Целесообразен ли компромисс с этим импульсным контроллером мощности?

TL;DR: Нужны все виды советов :-) Особенно в связи с тем, что время от времени выталкивайте «обратную» мощность в повышающий контроллер переключения на основе MC34063.

Я создаю устройство с микроконтроллером AVR, некоторыми устройствами ввода-вывода (поворотный энкодер, кнопка, светодиодные цифры и зуммер), настенным питанием и аккумулятором 18650 LiPo для неподключенного питания.

Я хочу, чтобы устройство хорошо работало от подключенной настенной бородавки, а также заряжало аккумулятор LiPo. AVR отключит зарядное напряжение, когда напряжение LiPo достигнет 4,1 В. (Технический паспорт говорит, что заряжать нужно не более чем до 4,2 В, так что остается небольшой запас прочности — ячейка также имеет встроенную защиту)

Цепочка представляет собой что-то вроде «гнездо -> линейный регулятор -> переключатель -> батарея -> коммутация повышающего -> АРН» с диодом от линейного регулятора к АРН для работы от сети, даже когда зарядка аккумулятора отключена.

Я построил версию этого, которая использовала 5-вольтовый стабилизатор 1117 и полевой МОП-транзистор с режимом истощения для переключателя. К сожалению, сопротивление MOSFET Rdson составляло около 3 Ом, что значительно ограничивало зарядный ток, когда оно превышало 3,7 вольта или около того. Это привело к тому, что зарядка заняла целую вечность. Регулятор тоже греется, но у меня есть радиатор на нем и на МОП-транзисторе.

Для второй попытки я думаю использовать переменную 1117, установленную на 6 В на выходе (с выпрямителем на 0,85 В, падающим до 5,15 В для АРН) и P-канальный МОП-транзистор в качестве переключателя. Это не будет оставаться «включенным по умолчанию», как это было в режиме истощения, но с шунтирующим диодом к AVR, он в любом случае будет включаться только от настенной бородавки. Изначально этого диода у меня не было, поэтому важно было питание "включено по умолчанию". P-канальный МОП-транзистор имеет Rdson около 0,2 Ом при -4 В, поэтому ему, вероятно, даже не понадобится радиатор.

Затем я буду зависеть от ограничения тока, встроенного в 1117, чтобы не подавать более одного ампера в аккумулятор во время зарядки. Пока это происходит (напряжение < 5 В), импульсный повышающий контроллер будет фактически питать АРН параллельно с зарядкой аккумулятора. Кроме того, даже когда переключатель заряда батареи выключен, батарея будет работать на одной линии с повышающим преобразователем, хотя этот преобразователь будет работать «вхолостую». (Это преобразователь на основе mc34063). Я думаю, мне понадобится гистерезис в переключателе включения / выключения зарядки - скажем, зарядка до 4,1 В, разрядка до 4,0 В, повторите. Будем надеяться, что этот цикл будет длинным с этой конструкцией при подключении к сети. Устройство будет отключаться от сети каждый день и заряжаться в течение ночи, как правило.

Наконец, я прилагаю и схему, и макет. Самое большое неудобство в компоновке заключается в том, что катушки индуктивности, которые у меня есть, ложатся вниз и, таким образом, занимают квадратный дюйм платы :-/ Это также делает дорожки от коммутатора к катушке индуктивности длиннее, чем нужно. На последней доске я наложу наземный полигон с обеих сторон доски (только двусторонний, без настоящих «плоскостей», извините :-)

Пожалуйста, будьте нежны, но тверды!

https://watte.net/timer-schematic-revB.png

https://watte.net/timer-board-revB.png