学校宿舍每到晚上 11 点就断电,有时候又需要在笔记本上整些负载比较重的应用,总是用笔记本的电池也不是太好。正好手头上有一个 12v 的铅酸电瓶,于是便想让一个高效率的升压模块把这块电池利用起来,给笔记本供电。由于某宝上都没有满意的(要不就是太贵),遂折腾(

说起 oshwhub 这个好地方,应该是之前逛贴吧还是水群的时候偶然看到的,是一个开源的硬件平台。然后发现上面有很多开源的高效率&低成本的升降压工程或方案,接着就是一通折腾:查资料、学用嘉立创EDA、画板子、打板子、买了一大坨工具还有原件回来折腾…… 后来才发现总成本已远远超出预期 吐血 这个升压模块的制作就主要是参考 oshwhub 上面的两个工程的:https://oshwhub.com/diy-lover1123/high-power-automatic-buck-boost-module-sc8701https://oshwhub.com/aknice/sc8701,我发的 SC8201 升压模块工程在这里:https://oshwhub.com/ch108/sc8201-tong-bu-sheng-ya

接下来就赘述一下折腾的过程吧。

考虑来考虑去,最终使用了南芯的 SC8201升压主控,功率管使用了 TO-220 封装的 IPP040N06N 。本来升压主控是想用 SC8701 的,可以照搬 oshwhub 上已有的工程,但是考虑到损耗&成本的问题(其实就是闲着没事想折腾),还是选择了 SC8201。PCB 大电流走线部分都有堆锡或者埋铜处理,功率管走线参考了 SC880x/SC870x 的布线指南。接着就是 —— 看图:
电路图

板子的话,我也是边学边画的,前前后后估计打了3次板子(不包括中途画错然后取消订单的),花了差不多 60RMB 吧。
第一次画的板子打出来后才发现 MOS 的栅极走线太细了,不敢用,于是修改好后又打了一次板子。第二次打的板子,迫不及待地焊接好后,通电,然后久违地体验了一次炸电容(电解电容焊反了。。。)
电容炸了

换好电容后,测试。接好 12v 电瓶,升压至 20v,带约1.7欧假负载电阻(俩5.1欧电阻串联,接着并联x6,水冷,见图)测试的时候,一切都似乎挺正常的,测得输入功率 228w,测得纹波应该是 310mv+。

接着接上笔记本,在笔记本上进行压力测试,发现模块带不动笔记本(笔记本经常掉电),这才发现模块的电压反馈部分有问题,于是就修改电路、飞线,后恢复正常。总之折腾了挺久的,从早上10点搞到晚上7点左右才搞好(哭笑)

第三次打的板子才是比较满意的,测试的时候也有很好的表现。这次给模块供电的是 12v 开关电源,同样是 20v 输出,空载纹波似乎不到 20mv;接1.7欧假负载电阻,测得输入功率 248w,输出功率 240w,纹波 214mv,给笔记本供电也绰绰有余。

中间还接了一个短路欠压保护板,电路也不是很复杂。至于测纹波,我买的示波器似乎并没有直接测量纹波的功能,于是就简单地用电容和电阻把纹波“过滤”了出来。不清楚这样做是否完全正确,不过目前对于我来说应该是够用了。

另外,原件的话,除了功率管是在立创商城买的,其他都是在某宝买的。总之交了不少学费。。。