宿舍断网神器：DIY 无线路由器 UPS

吃瓜阿阳 2022-11-07 13:55:24

友情提示点击顶部放大镜可以使用站内搜索记住我们的地址 www.hainabaike.com

MAKER:Open Green Energy／译：趣无尽 Cherry（转载请注明出处）
往期项目中，我曾经介绍过《树莓派UPS：用充电宝改造的不间断电源》的制作教程。
小编今天给大家带来一款用于 WiFi 路由器或猫（Modem）的 UPS，让你彻底告别宿舍晚上断电断网的尴尬。它同时还可以给手机当充电宝。

它的外观设计小巧、简洁，而且易于随身携带。
可用于：
1、标准无线路由器（12V DC）。
2、树莓派（Raspberry Pi）或 Arduino。
3、智能手机或任何 5V DC 供电设备，电流可达 1000mA。
来看一段视频：

材料清单

TP4056 充电器×1
升压转换器×1
USB 升压转换器×1
LED 灯×若干
DC 插座×1
DC 插头×1
船形开关×1
18650 电池×1
18650 电池插座×1
24 AWG 电线×若干
热缩管×若干
PLA 3D 打印材料（灰色）×1
PLA 3D 打印材料（红色）×1
烙铁×1
热熔胶枪×1
钢丝钳×1
老虎钳×1
PCB 钳子×1
3D 打印机×1
热风枪×1

电路工作原理

该项目的电路非常简单。正常情况下，主电源是由 USB 充电器的 18650 电池提供并为路由器供电。当主电源发生故障时，电池中续存的电量为路由器供电。

在原理图中，18650 电池与 TP4056 充电模块相连。作为输出的 TP4056 模块连接到两个升压转换器模块。一个为路由器（12V）供电；另一个连接到 USB 插座（5V），为手机供电。升压转换器（SX1308 模块）的输出电压通过扭动 PCB 板上的微调电位器来设置。

本项目中，我将其设置为 12V。如果路由器以 9V 运行，就设置为 9V。升压转换器（SX1308）的输出是通过 SPST 开关连接到外部 5.5mm 的 DC 插座。

注意：
本教程需要对可充电锂离子技术有充分的了解。如果你是新手，请不要尝试。在项目中，如果你使用的是锂离子电池，那么将存在潜在的危险。请你小心选择电池和连线并对自己的人生安全和财产自行负责。请注意安全。

电池的选择

1、检查路由器或者调制解调器的规格，可在产品上获取信息。

2、计算总容量。
路由器输入功率为 12V 和 0.5 A。路由器的功率要求是 12×0.5=6W
设定 30 分钟为备用时间。瓦特数是 6×0.5=3Wh
18650电池电压为 3.7V。
所需容量=3Wh/3.7V=0.810Ah=810mAh
在紧急情况下，需要为我的手机充电至 35%-40%，所需的电流容量为 3300mAh。
最后，总共所需的电流容量为=810+3300×0.4=2130 mAh。
3、考虑到转换器的损耗，我最终选择 3400mAh 的松下电池为这款迷你 UPS 的电池。

移除电路板上的指示灯

TP4056 模块上有两个 LED 灯显示 18650 电池的充电状态。我的最终效果是外壳的外部就可以看到 LED 指示灯。

如图所示，我使用细小的焊枪拆除了板子上的 LED 灯并焊接了两个 5mm LED（一个为红色，一个为绿色）。
注意：在移除过程中要小心，不要损坏 PCB 上的焊盘。

连接电池指示灯

我使用一个红色 LED 灯和一个绿色 LED 灯作为电池充电状态的指示灯。

1、如图所示，整理 LED 灯的支腿并将较长的腿设定为正极端口。

2、将 24AWG 线焊接到 LED 支脚上。为其加固和安装保护接头，缠绕一些热缩管。

3、将 LED 端口的线焊接到板载着 LED 灯的焊盘的 TP4056 模块上。朝着 TP4056 芯片的焊盘是负极端口。

连接 18650 电池底座

1、在 TP4056 模块的 B+ 和 B- 的焊盘上涂抹少量焊料。
2、将电池底座的红线连接到 B+，黑线连接到B-。

连接升压转换器

1、在 TP4056 模块的 Out+ 和 Out- 端口涂抹少量焊料。
2、如图所示，将升压转换器连接到 TP4056 模块。

连接方式如下：
SX1308 模块：VIN+ 连接到Out+，GND 连接到Out-。
USB 升压转换器：VIN+ 连接到Out+，VIN- 连接到Out-。

DC 插座和开关

1、连接 SPST 开关和 DC 插座。
2、DC 插座较小的支脚是正极。

在此步骤中，请勿将 DC 插座和开关连接到升压转换器模块上。将其安装到 3D 打印的外壳中即可。

DC 输出插孔

1、准备一个适配器将 UPS 输出与路由器输入相连。

2、检查路由器的规格，确认插孔的大小和极性。路由器的极性如图所示，不规范的供电可能会损坏设备。

该项目中，插孔为 5.5 mm,极性为正极。因此需要两个 DC 插头。

3、将红线连接到较小的顶部，将黑线连接到套管上。

3D 打印外壳

我使用 Autodesk Fusion 360 来设计外壳。外壳有两个部分：主体和盖子。主体主要容纳所有组件，包括电池。
打印所需的 STL 文件在本项目文件库可下载。
https://make.quwj.com/project/116

我使用 Creality CR-10S 打印机和 1.75 毫米灰色和红色 PLA 3 D 打印材料打印组件。主体大约花 5 个小时打印，盖子大约花 1 小时打印。
3D 打印设置为：
打印速度：60 毫米/秒。
层高：0.2mm（0.3也可）。
填充密度：25％。
挤出机温度：200℃。
床温：60℃。