قبلا در سیسوگ مطلبی با همین موضوع تهیه شده بود که با استقبال خوبی هم مواجه شد، اما در این مطلب میخوایم که همون شارژر رو با دردسر و قیمت پایینتر و به کمک تراشه IP6505 بسازیم. اگر که آشنایی کافی با نحوه عملکرد شارژرهای فست ندارید پیشنهاد میکنم که حتماً این دو مطلب رو بخونید:
شاید برای شما مفید باشد: پروژه الکترونیک با میکروکنترلر های مختلف و آموزش 0 تا 100 راه اندازی پروژه
معرفی چیپ IP6505
برای ساخت فست شارژ در مطلب اشاره شده چیپ CHY103 صرفا اطلاعات ولتاژ رو از گوشی دریافت میکرد و بعد از اون با یه پایه فیدبک به مدار دیگه ای برای تغییر سطح ولتاژ متصل میشد ، برای همین نیاز بود که ما از یک مدار کاهنده ولتاژ (مبدل باک) استفاده کنیم اما حالا چیپ IP6505 دارای مبدل باک نیز هست و نیازی به رگولاتور خارجی نداریم.
این چیپ همچنین از پروتکلهای بیشتری برای شارژ سریع پشتیبانی میکنه، در پایین پروتکلهایی که در دیتاشیت گفته شده رو میبینید:
- Support BC1.2, Apple, Samsung
- Support Qualcomm QC2.0, QC3.0
- Support MTK PE+1.1 and MTK PE+2.0
- Support Huawei Fast charg e: FCP & SCP
- Support Samsung fast charge : AFC
- Support Spreadtrum fast charge : SFCP
در ادامه این پروتکل ها رو بررسی می کنیم.
شاید برای شما مفید باشد: ساخت شارژر باتری اسیدی
پروتکل BC1.2
BC1.2(Battery Charging Revision 1.2) یک استاندارد کلی برای مشخصکردن نحوه شارژ باتری توسط usb هست.
در واقع ما سه نوع پورت usb داریم!
- standard downstream port (SDP) : این پورت در حالت عادی 100mA جریان عبور میده که تا 500mA قابل افزایش هست در واقغ پورت های usb معمولی از این نوع هستند.
- dedicated charging port (DCP) : این پورت بیش از 1.5A جریان عبور میده ، البته ارتباط usb رو پشتیبانی نمیکنه.
- charging downstream port (CDP) : این پورت هم جریان بالا و هم ارتباط usb رو پشتیبانی میکنه.
مراحل تشخیص شارژر در BC1.2
5 مرحله اصلی برای تشخیص شارژر در پروتکل BC1.2 در نظر گرفته شده:
1-تشخیص Vbus برای اطمینان اتصال دستگاه خارجی؛ اگر دقت کرده باشید پینهای تغذیه usb بلندتر از پینهای دیتا هستند و به این دلیل هست که ابتدا تغذیه متصل بشه و مراحلی بعدی که تشخیص شارژر هست بهدرستی انجام بشه.
2- Data contact detection (DCD) : بعد از اتصال Vbus نوبت به اطمینان از اتصال پین های دیتا میرسه اگر که این پین ها به درستی متصل نشده باشند تشخیص شارژر در مراحل بعدی به درستی انجام نمیشه.
برای اطمینان از DCD گوشی باید جریانی بین 7uA تا 13uA (با ولتاژ 3.3) بر روی پین D+ قرار بده و ولتاژش رو بررسی کنه، اگر که اتصال برقرار باشه سطح ولتاژ باید افت کنه و به این صورت اتصال صحیح تشخیص داده میشه و اگر هم سطح ولتاژ بالا بمونه و تغییری نکنه در کمتر از 0.9 ثانیه اونوقت پورت از نوع SDP تشخیص داده میشه که همون پورت usb معمولی بدون هیچ فستشارژ یا چیز دیگه ای هست.
