Cargador USB Li-Po con PIC, el voltaje no cae a 0V

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Estoy diseñando un cargador Li-Po de celda única con un PIC. Tengo esto:

Conduzco los transistores de un microcontrolador PIC 12F. Como puede ver en la onda cuadrada en la parte superior del osciloscopio, la señal no cae a 0V, cae a 1.85V y el voltaje más alto que alcanza es 5V, así que tengo 5-1.85 = 3.15V en la batería y necesito 4.2V para cargarlo.

¿Por qué el voltaje no llega a 0V? He intentado con un Mosfet 2N7000, pero conducirlo a 5V proporciona demasiada resistencia a Rds y el voltaje llega a 5V, pero cae a aproximadamente 4V solamente. ¿Hay alguna otra solución en la que puedas pensar?

Se supone que R1 es la batería que consume 500 mA (límite USB) y R3 se usa para el sentido actual.

¡Gracias!

    
pregunta Andres

1 respuesta

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Advertencia:

  • Cuando modifica el circuito como se describe a continuación, para que funcione "correctamente", intentará destruir una batería LiPo. Esto se debe a que está aplicando 5V a la batería cuando solo debe aplicar 4.2V máximo absoluto.

    Con R1 = 5 ohmios, podrá suministrar unos 150 mA a 4,4 V y unos 100 mA a 4,4 V. Esto está fuera de las especificaciones seguras de esencialmente todas las baterías de LiPo que utilizará y es posible que ocurra un incidente de "ventilación con llama".

    Su diseño debe garantizar que la tensión aplicada a la batería no exceda los 4.2V. Puede PWM cambiar un voltaje más alto para reducirlo a 4.2V máx. Si filtra el PWM para que la batería nunca vea un voltaje por encima de 4.2V. Si, por ejemplo, PWM cambió 5V a un ciclo de trabajo del 84%, el nivel medio sería 0.84 x 5V = 4.2V. Pero, si aplicó esta señal PWM directamente a la batería, es probable que el nivel máximo de 5 V provoque daños.

    Los CI de carga LiPo están disponibles a un costo razonable. Es probable que estés mejor usando uno.

    Confiar en el puerto USB para limitar la corriente es una invitación a la destrucción en llamas de su batería, o más. Si bien se puede especificar un puerto para entregar 500 mA a una toma USB, puede ser capaz de suministrar varios amperios en algunos casos. Esa ventaja sobre voltaje en la batería es una fórmula para fuegos artificiales.

El problema con el circuito existente:

Q1 & Q2 forman un "par Darlington". El voltaje de salida no puede ser más de 2 x Vbe cae por debajo de V2, ya que cada unión del emisor de base debe bajar Vbe de aproximadamente 0,6 voltios para que el transistor se encienda.

V2 = 5V
 Q1e = 5-0.6 = 4.4V
 Q2e = Q1e -0.6 = 4.4 - 0.6 = 3.8V.  En la práctica, está obteniendo algo menos debido a los valores más altos de Vbe.

Una solución es reemplazar Q1 y Q2 con un transistor PNP (llámelo Q3) con el emisor a R1, el colector a R3 y conducir la base a través de R2. Ahora el transistor estará encendido cuando V2 esté bajo. O puede usar un MOSFET de canal P con fuente a R1, drenaje a R3 y puerta a V2.

Limitador de voltaje:

Si está construyendo su propio cargador, necesita limitar el voltaje máximo de la batería.
Mi respuesta aquí muestra cómo construir un circuito de sujeción de precisión de bajo costo para limitar el voltaje de la batería.

Abrazadera de voltaje ajustable - vea la referencia arriba para más detalles.

ComounaindicacióndelosencilloquepuedeseruncargadorbasadoenIC,tanlargocomopuedaobtenerlosIC,entonces,sideseaconstruirsupropiocargadordeiónlitio/LiPoparaunacargadehasta500mA,utiliceelMCP83831/ElcargadorMCP83832ICesunaformamuyfácilyeconómicadehacerlo. Hoja de datos aquí

Puede ser literalmente tan simple como este circuito

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Paramásdetallessobreesto,veamirespuestaa esta pregunta de intercambio de pila .

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respondido por el Russell McMahon

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