Модуль бесперебойного питания PICO-UPS-B Waveshare

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

Технические характеристики

• Модель: PICO-UPS-B Waveshare
• Совместимость: Raspberry Pi Pico / Pico H / Pico W / Pico WH
• Тип устройства: источник бесперебойного питания
• Батарея резервного питания: Li-Pol 851451 600мАч
• Входное напряжение и ток заряда: 5В DC / до 2.5A
• Выходное напряжение и ток заряда: 3 ~ 4.2В DC / макс. 600мA
• 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), питание Raspberry Pi Pico (PWR)
• Управление: переключатель питания OFF/ON, кнопка пуска UPS Boot
• Размер
  • плата PICO-UPS-B: 60 x 21 х 11.6мм
  • упаковка: 80 х 70 х 30мм
• Вес: 43г

Комплектация

• Модуль PICO-UPS-B Waveshare - 1шт
• Аккумуляторная батарея Li-Pol 851451 600мАч - 1шт

Модуль PICO-UPS-B разработан Waveshare для цифровой программируемой платформы Raspberry Pi Pico. Компактная плата PICO-UPS-B со съёмным аккумулятором резервного питания Li-Pol 851451 в комплекте применяет метод бесперебойной подачи энергии. PICO-UPS-B 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-B полностью исключена глубокая просадка напряжения.

Габариты модуля PICO-UPS-B Waveshare 60х21мм немногим в большую сторону отличаются от размеров оригинальной контроллерной платы RPi Pico. Все имеющиеся у PICO-UPS-B 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 Li-Pol 851451. Управление внутрисхемным распределением напряжения PICO-UPS-B отведено на переключатель ON/OFF и кнопку запуска системы защиты UPS Boot.

Пополнение заряда батареи PICO-UPS-B 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 Li-Pol 851451 ограничен до 600мА (макс. 800мА в соответствии с характеристиками стабилизатора модуля RPi Pico). Встроенный в PICO-UPS-B 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-B, работает в нормальном режиме.

Защита от обратной полярности батареи

Двухконтактный разъём XH2.0, установленный на плате ИБП и на соединительных проводах штатного аккумулятора Li-Pol 851451 600мА, имеет специализированную форму, полностью исключающую возможность ошибочного подключения положительного и отрицательного полюсов источника резервного напряжения.

Внимание! Установка или извлечение элемента Li-Pol 851451 допускается только в обесточенном состоянии ИБП (переключатель напряжения питания в положении выключен - OFF).

Расположение интерфейсов и компонентов на плате PICO-UPS-B

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 UPS BOOT активации системы защиты батареи
10. Разъём подключения перезаряжаемой батареи

Функциональное назначение контактов соединительного разъёма PICO-UPS-B

Физические размеры, мм

Программное обеспечение

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

Документация

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