3- در این مرحله مشخص میشه که دستگاه بیشتر از 500mA میتونه جریان بده یا کمتر، با قطع جریان قبلی، ولتاژی بین 0.5 تا 0.7 ولت را روی پین D+ و جریان 25uA تا 175uA رو روی پین D- قرار میده ، اگر DCP یا CDP باشه ولتاژ 0.5 تا 0.7 ولت باید روی D- مشاهده بشه (بیشتر از 500mA) در غیر این صورت SDP (کمتر از 500mA) هست.
شاید برای شما مفید باشد: ساخت شارژر باتری اسیدی
4- در در این مرحله CDP یا DCP بودن مشخص میشه ، حالا مرحله قبلی به صورت برعکس اجرا میشه ، یعنی ولتاژی بین 0.5 تا 0.7 ولت را روی پین D- و جریان 50uA رو روی پین D+ قرار میده ، اگر ولتاژ 0.5 تا 0.7 ولت روی D+ مشاهده بشه DCP هست و اگر ولتاژی مشاهده نشه CDP هست.
5- در این مرحله هم جریان قابل پشتیبانی در CDP مشخص میشه.
این دیاگرام مراحل بالا رو به طور خلاصه توضیح میده:
این هم اتصالات پینهای D- و D+ در نوع های مختلف:
نکتهای که اینجا باقی میمونه این هست که تمام مواردی که در بالا گفته شد موارد ذکر شده در استاندارد هست که البته ممکن هست بعضی از شرکتها این استاندارد رو رعایت نکنند، برای مثال در پایین مقاومت ذکر شده در استاندارد و مقاومت استفاده شده توسط شرکت اپل و سونی رو میتونید ببینید:
اینجور مواقع ممکنه دو گوشی که یک پروتکل رو ساپورت میکنند اگر شارژر هاشون رو بهجای هم استفاده بکنید احتمالاً با پیغام “شارژر پشتیبانی نمیشود” مواجه میشید و با سرعت پایین شارژ انجام بشه!
البته این مراحل قبل از اجرای پروتکلهای زیر هم اجرا میشه.
پروتکل SFCP
این پروتکل مال شرکت UNISOC (Spreadtrum سابق) هست که من هرچی گشتم داکیومنتی در موردش پیدا نکردم فقط گفته شده که ولتاژش بین 5-20V هست?. احتمال 99.9 درصد گوشی که دست شما هست این پروتکل رو پشتیبانی نمیکنه پس خیلی هم توضیحاتش مهم نیست?
پروتکل FCP & SCP
این دو پروتکل متعلق به شرکت Huawei هست . SCP با وتاژ 9 و جریان 2A که میشه 18وات گوشی رو شارژ میکنه و SCP هم 10 ولت 2 آمپر که بشه 20W در جدول پایین هم میتونید اطلاعات بیشتری رو ببینید.
پروتکل AFC
AFC(Adaptive Fast Charging) مال شرکت سامسونگ هست و ولتاژی بین 9 تا 20 ولت رو در خروجی تأمین میکنه، همچنین خروجی اون 18 وات هست.
پروتکل MTK PE
MTK PE(Mediatek Pump Express) هم متعلق به شرکت مدیاتک هست، در واقع این پروتکل همون QC کوالکام خودمون هست. در ادامه هم جدولی که مشخصات نسخه های مختلف رو نشون داده میبینید:
پروتکل QC2.0,QC3.0
تکنولوژی Quick Charge متعلق به شرکت کوالکام هست و از پیشروترینها در بحث فستشارژ، نکتهای رو هم لازمه بگم و اونم اینکه پروتکلهایی که بعضاً در بالا بهشون اشاره شد اکثراً فقط اسم متفاوتی دارند ولی در واقع همین QC هستند ، دلیلش هم اینکه مثلاً شرکت سامسونگ درگوشی هاش از پردازندههای شرکت کوالکام استفاده میکنه و چیپ شرکت کوالکام هم از تکنولوژی متعلق به شرکت خودش، پس AFC همون QC هست و فقط اسمش تغییر کرده!
