Aufwärtswandler (3,7 V bis 5 V), der auch die Batterie auflädt!

Da ein Bild oft besser spricht als Worte, suche ich hier (die gelbe Schaltung auf diesem Bild):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

dh:

  • eine Schaltung, die 3,7 V in 5 V umwandelt, wenn eine 18650-Batterie (3,7 V) angeschlossen ist

  • und dass sowohl 5 V ausgibt als auch den Akku auflädt, wenn ein Telefonladegerät angeschlossen ist

Optional wäre es großartig, wenn die Schaltung einen "Low Battery" -Trigger an einen anderen Chip senden könnte.

 

Eine solche Schaltung ist wahrscheinlich ziemlich üblich (in vielen Alltagsgeräten, die im Akku oder mit Adapter betrieben werden können), wissen Sie, wo Sie eine finden können? (entweder die Schaltpläne oder sogar fertige Schaltungen)

Antworten (2)

Schwache Batterie sollte einfach sein. Sie haben bereits eine 5-V-Versorgung und messen eine 3,7-V-Batterie, daher sollte ein Komparator zwischen der Batterie und einem Spannungsteiler ausreichen.

Was den Aufwärtswandler, das Batterieladegerät und den automatischen Schalter betrifft, wäre ich versucht, den automatischen Schalter zu überspringen und immer mit der Batterie zu laufen, selbst beim Laden. Sicher, Sie wandeln 5 V in 4,2 V (Vollladung) und wieder zurück in 5 V um, aber Sie können damit ein Ladegerät und einen Booster fast unabhängig voneinander entwerfen. Stellen Sie einfach die Strombegrenzung des Ladegeräts so ein, dass sie auch die Anwendung abdeckt, aber nicht genug, um den Akku zu sprengen, wenn die Anwendung ausgeschaltet ist.

Obwohl diese Geräte überall sind, befinden sich die meisten von ihnen auf derselben Platine wie der Rest ihrer Anwendung, sodass Sie möglicherweise Ihre eigenen rollen oder etwas retten müssen. Selbst wenn es einen gibt, den Sie kaufen könnten, würde die Frage nach dieser Route den Rahmen dieser Website sprengen.

Danke! Nur eine Frage: Sie sagen ow battery should be easy. You already have a 5V supply and you're measuring a 3.7V battery: Wenn wir nur mit Batterie betrieben werden, haben wir keine 5-V-Versorgung ...
@Basj: Sicher tust du das. Es ist Ihre Ausgabe. Wenn der Ausgang nicht eingeschaltet ist, wird die Anwendung nicht mit Strom versorgt, und daher bedeutet die Anzeige ohnehin nicht viel.
Oh, das stimmt! Etwas anderes: Haben Sie einen Schaltplan / Teil im Sinn, der das Ganze machen könnte?
@Basj: Suchen Sie in Google-Bildern ohne Anführungszeichen nach "Boost-Konverter-Schema", und Sie sollten eine anständige Vorstellung von diesem Teil bekommen. Ändern Sie "Boost" auf "Buck" für das Ladegerät. Beide Typen haben Transistoren oder Schalter, die von schlecht definierten Quellen gesteuert werden, da die Quelle automatisch angepasst wird, je nachdem, wie der Ausgang von der Spezifikation abweicht. Sie können alle Teile erhalten, um beide Arten auf einem Steckbrett zu prototypisieren, und ich würde einen kleinen Mikrocontroller empfehlen, um die Schaltung über einige ADC-Kanäle zu überwachen und die Transistoren über PWM zu steuern. Oder Sie könnten für diesen Job auch ein Arduino verwenden.
Stellen Sie sicher, dass Sie die richtigen Levelübersetzungen erhalten, da es viele davon geben wird. Sie steuern und überwachen Schaltkreise, die wahrscheinlich über der Nennspannung des Chips selbst liegen.

Werfen Sie einen Blick auf die Batteriemanagement-ICs von TI .

Einige verfügen über USB-OTG-Ausgänge, die 5 V bei unterschiedlichen Stromausgängen liefern (Sie haben keine Leistungsanforderungen angegeben). Sie kümmern sich um das Laden Ihrer einzelnen Li-Ion-Zelle, während der 5-V-Ausgang beibehalten wird, wenn eine externe Versorgung angeschlossen ist. Wenn die externe Versorgung nicht angeschlossen ist. Der Ausgang wird von der Batterie über eine interne Boost-Schaltung geliefert.

Es ist nicht Thema, eine einzelne Produktempfehlung anzufordern, aber das allgemeine Gerät, nach dem Sie suchen, ist ein Batteriemanagement-IC.

