Jump to content

Автоматического выбор источника питания между USB-портом и Li-Pol аккумулятором


Recommended Posts

Приветствую уважаемые дамы и господа!

Занимаюсь разработкой носимого устройства с целью исследования технологий LoRaWAN и BLE 5.0. А также поработать с энергоэффективными режимами работы МК STM32L4-серии.

Исходные данные:

876469041_.png.bf61dc4b9634f7c811bc965d33f4eae7.png

где - D3 микросхема зарядки Li-ion\Li-Pol аккумулятора (MCP73831),
         D4 - DC\DC преобразователь USB -> 3.3V (LM3671),
         D5 - DC\DC преобразователь VBAT -> 3.3V (LM3671).

Суть моего вопроса:
Если присутствует напряжение VBUS (USB), то необходимо выключать преобразователь D5 сигналом LM3671_BAT, но включать D4 сигналом LM3671_USB.
Таким образом получается, что аккумулятор будет заряжаться, а питаться прибор будет от USB.


Мои предположения, рассуждения и решения которые я вижу:

  1. Если управлять преобразователями при помощи GPIO портов МК, то получится, что как только питание по USB отключится, то прибор выключится быстрее, чем успеет включиться преобразователь работающий от VBAT, ввиду чего я такое решение и отмёл.
  2. Использовать небольшую схемку на двух полевых транзисторах в одном корпусе (p и n типа). В симуляторе вроде как всё работает, но вероятно может произойти та же ситуация, что и в случае 1;
    299642764_.thumb.png.8b6975aaee8744ee8bf1d4f5fdd2fdc8.png
     
  3. Использовать микросхему выполняющую данную задачу, но тут играет роль, что достать её сложно, стоит 7$ и выглядит как overkill для такой простой задачи.

Покидайтесь, пожалуйста, камнями и критикой решений, своими вариантами решения задачи или же исправлениями к приложенным схемам.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Если вдруг кого-то заинтересует,
то вот ссылка на GitHub проекта,
а так же ссылка на GitHub библиотеки.
Используются шрифты T-Flex GOST, можно получить по ссылке.

Link to comment
Share on other sites

Я бы преобразователь D4 просто выкинул, оставил бы только постоянно включенный преборазователь D5 для питания схемы от батареи.

При появлении USB зарядка D3 обеспечивает ток заряда батареи и ток питания схемы. Когда батарея полностью зарядится, то ток заряда прекратится, и D3 продолжит питать только схему.

При пропадании USB схема продолжит питаться от батареи, не заметив изменения USB.

Link to comment
Share on other sites

7 часов назад, Yurkin2015 сказал:

///////////////

Изначально и был такой вариант исполнения, но тут у меня закралась мысль о том, что не будет ли микросхема зарядки батареи от этого сходить с ума?  Возможно это конечно излишнее вылизывание, но до этого у меня было много опыта работы только с Ni-Mh аккумуляторами, а они были весьма капризными.

Edited by Falconist
Оверквотинг
Link to comment
Share on other sites

Приглашаем на вебинар «Необычное в обычном. Сравнительный анализ современных решений Recom» (27.01.2022)

Приглашаем 27/01/2022 всех желающих посетить вебинар, посвященный двум наиболее растущим сегментам интегрированных источников питания – AC/DC малой мощности (1-20Вт) и сегменту решений PoL без изоляции. На вебинаре рассмотрим проблему выбора AC/DC в бюджетном сегменте и концепцию тестирования ускоренного старения, проведем сравнительный анализ подходов к интеграции AC/DC модулей. Сделаем обзор решений концепции POL с доисторических времен до современных технологий и средств для разработки и тестирования.

Подробнее

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
  • Сообщения

  • Similar Content

    • By Falconist
      Уважаемые коллеги,
      немного "злоупотребил властью" и открыл отдельную тему, поскольку аналогичная тема на "Казусе" неожиданно получила достаточно большой резонанс (только "спасиб" - 148). Неоднократно отсылал туда, чтобы не дублировать одинаковые темы на разных форумах, но в связи с недавним усложнением регистрации на Казусе такая отсылка становится напряжной. Да и расползлась "та" тема до почти 800 постов, т.е. приблизилась к пределу "читабельности", при том что ещё почти столько же было выделено в 2 дочерние подтемы.
      Итак, "ближе к телу" (как говорил Ги де Мопассан).
      Схема зарядки (сразу предупреждаю!) не является абсолютно оригинальной, является гибридом статей М.Шумилова в "Радио".- 2009, № 1.- С.38-39; "Зарядное устройство из блока питания АТ-АТХ" и нескольких схем компьютерных БП АТ (варианты "А" и "В"), с датчиком тока на транзисторе.

      В третьем варианте ("С") использован принцип измерения тока заряда вторым компаратором самой TL494 ( http://kravitnik.nar...e/charge_4.html ).

