ساخت شارژر سریع (Fast Charger) ساده تر و ارزان تر با تراشه IP6505

ساخت شارژر سریع (Fast Charger) ساده تر و ارزان تر با تراشه IP6505

ساخت شارژر سریع (Fast Charger) ساده تر و ارزان تر با تراشه IP6505
ساخت شارژر سریع (Fast Charger) ساده تر و ارزان تر با تراشه IP6505

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:

 

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.

 

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.

اتصال شارژر به دستگاه در BC1.2

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.

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:

بلوک دیاگرام BC1.2

این هم اتصالات پین‌های D- و D+ در نوع های مختلف:

اتصالات مختلف USB در BC1.2

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:

استاندارد USB اپل و سونی

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 شارژر های هواوی

 

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 MTK PE

 

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:

کدینگ شارژر D- و  D+

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:

شماتیک راه اندازی IP6505

 

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:

ماژول شارژر سریع (فست شارژ)

0 نفر

پــــســنــدیـده انـد

توجه

آواتار نویسنده
Mahdi.h  

علاقه مند به سیستم های امبدد

دیدگاه ها

8 دیدگاه

  • امید
    ۲۸ مرداد ۱۴۰۱

    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.

    • Mahdi.h  
      Mahdi.h  
      ۲۸ مرداد ۱۴۰۱

      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

  • Digi Boy
    Digi Boy
    ۴ آبان ۱۴۰۰

    سلام.
    مطلب بسیار جالب و کاربردی بود. من که لذت بردم.

  • علی
    ۳۰ مهر ۱۴۰۰

    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

  • َAmir
    ۳۰ مهر ۱۴۰۰

    قابلیت کنترل جریان و دمای باتری داره ؟؟ یه باتری 2500 میلی رو ساپورت میکنه ؟

    • Mahdi.h  
      Mahdi.h
      ۳۰ مهر ۱۴۰۰

      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

پر بحث ترین ها

مسابقه دوم : چالش برنامه نویسی به زبان C

مسابقه دوم : چالش برنامه نویسی به زبان C

مسابقه اول سیسوگ (مسابقه اول: درک سخت افزار) انتقادهای زیادی رو در پی داشت تا جایی که حتی خودمم به نتیجه مسابقه...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 3 سال پیش
راه اندازی LCD گرافیکی Nokia 1661

راه اندازی LCD گرافیکی Nokia 1661

LCD گرافیکی یکی از مهم ترین پارامترهای موجود در طراحی انواع مدارات الکترونیکی پیچیده و حتی ساده است ، نمایش وضعیت و...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 4 سال پیش
ریموت کدلرن و چکونگی دکد کردن آن به همراه سورس برنامه

ریموت کدلرن و چکونگی دکد کردن آن به همراه سورس برنامه

ریموت کنترل امروزه کاربرد زیادی پیدا کرده است؛ از ریموت‌های درب بازکن تا ریموت‌های دزدگیر و کنترل روشنایی همه از یک اصول اولیه پیروی می‌کنند و آن‌هم ارسال اطلاعات به‌صورت بی‌سیم است....

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 5 سال پیش
همه چیز درباره ریموت کنترل‌های هاپینگ

همه چیز درباره ریموت کنترل‌های هاپینگ

امنیت همیشه و در همه‌ی اعصار، مقوله‌ی مهم و قابل‌توجه‌ ای بوده و همیشه نوع بشر به دنبال امنیت بیشتر، دست به ابداعات و اختراعات گوناگونی زده است. ریموت کنترل یکی از این اختراعات است. در این مقاله، به بررسی امنیت انواع ریموت‌های کنترل خواهیم پرداخت....

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 5 سال پیش
مسابقه سوم: استخراج داده از رشته ها در زبان C

مسابقه سوم: استخراج داده از رشته ها در زبان C

نزدیک به 5 ماه از مسابقه دوم سیسوگ می‌گذره و فکر کردم که بد نیست یک چالش جدید داشته باشیم! البته چالش‌ها...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 2 سال پیش
مسابقه ششم: بزن میکروکنترلر را بسوزون!

مسابقه ششم: بزن میکروکنترلر را بسوزون!

بزنم میکروکنترلر را بسوزونم اونم تو  این شرایط!، طراحی مسابقه از اون چیزی که به نظر می‌رسه سخت‌تر است، باید حواست باشه...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 12 ماه پیش
آموزش قدم به قدم راه اندازی NRF24L01

آموزش قدم به قدم راه اندازی NRF24L01

آموزش قدم به قدم راه اندازی +NRF24L01  با کتابخانه سازگار با انواع میکروکنترلرها و کامپایلرها قبل از اینکه قسمت بشه با ماژول...

رسول خواجوی بجستانی رسول خواجوی بجستانی
  • 3 سال پیش
ساخت ماینر با FPGA و ARM

ساخت ماینر با FPGA و ARM

چند ماهی هست که تب بیت کوین و ارزهای دیجیتال خیلی بالا رفته! چه شد که این پست را نوشتم همانطور که...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 3 سال پیش
کار با ماژول تمام عیار mc60 – قسمت دوم – راه اندازی OpenCPU

کار با ماژول تمام عیار mc60 – قسمت دوم – راه اندازی OpenCPU

در قسمت اول به یکسری اطلاعات کلی ماژول mc60 پرداختیم، با نرم افزار QNavigator کار کردیم و یک هدربرد هم برای کار...

Mahdi.h   Mahdi.h  
  • 3 سال پیش
مسابقه چهارم: کدام حلقه سریع‌تر است؟

مسابقه چهارم: کدام حلقه سریع‌تر است؟

حدود ۷ ماه پیش، مسابقه سوم سیسوگ رو برگزار کردیم و کلی نکته در مورد خواندن رشته‌های ورودی را بررسی کردیم. فکر...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 2 سال پیش
سیـــســـوگ

مرجع متن باز آموزش الکترونیک