Ultima modifica il 26 Agosto 2026 by Adriano
Il DIYMORE Micro USB 16340 Lithium Battery Shield è un piccolo modulo progettato per alimentare schede Arduino, ESP, Raspberry Pico e altri circuiti elettronici utilizzando una batteria ricaricabile agli ioni di litio 16340.
La scheda integra in un unico circuito il caricabatteria della cella Li-Ion, il circuito di protezione della batteria e i convertitori necessari per ottenere due tensioni di alimentazione stabilizzate, 5 V e 3,3 V.
Il modulo viene fornito con un supporto per una batteria 16340 e dispone di un ingresso Micro USB per la ricarica. Sono inoltre presenti un connettore USB tipo B standard e delle uscite a pin per prelevare l’alimentazione.
Indice
Descrizione del DIYMORE Micro USB 16340 Lithium Battery Shield
Il funzionamento complessivo del modulo può essere rappresentato mediante lo schema a blocchi seguente.
La tensione di 5 V applicata alla porta Micro USB tipo B viene utilizzata dal circuito AP4056 per la ricarica della cella 16340.
I LED rosso e verde forniscono l’indicazione visiva dello stato della ricarica.
La batteria è protetta dal circuito formato da DW01 + 8205A.
Quando il modulo è attivo, la tensione della cella viene quindi distribuita alle sezioni di conversione.
Il chip FP6298 provvede a generare la linea stabilizzata a 5 V, disponibile sulla porta USB tipo A, mentre la sezione basata sui componenti marcati 662K fornisce le uscite a 3,3 V.
L’interruttore ON/OFF permette infine di abilitare o disabilitare l’alimentazione delle uscite.
Uscite disponibili
La scheda dispone quindi di diverse possibilità per prelevare l’alimentazione.
La porta USB tipo A fornisce la linea stabilizzata a 5 V, ottenuta dal convertitore Step-Up FP6298.
Sono inoltre disponibili sul connettore a pin le tensioni necessarie per il collegamento di un circuito esterno, tra cui: 5 V, 3,3 V, GND.
La presenza contemporanea delle linee 5 V e 3,3 V rende il modulo particolarmente versatile per piccoli progetti portatili, nei quali possono essere presenti circuiti con differenti tensioni di alimentazione.
NOTA: Sotto sono riportate le misure fatte sul modulo con le uscite senza carico. Come visibile i valori si discostano di soli 0,1V dal valore atteso.
Caratteristiche
| Caratteristica | Valore |
|---|---|
| Tipo batteria | Li-Ion 16340, 1 cella |
| Ingresso ricarica | Micro USB tipo B |
| Tensione di ricarica | 4,5 – 5,5 V |
| Corrente di carica | 580 mA max |
| 3 uscite 5 V | 4,92 V misurati - 1,3 A max |
| 2 uscite 3,3 V | 2,29V misurati - 1,0 A max |
| Uscite | USB Tipo A standard + connettori passo 2,5 mm |
| Protezioni | Sovracorrente, sovratensione, sottotensione, cortocircuito |
| Protezione inversione batteria | Sì |
| Indicazione ricarica | LED rosso (durante la carica) / verde (batteria carica) |
| Dimensioni | 60 × 28 × 16 mm |
NOTA: I valori sono quelli dichiarati da DIYMORE e, in particolare, 5 V/1,3 A e 3,3 V/1 A rappresentano i valori massimi dichiarati, non necessariamente correnti disponibili contemporaneamente sulle due uscite. Anche le tensioni a vuoto, sono leggermente più basse di quelle nominali.
Dove trovare il 16340 Lithium Battery Shield
Il prodotto può essere trovato in molti store per esempio su AliExpress.
Componenti del circuito
Non si è trovato nessun circuito elettrico del caricabatteria, per cui ci si è basati sull’analisi dei principali circuiti attivi presenti sul lato inferiore del PCB.
Sotto l’immagine del PCB con indicati i circuiti analizzati di seguito.
Circuito integrato per la carica della batteria – TP5056
Uno degli elementi più interessanti della scheda è il circuito dedicato alla ricarica della cella Li-Ion.
