Energy Shield
Energy Shield 是一个基于锂聚合物电池的电源扩展板，可以让您的项目持续运行。只要有可用的电源，它就会保持电池充电状态。它接受广泛的电源输入，从通过 JST 连接器连接的常见太阳能电池板和通过微控制器上的 USB 端口输入的 USB 电源，到通过 Arduino 上的 DC 插孔输入的 9V 和 12V 直流适配器。同时，它不仅可以为您的 Arduino 项目供电，扩展板上还配备了标准 USB 端口，还能够拯救您的移动电子设备免于电池耗尽，如手机、mp3 播放器和平板电脑。
特性
- 接受广泛的电源输入范围
- 过压保护
- 85%+ 高功率转换效率
- 全面的 LED 指示灯显示充电和工作状态
规格参数
电源输出规格
项目 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
电压 | 4.9 | 5 | 5.1 | V |
电流 | 5 | / | 750 | mA |
通过 JST 连接器的电源输入规格
| 项目 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 有效电压 | 4.5 | 5 | 5.5 | V |
| 电流 | 1 | / | 800 | mA |
| 保护电压 | / | / | 12 | V |
项目 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
有效电压 | 4.5 | 5 | 5.5 | V |
电流 | 1 | / | 800 | mA |
保护电压 | / | / | 12 | V |
工作模式说明
Energy Shield 可以从三个不同的端口获取电流来为电池充电，包括 JST 连接器、Arduino 上的 USB 端口和 DC 插孔。电压范围如下所示：
当输入电压低于 6.6V 时，您可以通过工作模式选择开关在"充电"和"开启"之间切换 Energy Shield 的工作模式。在"充电"状态下，锂聚合物电池不输出电力，只从任何现有电源获取电流。在"开启"状态下，电池在充电的同时也为整个系统供电。
但是，当输入电压超过 6.6V 时，无论开关状态如何，Energy Shield 都会被强制进入"充电"模式。
硬件概述
硬件配置
U1: ISL97516 IC，升压芯片；
U3: CN3065 IC，充电管理芯片；
U4,U8: LM293D IC，双差分比较器；
充电指示灯：在充电状态下点亮；
电量指示灯：指示电池的剩余电量；
SW2 按钮：检查电池电量；
Arduino 上使用的引脚
Vin 引脚：将 DC 插座的电源传输到电池进行充电；
5V 引脚：将 USB 端口的电源传输到电池进行充电；
其他接口
JST 插座：为需要 JST 连接器的外部电源提供，如太阳能电池板；
电池插座：用于连接锂聚合物电池；
USB 端口：为其他设备输出 5V 电源；
使用方法
1. 充电示例
您可以使用多种外部电源为锂聚合物电池充电。这里我们向您展示两种常见电源的使用方法。
1) 太阳能电池板
太阳能电池板是我们使用的最常见的绿色电源之一。一个单元的典型输出约为 5V。我们在商店提供大量太阳能电池板。它们都预装了 JST 连接器，可以与 Energy Shield 无缝匹配。
将太阳能电池板插入扩展板上的 JST 插座，如下所示。
确保有足够的光线提供相当的电流。
现在，按下 SW2。您会发现"充电"指示 LED 点亮。另一个指示灯"电量"指示电池的剩余电量。当剩余电量低于 30% 时，它变红。当剩余电量在 30% - 80% 之间时，它变黄。否则它是绿色的。
2) 9V 适配器
如果您使用 DC 适配器为您的项目供电，那么 9V 适配器对您来说不会陌生。通过将 9V 适配器连接到 Arduino 的 DC 插座，您可以运行项目并同时为电池充电。
2. 扩展板为设备供电
1) 为 Arduino 供电
将工作模式选择开关切换到"ON"。检查 Arduino 上的电源指示 LED，看看它是否正常工作。
2) 为移动设备供电
使用扩展板上的标准 USB 端口为移动设备供电。
3. 转换效率
上图描述了 Energy Shield 升压电路的转换效率。升压电路将锂聚合物电池的电压（通常为 4.2V 或随着剩余电量下降为 3.7V）升压到 5V 并向外供电。您可以发现当输出电流约为 200mA 时，这种转换效率达到峰值。
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