Модуль бесперебойного питания PICO-UPS-A Waveshare

Обратите внимание! Модуль Raspberry Pi Pico не входит в комплектацию.

Технические характеристики

• Модель: PICO-UPS-A Waveshare
• Совместимость: Raspberry Pi Pico / Pico H / Pico W / Pico WH
• Тип устройства: источник бесперебойного питания
• Батарея резервного питания: ICR14500 Li-ion 850мАч
• Входное напряжение и ток заряда: 5В DC / до 2.5A
• Выходное напряжение и ток заряда: 3 ~ 4.2В DC / макс. 800мA
• Чип мониторинга напряжения и тока: INA219 TI, I2C/IIC
• Встроенная защита: от перезаряда, переразряда, перегрузки по току, короткого замыкания и переполюсовки
• Контроллер заряда/разряда батареи: ETA6003
• Контроллер защиты батареи: S8261
• Разъём GPIO 40-pin: питание Raspberry Pi Pico, заряд батареи, шина связи I2C
• Индикация: состояние батареи заряжается/заряжена (CHG), обратная полярность батареи (Warning), питание Raspberry Pi Pico (PWR)
• Управление: переключатель питания OFF/ON, кнопка пуска Boot
• Размер
  • плата PICO-UPS-A: 60 x 21 х 25.6мм
  • упаковка: 80 х 70 х 30мм
• Вес: 45г

Комплектация

• Модуль PICO-UPS-A Waveshare - 1шт
• Аккумуляторная батарея ICR14500 850мАч - 1шт

Модуль PICO-UPS-A разработан Waveshare для цифровой программируемой платформы Raspberry Pi Pico. Компактная плата PICO-UPS-A с цилиндрическим аккумулятором резервного питания ICR14500 в комплекте применяет метод бесперебойной подачи энергии. PICO-UPS-A обеспечивает уверенную и стабильную работу контроллерам RP2040 серии Raspberry Pi Pico в случае непродолжительного по времени отсутствия напряжения питания от внешнего источника электроэнергии. Модуль ИБП осуществляет плавное переключение от непреднамеренно "бездействующего" по разным причинам внешнего источника к собственной батарее резервного питания или обратно, после восстановления основного канала. На этапе автоматического переключения, на выходе PICO-UPS-A полностью исключена глубокая просадка напряжения.

Габариты модуля PICO-UPS-A Waveshare 60х21мм немногим в большую сторону отличаются от размеров оригинальной контроллерной платы RPi Pico. Все имеющиеся у PICO-UPS-A линии последовательной связи и напряжения питания для контроля за уровнем заряда/разряда батареи реализованы через интегрированный на плату двухрядный GPIO-разъём. Схема бесперебойника выделяется среди прочих аналогичных решений продвинутым комплексом защиты батареи ИБП от перезаряда, от переразряда, от перегрузки по току, от короткого замыкания и переполюсовки, в полном объёме обеспечивающие крайне высокою степень эксплуатационной безопасности. Многоступенчатая защита предусматривает значительное продление срока службы используемой литиевой батареи ICR14500. Управление внутрисхемным распределением напряжения PICO-UPS-A отведено на переключатель ON/OFF и кнопку запуска системы защиты Boot.

Пополнение заряда батареи PICO-UPS-A производится 5-вольтовым напряжением постоянного тока через порт входа VBUS. Микроконтроллерная плата Raspberry Pi Pico запитывается от ИБП через порт выхода напряжения VSYS. Пропускная способность чипа контролера заряда батареи резервной энергии по току составляет 2.5А. Максимальный ток разряда элемента ICR14500 ограничен до 800мА характеристиками стабилизатора RPi Pico. Встроенный в PICO-UPS-A датчик тока и напряжения INA219 позволяет приложению вести быстрый мониторинг за состоянием батареи и величиной расходуемой энергии. Демонстрационные исходники и примеры можно загрузить в разделе Программное обеспечение.

Индикатор CHG зажигается синим цветом в процессе заряда батареи. Индикатор PWR светится красным, если Raspberri Pi Pico, установленная сверху в соединительный разъём PICO-UPS-A, работает в нормальном режиме.

Защита от обратной полярности батареи

Конструкция PICO-UPS-A оснащена световым индикатором обратной полярности батареи (Warning). Индикатор уведомляет свечением неверное расположение "плюса" и "минуса" аккумулятора ICR14500 в отсеке держателя. Подключение напряжения для заряда батареи при светящемся индикаторе ведёт к повреждению схемы защиты.

Внимание! Установка или извлечение элемента ICR14500 допускается только в обесточенном состоянии ИБП (переключатель напряжения питания в положении выключен - OFF).

Расположение интерфейсов и компонентов на плате PICO-UPS-A

1. Контроллер заряда литиевой батареи
2. Мониторинг напряжения и тока
3. Защита батареи от перезаряда/переразряда и перегрузки по току
4. Вспомогательные элементы системы защиты батареи
5. Вспомогательные элементы системы защиты батареи
6. Вспомогательные элементы системы защиты батареи
7. Соединительный разъём Raspberry Pi Pico
8. Переключатель питания ON/OFF
9. Кнопка BOOT активации системы защиты батареи
10. Отсек держателя перезаряжаемой батареи 14500

Функциональное назначение контактов соединительного разъёма PICO-UPS-A

Физические размеры, мм

Программное обеспечение

1. Исходники и примеры на Python и С для модуля PICO-UPS-A Waveshare (zip-архив)

Документация

1. Руководство пользователя ИБП модуль PICO-UPS-A Waveshare (web-версия)
2. Электрическая принципиальная схема PICO-UPS-A Waveshare (PDF)
3. Спецификация INA219 TI датчика напряжения и тока (англ., PDF)
4. Спецификация ЗУ-контроллера ETA6003 ETA-Solution (англ., PDF)