Danke! Oh, ich sehe 199 passende Teile, ich bin wirklich ein Noob in Bezug auf solche Elektronikfragen und möchte keine falsche Wahl treffen. Können Sie ein Beispiel für ein Teil geben, das Sie verwenden würden?
@Basj Du wirst irgendwann lernen müssen, wenn du diese Schaltung bauen willst. Ich würde vorschlagen, dass Sie sich den BQ24188 ansehen und prüfen, ob er Ihren Anforderungen entspricht.
Danke @Samuel, also wird es mit nur einem solchen Chip problemlos funktionieren? Kein weiteres Teil erforderlich (Widerstände, Kondensatoren?). Wie sieht so ein Teil aus? Ich habe einige Schaltpläne und Datenblätter gesehen, aber kein echtes Foto: Wird es SMD sein oder kann ich es auf einem Steckbrett / Veroboard ausprobieren / prototypisieren? Wenn Sie in meiner Situation wären, in welche Richtung würden Sie zuerst gehen?
@Basj Ich fange an zu vermuten, dass diese Aufgabe Ihre Fähigkeiten übersteigt. Der IC arbeitet nicht alleine, es werden externe passive Komponenten wie Kondensatoren, Widerstände und Induktivitäten benötigt. Den Beispielschaltplan finden Sie im Produktdatenblatt. Dies ist eine oberflächenmontierte Komponente, sie sieht aus wie eine kleine schwarze Box, die kleiner als Ihre Fingerspitze ist. Sie müssen eine Leiterplatte entwerfen, um sie anzubringen, oder ein Breakout-Board erhalten. Wenn das alles zu viel ist, können Sie einfach einen USB-Akku kaufen , ihn in Ihr Gehäuse stecken und fertig.
Alles geht über das eigene Können hinaus, @Samuel, bis wir es lernen und es tatsächlich tun. Meinen eigenen Hardware-Musik-Sampler von Grund auf neu zu bauen, war bis vor ein paar Wochen jenseits meiner Fähigkeiten (bis ich samplerbox.org erstellt habe ) :) Aber ich bin wirklich an einer Lösung interessiert :)
Ich habe bereits versucht, einen USB-Akku wie diesen zu verwenden, aber 1/ wenn Sie ein Telefonladegerät anschließen, wird die 5-V-Ausgabe schnell für kurze Zeit unterbrochen, wodurch mein Gerät heruntergefahren und wieder eingeschaltet wird (das ist schlecht!) 2/ dort Bei dieser Lösung gibt es keine "Batterie schwach"-Informationen
Oh, es wird auch hier auf der Adafruit-Seite erwähnt : Also, when you start and stop charging the pack, it will flicker the output, this can cause a 'power sensitive' device like the Pi or an iPhone to reset on the power supply..... Irgendeine Idee für eine Lösung dafür?
@Basj Hervorragende Einstellung, das unterstütze ich. Um mit dem Lade-IC fortzufahren, schlage ich vor, ein SMD-Breakout-Board zu kaufen, das manchmal als "Surfbrett" oder oberflächenmontiertes Adapterboard bezeichnet wird. Für den BQ24188 benötigen Sie einen QFN24 4mmX4mm Adapter, wie diesen . Dann können Sie das Referenzdesign auf Seite 27 des Datenblatts erstellen .
@Basj Sie könnten versuchen, einen großen Entkopplungskondensator hinzuzufügen, um diesen Spannungsfehler zu überwinden. Es hängt von der Stromaufnahme und der Dauer des Störimpulses ab, welche Kondensatorgröße Sie benötigen.
Warum der Fehler existiert, das ist ein automatischer Schalter. Die Glitch-Zeit ist, wie schnell es herausfindet, dass es ausgesteckt wurde und den Booster online bringt. Je nach Belastung sollte eine große Kappe funktionieren.
@Samuel / AaronD: Eine Referenz darüber, wie man einen solchen Kondensator für diesen Zweck verwendet? Eine Beispielschaltung? (Ich bin bereit zu lernen, ich muss nur die richtigen Beispiele / Tutorials finden). Es ist für einen Pi, also nehmen wir an, der Störimpuls dauert 300 ms bei einer Last von 600 mA / 5 V. Welche Art von Kappe (+ einige Widerstände?) Sollte ich verwenden?
I=CdV/dt. Mit Ihren Zahlen 600 mA = CdV / 300 ms. dV=5V-akzeptables_Minimum. Lösen Sie für C in Farad auf und machen Sie es etwas größer, um etwas Alterung und eine Sicherheitsspanne zu berücksichtigen. Keine Widerstände, einfach direkt über den 5-V-Ausgang legen.
@AaronD Wenn du Lust hast, bei diesem Opensource-Projekt zu helfen, wäre das supertoll: samplerbox.org/article/helpwanted :) Hier ist eine kurze Einführung dazu: lifehacker.com/…
Aufwärtswandler (3,7 V bis 5 V), der auch die Batterie auflädt!
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