توی این تکنولوژی گوشی ولتاژی که میخواد رو از شارژر درخواست میکنه و شارژر هم همون ولتاژ رو براش تأمین میکنه، برای این کار گوشی ولتاژهای مختلفی رو روی پینهای D+ و D- یواسبی قرار میده که در جدول پایین اونها رو مشاهده میکنید:
توی آموزش دریافت ولتاژ های 5 و 9 و 12 ولت از فست شارژر – پروتکل QC2.0 با پروتکل QC2.0 بیشتر آشنا شدیم و همین طور به طور عملی ازش استفاده کریم.
آی سی IP6505 حداکثر 24 وات رو میتونه تامین کنه که میشه گفت 80 درصد گوشی های بازار توان بالاتر از این رو پشتیبانی نمیکنند!
این چیپ همچنین مد های protection مختلفی داره که در ادامه اونها رو توضیح میدم:
- محافظت در برابر ولتاژ ورودی پایین: اگر ولتاژ ورودی پایینتر از 4 ولت باشه حالت استندبای اجرا میشه و خروجی در حالت استندبای قطع هست
- محافظت در برابر ولتاژ ورودی بالا: اگر ولتاژ ورودی بالاتر از 34 ولت تشخیص داده بشه، خروجی تا زمانی که ولتاژ ورودی پایینتر از 32 ولت نیاد وصل نمیشه.
- محافظت در برابر ولتاژ پایین: اگر ولتاژ خروجی پایینتر از 2.7 ولت بیاد (زمانی این اتفاق میوفته که جریان زیادی از خروجی کشیده بشه) خروجی قطع میشه و بعد دو ثانیه بهصورت سکسکه (اصطلاحی هست که توی دیتاشیت استفاده شده، وقتی عملی چک کردم خروجی هی کموزیاد میشه) وصل میشه.
- محافظت در برابر اتصال کوتاه: 4 میلیثانیه بعد از اتصال تغذیه اگر ولتاژ خروجی زیر 2.7 ولت (یعنی احتمال زیاد اتصال کوتاه رخداده) بود خروجی قطع میشه (من تست کردم اگر در حین استفاده هم اتصال کوتاه بشه خروجی قطع میشه و حدود نیم ثانیه بعد رفع اتصال کوتاه دوباره وصل میشه).
- محافظت در برابر دمای بالا: اگر دمای چیپ بالای 140 درجه سانتیگراد بره خروجی تا اومدن دما به زیر 100 درجه قطع میشه.
در ادامه هم لیست یکسری از گوشیهایی که توسط این شارژر پشتیبانی میشه رو میبینید:
- samsung galaxy S5 به بالا یعنی S6 و S7 و …
- Samsung Galaxy Note 4 به بالا
- LG G4 به بالا
- LG V10 به بالا
- Xiaomi Mi 3 به بالا
- Xiaomi Redmi Note 5 به بالا
- Sony Xperia Z2 به بالا
و خیلی از مدلهای دیگه و گوشی شرکتهای دیگه مثل HTC و NOKIA که دیگه خیلی میشه اگه بخوام همشو بگم، بهطورکلی اگر گوشی شما فستشارژ هست 99 درصد با چیپ IP6505 میتونید شارژش کنید!
دیگه چی میخواید از یه شارژر؟! ?
در ادامه شماتیک مورد نیاز برای راه اندازی IP6505 رو میبینید:
و این هم تصویری از PCB مدار شارژر IP6505
دانلود شماتیک و PCB شارژر سریع با تراشه IP6505
شماتیک و PCB ساخت فستشارژ با استفاده از تراشه IP6505 به کمک نرمافزار Altium Designer رسم شده و بهصورت رایگان و متنباز در اختیار کاربران محترم سیسوگ قرار میگیرد.
فایل ها رو میتونید از اکانت گیت هاب من دریافت کنید.
