Wie kann das SparkFun Lipo USB-Ladegerät andere Geräte gleichzeitig mit Strom versorgen?

Wie ist dieses SparkFun-Ladegerät in der Lage, einen LiPo aufzuladen und gleichzeitig andere Geräte mit Strom zu versorgen? Die Einrichtung würde wie folgt aussehen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

So sieht der Schaltplan aus . Grundsätzlich ist meine Verwirrung, dass der MCP73831 den Akku mit Strom versorgen muss, um ihn aufzuladen, aber wenn Sie sich das Schema ansehen, ist der VBAT-Ausgang des Chips direkt mit den SYS_OUT- und BATT_IN-Headern verbunden. Dies ist verwirrend, weil es bedeutet, dass der Chip technisch Strom sowohl für das an SYS_OUT angeschlossene Gerät als auch für die Batterie liefert? Ist das nicht schlimm? Warum sollte ich mein Ausgabegerät mit einem LiPo-Ladeprofil mit Strom versorgen? Könnte das nicht alles kaputt machen? Nimmt es nicht auch dem aufgeladenen Akku ab?

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Das 100/500-mA -Maximum , das der MCP73831 bereitstellt, kann von der Batterie oder der Last oder beiden verwendet werden, die es teilen, was bedeutet, dass bei der 500-mA-Einstellung und wenn Ihre Last mit ihrem Maximum von ~ 300 mA arbeitet, nur ~ vorhanden ist 200 mA zum Aufladen Ihres Akkus verfügbar, sodass das Aufladen länger dauert.

Diese Anordnung ist nur für Leistungselektronik geeignet, die zwischen 4,2 V (LiPo voll aufgeladen) bis etwa 3,0 V (LiPo leer) und innerhalb der Ladestromfähigkeit von 100/500 mA betrieben werden kann. Die Last erhält also die Spannung, die durch den Ladezustand des LiPo bestimmt wird. Die Last könnte möglicherweise mehr als 500 mA ziehen, in diesem Fall kommen bis zu 500 mA vom 73831 und der Rest vom LiPo. Dies ist nicht unbedingt eine schlechte Sache, es hängt alles von der „Last“ ab, und es kann eine gültige Designentscheidung sein.

Wenn Sie beispielsweise eine AVR8-MCU (z. B. ATmega328p, um das häufigste Beispiel zu wählen, aber viele andere sind ähnlich) mit Strom versorgen, ist dies in Ordnung, obwohl der „Safe Operating Area“ (suchen Sie nach „Speed ​​Grades“ in der '328-Datenblatt) für diesen Chip Sie nicht zuverlässig bis zu diesem niedrigen Vcc-Wert bei den üblichen 16 MHz arbeiten lassen, müssen Sie den Prescaler so einstellen, dass er die CPU (F_CPU) mit 8 oder 10 MHz (mit der normale 16-MHz-Quarz).

Wenn Sie schließlich über USB mit Strom versorgt werden, denken Sie daran, dass einige Computer-USB-Anschlüsse wirklich nach USB-Spezifikationen ausgelegt sind und Sie nur 100 mA ziehen lassen, ohne auf den USB-Bus aufzuzählen (was weder dieser Chip noch die SparkFun-Leiterplatte tun). Sie benötigen dazu eine vollständige USB-fähige MCU), obwohl die meisten Ladegeräte für Smartphones / usw. Sie gerne 500 mA oder mehr ohne Aufzählung ziehen lassen.

Gute Antwort, das hat mir geholfen, meine Gedanken zu bestätigen. Der Teil, in dem Sie sagten, dass die Last technisch gesehen mehr als 500 mA ziehen könnte, ohne den 73831 zu zerstören, ist das, was ich wissen musste. Das Gerät, das ich entwerfe, sollte im schlimmsten Fall nicht mehr als 304 mA ziehen, aber ich wollte es nur "für den Fall" wissen. Danke!

[Das Wichtigste zuerst: Lesen Sie das MCP73831-Datenblatt , falls Sie es noch nicht getan haben]

Dies ist ein ziemlich einfacher Laderegler. Die Last ( SYS_OUT, auch bekannt als SYSTEM_LOAD) ist direkt mit der Batterie verdrahtet, sodass sie Strom sowohl von der Batterie als auch vom Ladegerät bezieht.

  • Könnte das die Dinge nicht ruinieren? “ Das allein sollte die Dinge nicht ruinieren. Das Ladegerät ist strombegrenzt. Natürlich kommt es auch auf die Besonderheiten Ihrer Sachen an, über die wir zu wenig wissen.
  • Die maximale Ausgangsspannung des MCP73831 beträgt 4,20 V. Die Last muss so ausgelegt sein, dass sie eine solche Spannung akzeptiert (das ist nicht schwer zu erreichen).
  • Wenn die Batterie vollständig entladen ist, wird die Last nicht eingeschaltet, bis die Batterie etwas aufgeladen ist.
  • Die Batterie wird langsamer geladen, wenn die Last einen Teil des Ladestroms verbraucht.
  • Warum die Last fest mit der Batterie verdrahten? Denn das ist einfacher.
    Anspruchsvollere Laderegler verfügen über eine Funktion namens PowerPath, bei der die Last nicht direkt mit der Batterie fest verdrahtet ist. (STNS01 ist ein Beispiel. Siehe Blockdiagramm auf Seite 4 des STNS01-Datenblatts .)
In meiner Anwendung ist meine Last eine 4,2-V-Last mit einer maximalen Stromaufnahme von 304 mA und einer niedrigen Stromaufnahme von 71 mA. Unter der Annahme einer maximalen Stromaufnahme würde dies die Ladezeiten erhöhen, richtig? (Angenommen, der Ladestrom ist auf 500 mA eingestellt, indem Sie das richtige Rprog auswählen.)