Аварийный источник питания 3,3 В с литий-ионным зарядным устройством USB

В настоящее время я разрабатываю «Источник аварийного переключения питания 3,3 В при 500 мА со встроенным литий-ионным зарядным устройством USB» для проекта UC. Я хочу, чтобы схема получала питание прямо от USB, когда оно доступно, и переключалась на работу от батареи при отключении USB.

Я нашел похожий дизайн в Интернете Chronoduino v0.3 и простой регистратор температуры USB , но я не был уверен, что они будут работать эффективно, так как окончательный выходной сигнал VDD33 от батареи всегда будет выше, чем выходной сигнал от регулятора 3,3 В (как показано ниже). следовательно, батарея всегда будет разряжаться, а зарядное устройство всегда будет продолжать заряжать батарею + подавать питание на внешнюю нагрузку; сокращение срока службы батареи.

Хронодуино дизайнвведите описание изображения здесь

Я переделал приведенную выше схему и хотел бы, чтобы кто-нибудь взглянул на нее и предоставил некоторые отзывы, если я смогу улучшить ее (или что-то, что я сделал неправильно в этой конструкции).

Мой дизайнвведите описание изображения здесь

Компоненты, которые я выбираю, это Microchip MCP73831 для зарядки литий-ионного аккумулятора, 3,3 В 500 мА LDO MCP1825S-33 и 2 проходных диода.

Моя область беспокойства:

  1. Может ли кто-нибудь порекомендовать мне, какую модель диода SMD (D1 и D2) мне следует использовать? Я попробовал диод Шоттки MBR120VLSFT1 (Vf = 0,3 В, Ir = 0,6 мА), но он, похоже, вызывает проблемы с микросхемой зарядного устройства, из-за чего светодиод зарядного устройства продолжает показывать зарядку, даже если батарея отключена (возможно, из-за высокого обратного тока от этих диодов происходит утечка тока) вернуться к контакту BATT?).

  2. Должен ли я использовать метод переключения MOSFET для аварийного переключения питания? если да, то как мне изменить эту схему и какой полевой МОП-транзистор рекомендуется?

  3. Любые дальнейшие улучшения ИЛИ ошибки в моем дизайне?

Лично я недавно добился большого успеха с Intersil ISL9230IRZ, который также считывает встроенный термистор аккумуляторной батареи для дополнительной безопасности. Он выполняет переключение за вас, просто подключите стабилизатор 3,3 В к VOUT.
Смотрите мой ответ здесь , он использует MCP73831 и MOSFET со встроенным шоттки для переключения. Если у вас есть какие-либо вопросы, дайте мне знать, и я добавлю ответ здесь.

Ответы (2)

Ваша схема выглядит нормально.

73831 выпускается в версиях -2, -3, 4 и -5. Какая у вас версия?

Оригинальная (не ваша схема) беспорядок - никогда не должно быть диода ПОСЛЕ регулятора - кроме слишком низкого Vout и отсутствия перестановки.

Следующие адреса указывают на проблему со светодиодом зарядки, если есть проблема, НО я думаю, что отсутствие батареи является незаконным условием - см. следующий абзац. Любое из следующих действий изменяет индикацию заряда. Какое напряжение на выходе BATT в каждом случае?

  • Утечка через диод ДОЛЖНА быть очень низкой при комнатной температуре.

  • Извлеките батарею И D2 и посмотрите, что произойдет.

  • Затем удалите C5

ОДНАКО:

Литий-ионная батарея перестает заряжаться, когда напряжение удерживается на каком-то фиксированном пороге (обычно ~= 4,2 В), а ток заряда падает ниже заданного % от начального тока при этом напряжении. Химический состав батареи заставляет этот ток уменьшаться со временем. Конденсатор ведет себя не так, как батарея. Я ожидаю, что он покажет окончание заряда почти сразу, но поскольку вы делаете что-то, что не указано в дизайне как законное, что-то МОЖЕТ произойти.

Прекращает ли он зарядку батареи, когда батарея установлена?
Какое конечное напряжение батареи?
Какая емкость аккумулятора мАч?

Насколько я понимаю, вам нужна схема ИБП. Вы можете добавить MosFET, который включается, когда 5V от USB недоступен. Когда он включается, он создает путь от Vbattery до Vdd3.3. введите описание изображения здесьПроверьте схему, показанную здесь: Цепь литий-ионного зарядного устройства

@За наукой. Хороший. Я сделал что-то подобное с переключателем нагрузки. Однако есть одна загвоздка, и проблема в том, является ли это проблемой, зависит от размера вашей батареи. Ir через D2 постоянен, когда схема работает от батареи. Диод NXP показывает, что ток обратного смещения составляет 55 мкА при 5 В. Если вы ищете длительное время автономной работы, этот ток может быть значительным расходом. Некоторые из лучших микроконтроллеров имеют режим пониженного энергопотребления в диапазоне 1-5 мкА. Ir на D2 в 10 раз больше. И не имеет значения, какое значение используется для R3, ток всегда будет течь.
Аварийный источник питания 3,3 В с литий-ионным зарядным устройством USB
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v