任务介绍

Make Blocks第五期选择的任务就算是自定义，其中包含了任务一的USB-C锂电池充电模块部分，同时考虑到之前的的核心板的电气要求进行的这次的扩展板设计，也相当于是本板卡的最后一版了，如果再加就得在背面布件。我们把核心板上的USB接口进行了下放，加入了锂电池的供电模式，同时加入了1A锂电池充电芯片，实际上推荐配置500mA比较好，毕竟核心板上的USB为了保护U口，电流不建议太大。本次是在上一版的基础上进行升级，上一版的扩展板已经有了一个实时时钟，一个IMU模块，一个光控开关，这次把电源部分内容加进去。

模块介绍

本次设计的扩展模块主要增加的是基于TPB4056的电源及充电模块，主要的升级改动的地方是增加了一个Type-c接口（只充电），增加了一个电池接口，增加了一个通过跳线帽连接的供电开关，之前的实时时钟模块的备电改为了由电池提供。

这次的充电芯片是TPB4056B2X-ES1R，TPB4056B2X-ES1R是思瑞浦（3PEAK）推出的一款高性能单节锂电池线性充电管理芯片，属于TPB4056系列中的高耐压版本，专为需要宽输入电压范围的应用场景设计。该芯片采用ESOP-8封装，具备26.5V的输入耐压能力，最大充电电流1A，支持4.2V/4.35V两种满充电压选项，适用于电动牙刷、TWS耳机、物联网设备等消费电子产品‌。其核心优势在于高输入耐压设计，可兼容无线充电、宽电压适配器等多样电源输入，同时集成过流/过热/电池反接/输入过压等保护功能，显著提升系统安全性‌。芯片采用恒流/恒压（CC/CV）充电模式，通过外部电阻可灵活配置充电电流（公式：I_CHG=1200/R_PROG），典型应用电路需搭配RIREF电阻设定恒流值，RIMIN电阻调节截止电流‌。充电状态通过CHG引脚（高电平充电中）和PPR引脚（电源正常指示）实现可视化监控，支持预充模式（电池电压<3V时小电流激活）和自动再充电功能‌。热管理方面，芯片内置温度调节机制，当结温超过145℃时自动降低电流，防止过热损坏‌。

TPB4056B2X-ES1R芯片DigiKey链接：https://www.digikey.cn/zh/products/detail/3peak/TPB4056B2X-ES1R/22228451

原理图和PCB模块介绍

原理图

PCB

本次在上一版的基础上增加的电源管理模块，重点就是让各部分能够都集中在一块，本次设计的电源管理模块主要主要是增加了电池供电以及充电能力，同时对PCB进行了重新的布局，建议PCB布局时加强散热焊盘与地层的连接，必要时增加散热过孔‌。

3D效果图

模块主要性能指标和管脚定义

主要性能指标

管脚定义

电池：

eZ-PLM上新建物料和项目的截图

使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件，方便保存记录各个版本，也可随时查阅，系统里查阅不到的物料也支持手动添加。

物料添加展示图

项目详情图

心得体会

本次的主题是电源管理和电池管理，实际上供电永远是一个系统不可或缺的一部分，这次我们由于要尽可能的集成到一起，又要考虑到之前已经设计好的核心板，所以只能进行不断的调整，目前终于放满了一面了。整体没有太大难度难度，接口相对来说也比较简单的，感谢论坛和得捷对本次活动的大力支持，不断的让工程师接触更多的新知识。