Микроконтролери и електроника
http://mcu-bg.com/mcu_site/

USB зарядно за NiCd/NiMh и захранване 3.3V
http://mcu-bg.com/mcu_site/viewtopic.php?f=2&t=7813		 Страница 1 от 3
Автор:  [ Чет Май 13, 2010 7:17 pm ]
Заглавие:  USB зарядно за NiCd/NiMh и захранване 3.3V
Постановката е следната:

Две AA батерии NiCd/NiMh или общо 2.4V , от тях се прави 3.3V/150mA с импулсен стабилизатор. Мери се разрядния ток през резистор 10-20mOhms, включен към плюса на 2.4-те V. При включване на устройството към USB входа на импулсника се храни от USB-то, същевременно започват да се зареждат двете батерии, мери се зарядния ток и се ограничава от 50 до 500mA, в зависимост какво позволява USB-то ( микроконтролер проверява какво позволява USB-то, след което включва батериите да се зареждат ). През същия резистор 10-20mOhms сега пък мерим зарядния ток и когато стигне някакви минимални стойности ( примерно 5mA ) изключваме батериите. Микроконтролера следи чрез делител напрежението до което са се заредили батериите, възможно е да ги изключи, когато това напрежение премине определена граница.

Рових цяла седмица и не намерих нищо подходящо. Докато рових спретнах една такава схемка с ОУ, компаратори, два MOSFET ключа, защита по ток и т.н. Обаче много чарколяк настана, отделно и процесора ще трябва да мери и да зарежда, та дали има такова нещо вкарано в един чип ? Гледах TI, Maxim, ST и други, може и аз да не знам какво да гледам....

Прикачени файлове:
Коментар на файл: USB зарядно за NiCd/NiMh, импулсно захранване 3.3V, измерване на зарядния/разрядния ток, версия 2
PSU1.pdf [19.93 KiB]
305 пъти
Автор:  ike [ Чет Май 13, 2010 7:43 pm ]
Заглавие: 
Докато проектираш схемата вземи си това зарядно http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.11388 държиш си в него батериите и като ти потрябват ги вадиш.
Автор:  [ Чет Май 13, 2010 7:53 pm ]
Заглавие: 
ike написа:
Докато проектираш схемата вземи си това зарядно http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.11388 държиш си в него батериите и като ти потрябват ги вадиш.


Проблема е, че това което търся трябва да се вгради в USB устройство :) , през цялото време си има батерия и си работи, когато се поразреди потребителя може да ръгне джаджата в USB порт и автоматично да почне да се зарежда, без да се прекъсва работата на джаджата. Същевременно не ми се ще да излизам извън спецификациите на USB.
Автор:  kasparov [ Чет Май 13, 2010 8:31 pm ]
Заглавие: 
Импулсника може ли да работи при входно напрежение > 3,3 волта?
Щото при включено USB на входа му е 5 в или поне 3,4- 3,5 за да се зареждат батериите.
Автор:  [ Чет Май 13, 2010 8:34 pm ]
Заглавие: 
kasparov написа:
Импулсника може ли да работи при входно напрежение > 3,3 волта?
Щото при включено USB на входа му е 5 в или поне 3,4- 3,5 за да се зареждат батериите.


Може да, 6.5V е максимално допустимото.
Автор:  kasparov [ Чет Май 13, 2010 9:02 pm ]
Заглавие: 
Имах предвид, че това е boost конвертор, и за да регулира на 3,3 в
трябва входното напрежение да е по ниско от изходното, иначе
излиза от регулация.

LTC1558-3.3 е направен като за твоята цел
Автор:  bateAz [ Чет Май 13, 2010 9:03 pm ]
Заглавие: 
Просто го приеми като идея:

1. Батериите захранват импулсното 3.3 волтово step-up.
2. Oт USB през диод с LDO се правят 3.3 волта, които се подават на изхода на step-up. За да няма колизии, диодът трябва да си го има. CMOS LDO, напр. FS8843 допускат на изхода си 3.3 волта, стига входът им да не е на маса. "Летящ" вход не прави проблеми. Импулсното, което си избрал, не ми е познато, но TI имат чипове, които допускат напрежение в изхода, ако няма на входа им, вкл. ако входът е окъден на маса.
3. Слага се тривиална USB зареждачка за 2 NiMH.
4. На процесора му даваш да играе шах ( опция ).

