скрытое меню

Предисловие - начинаем разрабатывать свои ибп на 3.7В

Примечание : реально это было первое наше устройство , которое мы захотели разработать сами. Опыта разработки PCB еще никакого и сразу столкнулись с необходимостью делать платы под QFN корпуса. Если интересно , что из этого получилось читаем дальше...

Как обеспечить бесперебойное питание для небольших устройств на 3.7 - 5В с кратковременным потреблением до 2А. Бывают например такие например GSM модули, принтеры и т.д.

В качестве входного питания желательно иметь диапазон от 5В до 20V. Батарея LiOn, LiPo или Li-Fe-Po4.

Сначала ищем в интернете хоть что-то, хоть какие-то примеры

Примеры на aliexpress.com продается более менее что-то похожее :

TP4056зарядка аккумуляторов 18650 с одновременным использованием нагрузки, см. на aliexpress.com TP4056. Т.е. происходит переключение с заряда на разряд, автоматически при пропадании внешнего питания (5В USB разъем). Цена привлекательная всего 1.6$. Но тут контроллер линейный.

фотка 1

PowerBoost 1000 (разработка AdaFruit)

Цена 26$ и купить рука не поднимается.
Но , что мешает посмотреть схемы , чтобы понять как работает .
Тут имеется контроллер MCP73871 (от MicroChip) для зарядки аккумулятора стоимостью 1.5$ (за 10шт.). TPS61090 DC-DC StepUP преобразователь с 3.7В(аккумалятора) в 5В для питания нагрузки.

фотка 2

И вот тут я задумался откуда взялась такая большая цена (на китайцев не похоже). А можно ли сделать что-то подобное в домашних условиях самому?

И вот процесс осмысленно пошел дальше, начал искать производителей чипов питания и читать datasheet-ы

Без английского тут никак (помогает переводчик lingualeo ) , набираемся умный слов, типа "Integrated System Load Sharing and Batterу" , означает включенную систему автоматического переключения питания.
Покопался в других микросхемах MCP, и НЕ нашел решения (для входного напряжения от 5 до 16V) , с зарядкой аккумулятора и питанием нагрузки ОДНОВРЕМЕННО (в одном чипе).
Например в похожей микросхеме MCP78133 зарядка есть , но нагрузка там не подключается.

Ищем на сайтах производителей электронных компонент ключевые слова. Например : "Power Management",

"Battery Management system with system load", "Power path" ,"Backup Battery":
  • www.ti.com - bq2438x bq241x0/3/4/5/8/9
  • www.st.com - STBC02 DS11617
  • www.intersil.com- зарядка и отдельно ISL9211B ICL7673 "Automatic Battery Back-Up Switch"
  • www.semtech.com - SC811 / SC813
  • www.analog.com
  • www.maximintegrated.com
  • www.nxp.com
    • делаем шпаргалку для себя :
    • StepDown = Buck - понижающий преобразователь
    • StepUP = Boost - повышающий преобразователь
    • LDO - low dropout regulator
    • Automotive input - связано с автомобилями и (12В питанием)
    Увлекся я изучением главных производителей таких чипов главным образом потому, что в некоторых таких таких микросхемах было реализовано все, что нужно:
  • Battery Management system - зарядка аккумулятора, защита от полного разряда и др. защиты по току , напряжению
  • System load - наша нагрузка
  • Input - наше входное питание , которое часто пропадает
  • Power Path - это как раз реализация переключения питания с/на аккумулятор
  • И все есть, покупай 10шт. за 500р. на aliexpress НО ЕСТЬ НЮАНС. Такие продвинутые, многофункциональные (с минимальным обвесом снаружи доп. конденсаторов, резисторов), эти дешевые микросхемы ТОЛЬКО в маленьких корпусах , в QFN (ширина контакта 0.25мм и расстояние между контактами -0.25мм). Т.е. 2 контакта на 1 мм. Ну количество контактов обычно 20шт. например в микросхеме 3мм на 4мм.

    Первое , что нашел - дешевый вариант MP2617 (Monolitics Power System).

    Что делать ? Конечно можно попробовать тонкой фрезой изловчиться попробовать (это единственное ,что мы умеем пока, - так исторически сложилось). Но логика подсказывает - не для фрезы они (QFN) деланы.

    Лопатим интернет и изучаем как получить 0.25мм и как сделать экспериментальный образец для проверки такой микросхемы. Все оказалось реально делать в домашних условиях.

    Пришли микросхемы MP2617, что получилось читаем далее...

    Яндекс.Метрика