Вопрос по цепи зарядки Li-po (переключение между аккумулятором и блоком питания)

Я строю схему, содержащую литий-полимерный аккумулятор и чип для зарядки аккумулятора. Я понимаю работу чипа, но не совсем понимаю, как переключить нагрузку системы на обычный источник питания, пока батарея заряжается.

В таблице данных представлена ​​​​следующая диаграмма, которая, как я предполагаю, работает:

Цепь зарядки(источник: эталонный дизайн микросхемы DS51746A, раздел 1.1)

Единственное, что я действительно не знаю, почему это должно работать. Я хотел бы понять, почему это работает. Я предполагаю, что как только V in станет высоким, он закроет ворота (Q1) от литий-ионного элемента до системной нагрузки. А ток идет на системную нагрузку от V напрямую через D1. Но я действительно не понимаю, почему он закрыл Q1. Было бы здорово, если бы кто-нибудь мог дать краткое объяснение того, что происходит с Q1, R pull и D1, когда V in является High и Low.

MCP73833 работает следующим образом: когда V in высокое , V bat будет высоким и будет заряжать литий-ионный элемент. (V bat будет немного ниже, чем V in ). Как только Vin станет низким, V bat (9,10) станет низким и зарядка прекратится.

Ответы (1)

Q1 — p-канальный МОП-транзистор. Вот схема с обозначенными клеммами (G = затвор, D = сток, S = исток):

МОП-транзистор включается (пускает ток), когда напряжение между его затвором и истоком, или Vgs, превышает пороговое напряжение, Vth. Для P-канальных полевых МОП-транзисторов Vth имеет отрицательное значение, что означает, что затвор должен быть ниже истока на некоторую величину, чтобы полевой МОП-транзистор включился.

Когда Vin высокое, ток течет через диод D1 в нагрузку, делая напряжение на источнике равным Vin (за вычетом падения на диоде). Так как гейт привязан непосредственно к Vin, это означает, что Vgs слегка положителен, а Q1 остается выключенным.

Когда Vin низкий, затвор притягивается к земле с помощью Rpull (подтягивающего резистора). Но подождите, как включается Q1, если исток должен быть на более высоком напряжении, чем затвор, и для того, чтобы на истоке появилось напряжение, Q1 должен быть включен?

Ну, в нижней части символа MOSFET есть маленький диод; это представляет собой внутренний диод (иногда называемый паразитным диодом), который в основном является артефактом способа изготовления MOSFET. Наличие внутреннего диода означает, что даже когда MOSFET выключен, он только блокирует протекание тока от истока к стоку; он по-прежнему будет позволять току течь от стока к истоку. Здесь это хорошо: внутренний диод позволяет току от батареи течь от стока к истоку, приближая источник к напряжению батареи и создавая отрицательную разницу напряжений Vgs, которая позволяет MOSFET полностью включиться.

Назначение Q1 и D1 состоит в том, чтобы гарантировать, что ток протекает только от Vin к нагрузке или от батареи к нагрузке, предотвращая обратный ток от Vin к ячейке или наоборот. Замена Q1 другим диодом даст почти то же самое:

Преимущество полевого МОП-транзистора состоит в том, что во включенном состоянии падение напряжения на нем меньше, чем на диоде. Меньшее падение напряжения означает меньшие потери энергии, что особенно важно, когда вы питаете нагрузку от батареи.

Хорошее объяснение, +1.
Вау, спасибо за это отличное объяснение. Я полностью понимаю это. Вы сэкономили мне много времени и головной боли. :)
Я здесь немного нуб, и, может быть, вы уже объяснили это, но если вы это сделали, я, должно быть, пропустил это; Мой вопрос: это диоды Зенера, верно? Итак, имеет ли здесь какое-либо значение то, почему используются стабилитроны, а не обычные диоды 1N4148? Должно ли напряжение течь по ним в обратном направлении? - И, во-вторых (может быть, слишком конкретно для этого), но существует ли особая связь между напряжением Зенера и напряжением заряда (которое, как я полагаю, регулируется MCP73833 на линиях VBAT)?
@BrainSlugs83 Это диод Шоттки (см., например, en.wikipedia.org/wiki/Diode#Electronic_symbols ). (Мне пришлось посмотреть их, чтобы убедиться...)
Вопрос по цепи зарядки Li-po (переключение между аккумулятором и блоком питания)
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v