Вероятно ще имаш леко играене на 3.3 волта при вкл / изкл на USB.
Автор:  [ Чет Май 13, 2010 9:54 pm ]
Заглавие: 
Мда, това го забравих, че MCP1640 е само boost :( Всъщност в началото щеше да има батерия, защитен диод и MCP1640. После реших, че е грехота да харча 180mW мощност в диода и реших да използвам P канален транзистор, който си има вграден диод. При първоначално пускане MCP1640 си получава напрежение през диода, като заработят 3.3-те волта се включва проца и по някоя време отпушва MOSFET-а и цялото напрежение на батерията се подава на входа на MCP1640. Загубите върху отпушения MOSFET са близо 6 пъти по-малки отколкото в диода. Ако се обърне поляритета на батерията диода е запушен, транзистора също. После реших да меря и разрядния ток, пък си викам що да не меря и зарядния, ама пък нямам зареждачка, ама пък имам +5V USB, да ама нямам зареждачка, ама пък имам +5V.... Хайде още един ключ, компаратори и накрая стана мазало ;-)

Ще обмисля и на bateAz идеята, тази седмица стига толкоз, другата седмицата пак :-)
Автор:  ike [ Чет Май 13, 2010 10:18 pm ]
Заглавие: 
¶ написа:
ike написа:
Докато проектираш схемата вземи си това зарядно http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.11388 държиш си в него батериите и като ти потрябват ги вадиш.


Проблема е, че това което търся трябва да се вгради в USB устройство :)

Извинявай, не съм те разбрал.
Аз бих го направил така: От USB имаш 5 волта(грубо казано), един обикновен диод(0.7В падеж) един резистор 15 ома и 3 батерии 1,2В 2200мАч енвелоп. Стабилизатора го спестявам. Устройството дано може да работи от 3.0В до 5.0В.
Автор:  Cekins [ Чет Май 13, 2010 10:27 pm ]
Заглавие: 
Така биха го направили китайците, ама хамериканците дали ще приемат такъв дизайн ?!?!?
Автор:  ike [ Чет Май 13, 2010 10:29 pm ]
Заглавие: 
Е то зависи и от бройката. За 100 бройки си струва да се направи, като хората. Иначе за 1 000 000 бройки всеки 1 сент са ти 10 000$.
Автор:  [ Пет Май 14, 2010 1:53 am ]
Заглавие: 
А бе какви 100к бройки, какви $10к :-) , американеца съм аз, така че както го направя. Щеше ми се да е нещо компактно, но като не мога да намеря подходящ чип, ще трябва да го синтезирам с дискретни елементи.
Автор:  bateAz [ Пет Май 14, 2010 7:53 am ]
Заглавие: 
Ако ще го правиш с дискретни елементи, да знаеш, че схемата ти търпи СЕРИОЗНИ оптимизации.
Автор:  Desert Leo [ Пет Май 14, 2010 9:32 am ]
Заглавие: 
Пирев, а защо не се откажеш от Ni-Cd/Mh батериите и не преминеш към Li-Ion/Pol.
Тогава едно LDO (MCP1700, например) ще ти осигури 3,3V от батерията, а зареждането от USB правиш с MCP73863, например.
Зареждането е напълно автоматично и съобразено с изискванията за този тип батерия.
Варианти на такъв чарджър и батерии (капацитет, форма и размери) има много.
В тази конфигурация проца не участва. 2 чипа и 5-6 пасивни компонента.

Сега погледнах схемата ти - много компонент много нещо. Личи си, че работиш в богата страна.
А Ni-Cd/Mh е най-добре да зареждаш с константен ток за време или до dU(dt) <0.
Автор:  emilvtc [ Пет Май 14, 2010 10:19 am ]
Заглавие: 
До колкото схващам, идеята е да се направи интелигентен мениджмънт на батерията отчитайки "вкараната" в нея и "изкараната" от нея енергия. Та в тази връзка вариянта със стандартни "автономни" чарджер чипове незнам дали би се получил добре.

Може би ако използваш за чарджер на батерията импулсен генератор на ток управляван с напрежение от PWM на процесора (ако имаш свободен PWM де) би бил идеалния вариянт за теб. Така би могъл да контролираш зарядния ток в зависимост от товароспособността на USB-то, а също така да намалиш загряването на чарджера (в портативните устройства това не е без значение и може би и при теб е важно). Освен това зарядния ток може да е по-голям от консумирания от USB-то, което ще ти позволи по-бързо зареждане.
Разбира се импулсния стабилизатор за 3.3V трабва да е сепик или Bust-Boost както колегите вече казаха.

И аз съм си мислил по въпроса за менаджирането на батерията и за точната "прогноза" колко време още може да държат батериите. Предполагам, че някои от GSM-ите имат вграден такъв алгоритъм. Той трябва да е "самообучаващ" се и трябва при всеки цикъл заряд/разряд да "анализира" батерията.
Разбира се за да работи всичко това - не трябва да подменяш батеиите а да се работи винаги с едни и същи.

На времето правих нещо подобно в проект за ECG холтер. Бая играчка си беше и до някъде го докарахме, но поръчителя загуби интерес и не довършихме проекта.

Относно чиповете - погледни какво предлагат Linear. Може би това е най-специализираната и сериозна фирма имаща наистина уникални чипове и решения. Предполагам от щатите няма да имаш проблем с доставките, каквито имаме ние от БГ...
Страница 1 от 3 Часовете са според зоната UTC + 2 часа [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/