خرید برد خام و برد مونتاژ شده:
همچنین میتونید برد خام و یا برد کامل مونتاژ شده رو از طریق لینک زیر در سامانه پالت سیسوگ هم خریداری کنید:
سلام وقتتون بخیر میشه لطف کنید مدار و شماتیک ماژول فست شارژ پاوربانک هم قرار بدید
سلام. از تراشه ip5356 که مخصوص ساخت پاور بانک طراحی شده میتونید استفاده کنید. شماتیک و اطلاعاتش توس اینترنت قابل دسترسی هست
سلام وقتتون بخیر ممنونم از سایت جامع و کاملتون و اطلاعاتی که رایگان در اختیار مردم میذارین یه سوالی داشتم از محضرتون توی پست اشاره شده که ورودی dcمدار بین 6 تا 25 ولت dc ما اگه بخوایم برای تامین ولتاژ ورودی از مبدل ac به dc استفاده کنیم باید 220 ولت رو به چه جریانی تبدیل کنیم ؟
سلام دوست عزیز
در اون مرحله شما باید از آداپتور استفاده کنید.
خروجی شارژر حداکثر تا چند آمپر میتونه بالا بره؟
داخل مطلب اشاره شده. تا 24 وات رو میتونه تامین کنه
سلام امکان خرید برد مونتاژ شده یا خام نیست ؟
سلام
برای تهیه برد خام میتونید به این آیدی در تلگرام پیام بدید
@mahdi2001h1
سلام. با 220ولت هم کار میکنه؟
سلام. خیر
سلام. من این برد رو ساختم ولی متاسفانه کار نمیکنه. با وصل ولتاژ ورودی خروجی ۹ ولت و با وصل موبایل میشه ۳ ولت .
همچنین با وصل ولتاژ ورودی آهسته چشمک میزند و با وصل موبایل سریع چشمک میزند.
سلام
این آیسی ها باید به صورت پیشفرض خروجی 5 ولت بدهند. برای اینکه اگر دستگاهی که قابلیت فست شارژ نداشت بهشون وصل شد آسیب نبینه.
اگر از مدارتون مطمئن نیستید حتما قبل اتصال به گوشی از عملکرد مدار مطمئن بشید، توی این لینک توضیحات لازم داده شده
https://sisoog.com/2021/09/05/دریافت-ولتاژ-های-5-و-9-و-12-ولت-از-فست-شارژر-پ/
همون طور که در مطلب توضیح داده شده این آیسی یکسری حالت protection داره ، اینکه چشمک میزنه ممکنه به خاطر این باشه که وارد این حالت میشه و ازش خارج میشه ، در هر صورت عملکرد مدار اشتباه هست و اصلا نباید چشمک بزنه !
فقط اگر که ولتاژ درخواستی بره بالا نور LED یکم بیشتر میشه چون ولتاژ افزایش پیدا میکنه.
ممکنه مشکل از سلف باشه ، مقدارش رو بررسی کنید و از سالم بودنش مطمئن بشید
سلام.
مطلب بسیار جالب و کاربردی بود. من که لذت بردم.
ممنون از شما ???
سلام خود ایسی تو سایت های فروش نیست فقط این ماژول هست که برای ما که دوست داریم خودمون بسازیم هیچ ارزشی نداره اگر بشه فروشگاهی وارد کنه عالی میشه
سلام دوست عزیز فکر کنم شما با موتور جستجوی isee.sisoog.com آشنا نیستید !
میتونید از لینک زیر مقطعه را پیدا کنید
https://isee.sisoog.com/products/1761453646/IP6505
قابلیت کنترل جریان و دمای باتری داره ؟؟ یه باتری 2500 میلی رو ساپورت میکنه ؟
سلام
در واقع کنترل جریان و دمای باتری با خود گوشی هست و به همون نسبت ولتاژ مناسبش رو از شارژر درخواست میکنه.
ظرفیت باتری هم تفاوتی نداره برای شارژر ، هرچی ظرفیت باتری بالاتر باشه دیرتر شارژ میشه نسبت به ظرفیت پایین تر