Circuito de conmutación de la batería usando Transistor y PMOS

Navega tus respuestas
0

Estoy diseñando un circuito para cargar la batería Lipo con control y usar el mismo circuito para cambiar a la alimentación de la batería Lipo cuando no hay fuente de alimentación. Estoy usando el siguiente circuito:

(Tambiénpuedeverlasimulaciónen enlace )

La entrada de control es del microcontrolador (3.3V o GND). Se utiliza una fuente de alimentación de 4,18 V que se convierte de 12 V mediante SMPS.

Trabajando:

La entrada de control 3.3V / GND se entrega al transistor (NPN) para encender / apagar la carga.

Cuando la fuente de alimentación está disponible,

  • En la entrada de control de 3.3 V, el transistor está encendido y el voltaje en el punto P es bajo, por lo que el PMOS está encendido y la batería está cargando.
  • En la entrada de control de 0 V (GND), el transistor está apagado y el voltaje en el punto P es 4.18V (alto) y PMOS está apagado y la batería está aislada.

Cuando la fuente de alimentación no está disponible,

  • Debido al diodo intrínseco de PMOS (que está en la dirección hacia adelante desde el drenaje a la fuente), el voltaje de la batería se reflejará en la fuente de alimentación y la corriente fluirá a través de este diodo.

El suministro de 4.18V se utiliza para controlar el módulo GSM, que funcionó entre 3.4V y 4.4V y, mientras se realiza la publicación al servidor, el módulo toma una corriente de ráfaga de 2A (~ 1 ms).

Tengo algunas dudas básicas:

  1. ¿Este circuito es adecuado para cambiar a la alimentación de la batería Lipo?
  2. ¿El funcionamiento de este circuito es el mismo que describí anteriormente?
  3. Cuando no hay una fuente de alimentación, el circuito cambia al suministro de la batería con una caída de alrededor de 0.4 V entre el drenaje y la fuente del PMOS. ¿Puedo reducirlo utilizando cualquier otro PMOS?
  4. Cuando la energía proviene de la batería, el módulo GSM se enfrenta al reinicio de energía mientras se envía al servidor. Creo que esto es debido a la corriente de aumento de 2A. Tal vez debido a la limitación actual de un diodo o cualquier otra cosa? ¿Debo cambiar a otro PMOS con baja caída del diodo?

Además, será genial si ustedes pueden sugerir un mejor circuito para este propósito.

    
pregunta Rudraksh007

1 respuesta

2

Algo en la línea de esto eliminará la caída del diodo del cuerpo.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Cuando el control es bajo, M4 está activado. Las puertas de M1 / M2 son altas y la batería está aislada.

Cuando el control es alto, M4 se apaga. Las puertas de M1 / M2 se bajan conectando la batería a la alimentación externa.

Cuando la alimentación externa está apagada, R1 tira de las puertas hacia abajo sin importar el estado de la línea de control de carga y la batería conectada a la carga.

Se requiere D1 para evitar que la batería se apague sola. R1 debe ser lo suficientemente pequeño como para que las puertas de M1 / M2 se descarguen con la suficiente rapidez para evitar una interrupción de la potencia de carga.

Podrías eliminar M2 si estuvieras 100% seguro de que la energía externa siempre estará por encima del voltaje de la batería cuando se aplique. M2 garantiza que si hay alimentación externa y la línea de control está inactiva, la batería siempre está aislada, incluso si el voltaje está por encima de la alimentación externa, esto es necesario si desea poder utilizar un voltaje por debajo de 4.5 V sin descargar parcialmente la batería.

- Detalles añadidos -
Todo esto es asumiendo que cuando está alto, la entrada de control está lo suficientemente cerca de la tensión de alimentación externa para apagar completamente M4. (3.3V y 4.5V deberían estar bien, suponiendo un umbral de alrededor de -2V, que es bastante típico). Sin embargo, si eso no está garantizado, en su lugar, tire de la puerta de M4 a la alimentación externa con 1k y conecte la entrada de control a la puerta de un canal n. El canal n conecta la puerta de M4 a tierra cuando la línea de control se eleva. Esto invierte el funcionamiento de la entrada de control. Es partes adicionales y complejidad, pero elimina la dependencia del voltaje.

Todo esto suponiendo que tiene un paquete de baterías inteligente con un cargador incorporado y no solo un circuito de protección básico. Ya que te niegas a dar detalles parciales, no me culpes si tu batería se incendia. La alimentación externa debe ser de alrededor de 4.5 V para que al menos 4.2 alcance la batería, no tengo ni idea de qué altura necesita el cargador, pero necesitará algo sobre el voltaje de la celda sin procesar para cargarlos completamente.

    
respondido por el Andrew

Lea otras preguntas en las etiquetas

El potenciómetro no cambia la lectura de voltaje Protección de señal inversa para dos dispositivos con diferentes niveles de voltaje