклеевой пистолет
3. Кусачки
4. Инструмент для зачистки проводов
5. 3D-принтер

Во-первых, проверьте характеристики вашего маршрутизатора / модема. В данном случае потребляемая мощность маршрутизатора составляет 12 В и 0,5 А. Таким образом, требования к питанию для маршрутизатора составляют 12 х 0,5 = 6 Вт.

Автор считал резервное время на 30 минут. Таким образом требуется 6 х 0,5 = 3 Вт/ч.

Номинальное напряжение батареи 18650 составляет 3,7 В.

Требуемая емкость = 3 Вт/ч / 3,7 В = 0,810 А⋅ч = 810 мА⋅ч

Эта же батарея также используется для зарядки смартфона. Допустим нужно зарядить телефон до 35-40% только для экстренного использования. Аккумулятор смартфона автора (One Plus 6) рассчитан на 3300 мА⋅ч.

Конечная требуемая емкость составляет = 810 + 3300 х 0,4 = 2130 мА⋅ч

Принимая во внимание потери в преобразователе, был выбран аккумулятор Panasonic емкостью 3400 мА⋅ч для этого мини-ИБП.

Состояние зарядки аккумулятора 18650 отображается двумя светодиодами на модуле TP4056. Что бы можно было наблюдать за зарядом светодиоды были вынесены на переднюю панель устройства.

Сначала нанесите небольшое количество припоя на контактные площадки B + и B- на модуле TP4056.

Затем припаяйте красный провод держателя батареи к клемме B +, а черный - к клемме B- модуля TP4056.

Как и в предыдущем шаге, нанесите небольшое количество припоя на клеммы Out + и Out - модуля TP4056.

Затем припаяйте провод от повышающих преобразователей к модулю TP4056, как показано на схеме.

Модуль SX1308:

VIN + подключается к Out +
GND подключается к Out-

USB Boost Converter:

VIN + подключается к Out +
VIN- подключается к Out-

Припаяйте провода к кнопке включения и разъему. Пока не подпаивайте провода к модулям, это будет сделано после установки в корпус.

Теперь вам нужно подготовить адаптер для подключения выхода ИБП к входу маршрутизатора. На этом этапе крайне важно определить полярность разъема, в некоторых случаях на этих разъемах плюс внутри, минус снаружи, в других — наоборот. Узнать это можно или рядом с гнездом, или на этикетке, или на блоке питания этого устройства. Как правило, — указывают везде.

Чтобы придать привлекательный вид продукту, автор разработал корпус для этого проекта. Для этого была использована программа Autodesk Fusion 360.

Корпус состоит из двух частей:

1. Основной корпус
2. Крышка

Основной корпус предназначен для всех компонентов, включая аккумулятор. Крышка должна закрывать основной корпус.

Автор использовал свой принтер Creality CR-10S и PLA пластик 1,75 мм серого и красного цвета для печати деталей. Потребовалось около 5 часов, чтобы напечатать основной корпус, и около 1 часа, чтобы распечатать верхнюю крышку.

При этом использовались такие настройки:

Скорость печати: 60 мм / с
Высота слоя: 0,2 мм (0,3 тоже хорошо работает)
Плотность заполнения: 25%
Температура экструдера: 200 градусов C
Температура стола: 60 градусов C
Файлы для печати можно скачать в конце статьи.

От себя. Для проекта прекрасно подойдет самая дешевая 20-ти рублевая монтажная коробка, аккумулятор 18650 с холдером помещается в нее так, буд-то для этого их и делали. Проверено.

Вставьте компоненты (TP4056, повышающие преобразователи, светодиоды, тумблер и гнездо) в отверстия основного корпуса, как показано на рисунке.

Наконец, вставьте батарею 18650 внутрь холдера. Убедитесь, что вставили её правильной полярностью. Полярность отмечена на держателе батареи.

Наконец, установите верхнюю крышку и закрепите на 4 шурупа по углам.

Подключите ИБП к стандартному зарядному устройству micro USB (5 В / 1 А). Во время процесса зарядки будет гореть красный светодиод, а по завершении зарядки он потухнет и загорится зеленый.

Теперь подключите мини-ИБП к маршрутизатору с помощью изготовленного кабеля. Маршрутизатор должен включиться.

При подключении к USB порту смартфона на нем должна начаться зарядка.

В заключение немного от себя. Аккумулятор нужно подбирать не только по ёмкости, но и по токоотдаче. Автор этого не учел. Что бы одновременно питать маршрутизатор и заряжать телефон нужен аккумулятор с токоотдачей минимум 3 А в данном случае, на аккумуляторах токоотдача маркируется буквой С (3С - 3 ампера, 10С - 10 ампер). Учитывайте это, если решите повторять. То же касается и повышающего преобразователя. Например преобразователь Mt3608 рассчитан на максимальную нагрузку 2А, при подключении большей нагрузки необходимо соответственно использовать и более мощные модули.

Скачать файлы для 3D печати

На этом все, всем удачи в творчестве!