MCP73831: diseñar un circuito de carga de batería de litio

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Estoy tratando de diseñar un circuito de carga para una batería de polímero de litio con una capacidad de 2200 mAh y una tensión nominal de 3.7 V. El circuito integrado para el control de la carga de la batería es el MCP73831 y como fuente de alimentación. se usa un panel solar de 6.2 Voc e Isc = 175 mA (no tengo más información sobre el panel solar). El atmega328p se utiliza como microcontrolador. Por un lado, quiero detectar los tres estados de la salida de tres estados (pin 1 MCP73831). Para esto, utilicé la solución propuesta en ( Cómo puedo ¿Leí una salida de triple estado con microcontrolador? por @Wouter van Ooijen), con el divisor de voltaje conectado al microcontrolador ADC pero también me gustaría agregar un LED conectado al pin 1 (STAT) para que solo se encienda cuando STAT Es una baja (no en alta impedancia). Principalmente tengo dos preguntas (si ves más errores o mejoras, te agradecería que me lo dijeras).

  1. He puesto un diodo zener ( BZT52H-C5V6 ) con una Vz = 6 V para asegurar que no se exceda la tensión máxima permitida en el pin 4 (MCP73831). ¿Es correcto? ¿No es necesario?
  2. ¿El LED ( TLMS1000 rojo ) y el divisor de voltaje funcionarán para detectar los tres estados?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Gracias de antemano. Saludos cordiales.

    
pregunta FranMartin

2 respuestas

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Por lo que leí (pero nunca utilicé esos circuitos integrados) si la tensión del circuito abierto es de 6,2 V, puede omitir el zener de 6 V. De hecho, el voltaje en su salida disminuye con la carga, y la calificación máxima del IC es de 7 V, por lo que hasta 7 V no debe romperse. Puedes probarlo o esperar a que alguien más experto que yo venga y diga que estoy completamente equivocado (pero espero que no lo esté).

En cuanto al microcontrolador y el LED, su circuito está bien para el LED (solo se encenderá cuando el STAT esté apagado), pero no creo que a la UC le guste. Cuando el STAT está vinculado a VCC, el voltaje puede alcanzar 6V, mientras que usualmente el uC puede soportar Vcc + 0.3V en sus pines (por lo tanto, 5.3V si es 5V o 3.6V si es 3.3V). Te sugiero que modifiques tu circuito en

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Me refiero al gráfico en la figura 13 y 14 en la hoja de datos de TLMS1000 . El esquema, con un VDD de 6V, le proporciona estos datos:

  • STAT = VDD :
    • voltaje en STAT PIN = 6V
    • voltaje en toda la rama de LED = 0, corriente en LED = 0, luminosidad = 0
    • el voltaje en el ADC es 47/57 * 6V = 4.95V
  • STAT = GND :
    • voltaje en el PIN de STAT = 0V
    • voltaje en toda la rama de LED = 6V, corriente en LED = 2mA, luminosidad = 100% de la luminosidad especificada
    • el voltaje en el ADC es 0V
  • STAT = HI-Z :
    • si estimamos una corriente de alrededor de 50uA-100uA, el voltaje en el LED no se encuentra en el gráfico (el gráfico es tan bajo como 100uA). En cualquier caso, espero que sea aproximadamente de 1.5V-1.6V)
    • si el voltaje en el LED es 1.5V, la corriente en la rama es (6-1.5) / (2.2 + 10 + 47) = 75uA. La luminosidad del LED es de alrededor del 2-3% de la luminosidad nominal (no se puede ver)
    • el voltaje en el ADC es 47 * 75uA = 3.53V

Si tiene un microcontrolador de 3.3V, para mantener casi los mismos valores, puede sustituir los resistores de 10k y 47k con, respectivamente, uno de 27k y 33k. De esta manera, el LED verá el mismo circuito, mientras que en el ADC

  • STAT = VDD : el voltaje en el ADC es 33/60 * 6V = 3.3V
  • STAT = GND : el voltaje en el ADC es 0V
  • STAT = HI-Z : el voltaje en el ADC es de 33 * 75uA = 2.48V
respondido por el frarugi87
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Tengo un comentario sobre el chip de carga conectado directamente a la salida del panel solar. Yo pondría un convertidor Buck-boost diseñado para el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) como este ST SPV1050 . La curva IV será muy diferente de lo que puede sospechar. Tanto Isc como Voc no serán realistas, puede ver otra discusión menciona la curva de energía solar . Puede funcionar directamente si el panel está a pleno sol y la potencia no está limitada, pero la eficiencia no se optimizará.

1) Si usa este cargador, el diodo zener no es necesario, MCP73831 tiene un máximo absoluto de 7.0V para la entrada y el panel que mencionas tiene un Voc de 6.2V.

2) El circuito de división de voltaje no es necesario. El pin STAT puede usar un LED (alto y bajo), la forma en que lo configuró se iluminará cuando el pin esté bajo (sin embargo, reduciría la resistencia a 330 - 680 ohm para asegurarme de que esté visible). En lugar de un ADC, el pin STAT puede ser rastreado por un micro con una entrada GPIO simple.

    
respondido por el critically-damped

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