Dall’ispezione della scheda è possibile identificare il circuito integrato AIP4056 [1] che è equivalente funzionale e pin-to-pin al TP4056 , progettato come alternativa diretta (cloni o varianti di produttori diversi)
Sotto la tabella con la descrizione e la funzione di ciascun pin dell’IC TP4056.
| Pin | Sigla | Descrizione |
|---|---|---|
| 1 | TEMP | pin di ingresso per il rilevamento della temperatura. È collegato all'uscita del termistore NTC in un pacco batterie. In base alla tensione su questo pin, è possibile determinare la temperatura della batteria. Non utilizzato in questo circuito |
| 2 | PROG | La corrente di carica della batteria viene impostata collegando un resistore chiamato R PROG tra questo pin e GND. In base al valore del resistore, la corrente di carica può essere compresa tra 130 mA e 1000 A. |
| 3 | GND | Pin di terra. |
| 4 | VCC | pin di alimentazione. Il TP4056 può supportare un massimo di 8 V a VCC, ma in genere vengono utilizzati 5 V. |
| 5 | BAT | il pin di connessione della batteria collegato al terminale positivo della batteria. La tensione su questo pin è di 4,2 V. |
| 6 | STDBY | quando la batteria è completamente carica, questo pin è portato a massa . A questo pin è collegato il LED per indicare la modalità standby. |
| 7 | CHRG | quando la batteria è in carica, questo pin è è portato a massa. A questo pin viene collegato il LED per indicare la carica della batteria. |
| 8 | CE | è un pin di input per abilitare o disabilitare il chip. Quando viene collegato a VCC il TP4056 è in modalità normale per cui è abilitato. |
L’AP4056 è un circuito integrato per la ricarica di una singola cella agli ioni di litio mediante il classico algoritmo CC/CV (Constant Current / Constant Voltage). È quindi adatto alla ricarica della cella 16340 utilizzata dal modulo.
L’alimentazione del circuito di ricarica viene fornita tramite il connettore Micro USB, con una tensione dichiarata dal produttore compresa tra 4,5 e 5,5 V.
La corrente di carica dichiarata per il modulo è di circa 580 mA massimo.
Protezione della batteria: DW01 + 8205A
La cella 16340 è associata a un circuito dedicato alla sua protezione. Dall’analisi della scheda è possibile identificare il circuito integrato DW01[2] (datasheet) , utilizzato insieme al componente 8205A [3] (datasheet).
Il DW01 è un circuito di protezione specificamente progettato per celle singole Li-Ion/Li-Po e controlla le condizioni di funzionamento della batteria.
Il componente 8205A è invece un doppio MOSFET N-channel, comandato dal circuito di protezione.
L’accoppiata DW01 + 8205A permette quindi di realizzare le principali funzioni di protezione della cella, intervenendo in caso di condizioni anomale quali: sovraccarica, sovrascarica, sovracorrente, cortocircuito.
Questa sezione è particolarmente importante in un modulo alimentato da una singola cella Li-Ion, poiché contribuisce a evitare che la batteria venga utilizzata al di fuori dei limiti previsti.
Il produttore indica inoltre la presenza di protezioni contro sovracorrente, sovratensione, sottotensione, cortocircuito e inversione della batteria.
Convertitore Step-Up a 5 V – FP6298
La tensione della batteria 16340 non è sufficiente per ottenere direttamente una linea stabile a 5 V. Per questo motivo la scheda utilizza un convertitore switching Step-Up (Boost).
Il componente principale di questa sezione è il FP6298 [4] (datasheet), associato all’induttore e agli altri componenti passivi presenti sulla scheda.
Il suo compito è elevare la tensione fornita dalla batteria e generare una tensione stabilizzata di circa 5 V.
La linea ottenuta dal convertitore FP6298 viene utilizzata per alimentare la porta USB tipo A presente sulla scheda.
Secondo le specifiche dichiarate dal produttore, l’uscita 5 V può fornire una corrente fino a circa 1,3 A.
Una particolarità interessante del circuito è che la linea a 5 V viene distribuita su tre contatti della porta USB tipo A, collegati in parallelo.
Questa soluzione consente di distribuire la corrente disponibile attraverso più contatti del connettore.
Uscite a 3,3 V – 662K
Oltre alla linea a 5 V, il modulo mette a disposizione anche una tensione stabilizzata di 3,3 V, particolarmente utile per alimentare microcontrollori e moduli elettronici che lavorano a bassa tensione.
Sulla scheda sono presenti diversi piccoli regolatori identificabili dalla marcatura 662K [5] (datasheet).
Interruttore ON/OFF
Sul modulo è presente un piccolo interruttore a slitta ON/OFF, che consente di controllare l’alimentazione delle uscite.
L’interruttore è inserito nel percorso di alimentazione della scheda e permette quindi di disattivare il circuito alimentato senza dover rimuovere la batteria dal relativo supporto.
Questa soluzione risulta particolarmente pratica quando il modulo viene utilizzato come alimentatore portatile per un progetto Arduino o per altri circuiti elettronici.
Altri modulo di carica batteria
Sul sito si possono trovare altri modelli di caricabatteria, eccone alcuni.
- Carica batterie con TP4056 per batterie Li-Ion e Li-Po con circuito-protezione
- Carica batteria Li-ion con TP4056 e Step-Up Boost 4-28 V
- Modulo TP4056/FC-75 carica batterie LI-ION