      По принципу действия все они являются стабилизаторами тока с ограничением максимального напряжения на уровне 14,4 В. Выходной ток заряда может достигать 10...12 А с соответствующим трансформатором (ну уж не совсем "малюпусеньким"!). Эта зарядка НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНА для десульфатации, "тренировки" и прочих извращений, являющихся "тяжким наследием совейской действительности", когда стоимость нового аккумулятора была сопоставима с месячной зарплатой. Только чтобы подзарядить севший аккумулятор перед выездом после долгого стояния в гараже. А дальше - пусть справляется генератор самой машины. По этой же причине в ней нет и индикации тока заряда и напряжения - ток заряда в начале стабилен, задается для имеющегося аккумулятора, а перед концом начинает снижаться. Напряжение больше выставленных 14,4 В не вырастет. Ввести такие измерители не представляет никакого труда, но это уже вопрос моддинга.
      Все схемы построены по топологии АТ. Считаю с полным основанием, что дежурное питание для подобного сабжа, являющегося "вещью в себе", совершенно не нужно! Это ведь не компьютер, который должен находиться в дежурном режиме, чтобы иметь возможность включения по сети или звонку модема! БП АТ десятилетиями работали без нареканий.
      Оригинальной является только печатная плата.

      Она избыточна - для всех трех вариантов (некоторые детали просто не запаиваются, + устанавливаются перемычки.
      Распайка и сборка сабжа на новой плате может вызвать возражения, мол "проще выпаять ненужные детали на готовой плате, зачем городить огород?" Хорошо знакомо. Дело в том, что такой подход хорош для опытных любителей/профессионалов, хорошо знакомых с топологией печатных плат компьютерных ИИП. В этой связи для опытных могу порекомендовать отличнейшую статью на "Радиокоте по переделке ИИП. Малоопытные же встречают на этом пути серьезные трудности, времени иногда занимает намного больше с непредсказуемым результатом, вплоть до неработоспособности. Тоже хорошо знакомо. И чем меньше опыта, тем больше трудностей. Давайте не поднимать по этому поводу холивар. "Кому нравится поп, а кому - попадья"...
      Вторая причина: могут иметься в наличии несколько неработающих ИИП, каждый по себе не запускаемый, а вот детали от них "из общей кучи" могут быть целыми.
      Поскольку цоколевка управляющего трансформатора по "низковольной" стороне бывает самой разной ( http://forum.cxem.ne...showtopic=65531 ) - нужно внимательно рассмотреть топологию печатки-"донора" и скорректировать печатку в этой её части. Реле - на 30А (автомобильное), служит защитой от переполюсовки. Выходной дроссель перемотан проводом диаметром 1 мм - 30 витков (индуктивность около 56...62 мкГ).
      Единственными деталями, которые придется докупить, является выпрямительный полумост, который должен быть не менее, чем на 80...100 В обратного напряжения и на планируемый ток (те, которые стоят в канале +5 В - имеют слишком малое обратное напряжение, а в канале +12 В - слишком малый прямой ток), реле (в автомагазинах) и токоизмерительные резисторы по 0,1 Ом (вместо них можно поставить шунты от тестера или просто куска высооомного провода, хоть от электроплитки).
      Фото готового сабжа.

      В архиве - то же самое, в формате sPlan и SprintLayout.
      P.S. Планировалось по результатам обсуждения разработать гамма-версию, с опциональным режимом десульфатации, но из-за недостатка времени эта работа до конца не сделана. Разработана схема (вариант "D") с "жесткой" стабилизацией выходного напряжения (токоизмерительный резистор исключен из цепи стабилизации напряжения):

      По этой схеме изготовлены 2 ИИП на +12 и +5 В, суммарной мощностью до 60 Вт, с общим ограничением выходного тока на уровне 5 А, на плате размерами 70 х 100 мм.

      Эксперимент по заряду аккумулятора емкостью 45 А*ч с их помощью увенчался полным успехом. Однако, отсутствуют цепи питания кулера, защита от переполюсовки, плата нестандартная для корпуса компьютерного БП и т.п. Печатка на этот вариант и еще один (4 закладки, как в Экселе)
      На все вопросы отвечу, замечания и уточнения "по делу" приму с благодарностью.
      добавление от Starichok51:
      вот здесь я дал схему на свой Вариант Е:
      Charger_Acid_Auto.rar
    • By CVBN Медведев
      Здравствуйте. Прошу помочь. Есть видеокамера (уличная видеонаблюдение)12v,2a , необходима работа от аккумулятора(TopON 73x), выход 12v,4a. Подключил камеру, камера проработала сутки и отключилась. Аккумулятор новый, подзарядил. Подключаю,пара сек. и камера отключается. От сети камера работает нормально.
    • By Dima Samofal
      Как подключить колонку к 220в вместо аккумулятора??? Колонка "Hopestar A6"
    • Guest Игорь
      By Guest Игорь
      Здравствуйте.
      Прошу пояснить, можно ли подключить к этой плате аккумулятор напрямую, без устройств, контролирующих заряд/разряд?
      На микросхеме маркировка: AS21BPOC466-25A4

×
×
  • Create New...