Verwendung eines wiederaufladbaren LiPo/Li-Ionen-Akkus als „Burst“-Stromquelle

Für ein Projekt, an dem ich arbeite, muss ich einen Motor für ein paar Sekunden laufen lassen (etwas selten). Der Motor benötigt 24V@1A. Der Rest der Schaltung läuft mit 3,3 V bei 300 mA. Mein allgemeiner Gedanke ist, einen 3,7-V-LiPo-Akku als "Stromverstärker" zu verwenden (da er sich mit einer viel höheren Rate entladen kann, als er lädt) und einen Abwärtsregler hinzuzufügen, um meine 3,3 V zu erhalten. Ein 5V@1A USB-Netzteil würde sowohl den Akku aufladen als auch den 3,3V-Regler mit Strom versorgen.

Diese Schaltung wird verstanden und verwendet ein LiPo-Ladegerät mit Power-Path-Schaltung, damit der Buck-Regler vom USB-Eingang oder der Batterie betrieben werden kann, wenn kein USB-Strom verfügbar ist. Und als Bonus wird dadurch auch eine eingebaute "USV" erstellt, die die Batterie für einige Zeit entlädt, wenn der USB-Anschluss ausfällt oder getrennt wird.

Aber der zweite Teil (und der Hauptgrund für die Batterie) ist die 24-V-Anforderung. Dies lässt sich leicht mit einem Boost-Regler bewerkstelligen, um die 24 V bei 1 A aus dem LiPo zu erzeugen (es gibt viele LiPo-Zellen mit hoher Entladung, die problemlos den erforderlichen Strom liefern). Aber ich bin mir nicht sicher, wie ich den LiPo als Stromquelle verwenden soll, ohne die USB-Stromversorgung zu trennen und nur den LiPo bei laufendem Motor laufen zu lassen. Das funktioniert tatsächlich, aber es scheint, als müsste es eine elegantere Lösung geben. Es ist ein anderes Problem als beim 3,3-V-Abwärtsregler, da entweder der USB- oder der LiPo den Strom liefern kann, aber beim 24-V-Aufwärtsregler kann nur der LiPo den Strom liefern.

Ich habe ziemlich viel online recherchiert, aber ich habe nichts gefunden, das diesen Anwendungsfall wirklich abdeckt, also suche ich vielleicht nicht nach dem Richtigen. Irgendwelche Hinweise?

Wenn die Zelle die Leistung liefern kann und Sie den Boost gestalten können, ist der Rest einfach. Schließen Sie den Booster einfach direkt an die Batterie an. Es muss nichts abgeklemmt werden. Schalten Sie den Motor einfach ein, wenn Sie es brauchen.
Bei diesem Ansatz mache ich mir Sorgen, die 5-V-Versorgung zu überlasten, wenn der 24-V-Aufwärtsregler anfängt, 5 A + zu ziehen.
Die Batterie versorgt diese Ampere. Nicht die 5V Versorgung. Sie können nicht einfach eine 5-V-Versorgung an eine Batterie anschließen. Zwischen der 5-V-Versorgung und der Batterie befindet sich ein Laderegler. Der Boost muss an die Batterie angeschlossen werden, nicht an die 5-V-Versorgung. Wenn die Batterie mit dem Aufladen beginnt, kann dies dazu führen, dass die Batteriespannung abfällt und das Ladegerät in einen Lademodus versetzt wird. Aber es sollte nicht dazu führen, dass die 5-V-Schiene abstürzt.

Antworten (1)

Natürlich möchten Sie den Aufwärtswandler direkt von der Zelle aus betreiben, nicht über den 3,3-V-Regler. Eine Option wäre das Hinzufügen eines FET, der die 5-V-Versorgung trennen könnte, wenn Sie den Aufwärtswandler aktivieren möchten. das ist wohl die einfachste lösung.

Ja, natürlich; Der 3,3-V- und der 24-V-Regler werden beide von der Batterie gespeist. Ein FET, der die 5-V-Versorgung von der Batterie trennt, ist meine aktuelle Lösung. Ich habe mich nur gefragt, ob es einen besseren Weg gibt.
Mir fallen ein paar Alternativen ein: 1. Lassen Sie die 5-V-Versorgung aktiv und hoffen Sie, dass der Strom ordnungsgemäß begrenzt wird. 2. Fügen Sie eine Strombegrenzungsschaltung hinzu, damit die 5 V nicht überlastet werden. Ich bezweifle, dass Ersteres auf diesen Seiten viel Beifall finden würde. Letzteres ist jedoch eine Option - ein 3R-Widerstand würde bei 300 mA um 900 mV abfallen, also möglicherweise über dem Abfall des Reglers, aber bei einer Belastung auf 3 V würden die 5 V nicht mehr als 600 mA liefern, was weit innerhalb seiner Nennleistung liegt.
Die zweite Option ist interessant.
Eine einfache Lösung ist immer noch eine Lösung.
Verwendung eines wiederaufladbaren LiPo/Li-Ionen-Akkus als „Burst“-Stromquelle
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