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标题: 锂电池供电电路问题求指导，急啊 [打印本页]
作者: littlepig    时间: 2014-8-20 18:05
标题: 锂电池供电电路问题求指导，急啊
本帖最后由 littlepig 于 2014-8-21 16:38 编辑 - z  a  R8 E+ @/ B, P  w/ O8 U

2 |: M0 k' E% c0 V" w/ Z: x各位大神，小弟最近准备设计一个锂电池供电GPRS模块电路，使用外部usb电源给锂电池充电，充电同时板子正常工作。板子的单片机正常工作电压时3.0v。gprs模块的供电电压是3.4V-4.4V之间。
( @2 u: \8 C8 U7 Z' y1.第一个图是之前工程师设计的，但是有个问题，当使用usb供电时候，系统会出现概率性复位。因为目前没有 板子，个人推测是因为：usb上电过程中先使mos断开，但电压又没能达到系统供电电压导致的突然断电，然后又上电，所以会复位。请各位大神分析是这个原因么？
, q9 j6 F" A. {; |" J1 Z0 a
# |6 i5 `  N4 ]- `; D2 M2.第二个图是修改后的电路图，也是目前使用的，这样就解决了第一个原因，但是二极管有压降，没能有效利用锂电池电源，只能折中了，" C7 G3 c; S- a2 L5 \

2 N1 a6 ]) f9 j! Y- {% s3.麻烦各位大神，尤其狗版主现身，分享下这类供电设计？跪谢哈。设计主要要求电池供电能够防止反接，但是电池到后面的VOUT之间压降能够最小，最好保持0.1v左右，系统供电电流能够达到400MA（个人觉得只能用mos管了），usb电源上电过程中，后面的vout始终能够在3.3v以上，求大神支招
1 @  m$ n( Y3 ]  _7 ~3 ?& Q
- ?" K0 C3 [4 W0 _3 s- e# P* ^按照fallen前辈的指导修改的电路图，各位帮忙看看，刚有前辈说5v电源可能通过寄生二极管倒灌电池，这里Vout电压只能最高达到4V，电池断电保护电压3.4V，如果5V上电会给电池充电，这个mos管的体二极管的导通电压为0.5v，个人感觉好像问题不大，各位觉得呢？9 W# p& {9 S9 f

) J- I; T+ m. z) U% s; r7 H
- x$ i0 p7 I* G3 ?' S4 ?
) ^8 i- \: u6 m3 v最后总结：谢谢各位的指点，衷心的！尤其是fallen前辈和另外一个提供电路图前辈（名字太长就不打了），！下面是最后自己整理的电路图，大家看看这样还有问题么？个人想法是：如果5V上电那么mos管截止，且电流不会倒灌；如果单独电池供电，首先Q1导通，然后电池通过二极管在Q5 S级产生VGS偏置，Q5导通，二极管D3截止，Q5由于正反馈会一直导通，这样分析对么？3 x* i  X4 O: g4 h0 n" Z4 I. H( H
7 i5 W" N9 l& P7 |( p6 m
最后修改电路图参考如下，经过前辈指点，还是觉得这样可靠点

总结电路图.png (21.37 KB, 下载次数: 2)

总结电路图

总结电路图

图一.png (17.38 KB, 下载次数: 2)

最终修改电路图

最终修改电路图
作者: fallen    时间: 2014-8-20 18:08
尤其狗版主现身..
; x* K( y2 ^* s$ z9 Q' k好吧，那就等版主先说吧。
作者: 技术流    时间: 2014-8-20 18:13
同楼上
作者: 技术流    时间: 2014-8-20 18:15
我是不会说可以用肖特基二极管的。
作者: littlepig    时间: 2014-8-20 18:16
技术流 发表于 2014-8-20 18:15
7 C; B  P  W  C+ Z0 h& A/ m# _我是不会说可以用肖特基二极管的。

9 v& |  x2 x  E3 i; l0 n下面那张图就是肖特基二极管，但是压降和电流达不到标准，压降至少0.2v以上呢PS：我找了很久了，如果有符合要求的，求推荐
作者: 天才小痴    时间: 2014-8-20 18:17
用第一个图纸，后端加电容
作者: 技术流    时间: 2014-8-20 18:18
天才小痴 发表于 2014-8-20 18:17
" }8 q/ p  j+ E用第一个图纸，后端加电容

7 q& ]! t& W$ R# M我也觉得这个可以解决，但是电容不知道要多大
作者: 技术流    时间: 2014-8-20 18:20
littlepig 发表于 2014-8-20 18:16
" p4 a; t( L( A/ L+ q9 V下面那张图就是肖特基二极管，但是压降和电流达不到标准，压降至少0.2v以上呢PS：我找了很久了，如果有符 ...
) P- k, y; ^+ p  t
你的单片机明明是3.0，供电最低明明有3.4，肖特基二极管无压力啊！你应该是用了LDO没有说吧？
作者: fallen    时间: 2014-8-20 18:21
在Q1上并联二极管，
作者: fallen    时间: 2014-8-20 18:29
另外在Q1的G级加个电容，使得5V完全上电后，再让Q1的截至。
作者: fallen    时间: 2014-8-20 18:29
总之方法好多的啊，
作者: 天才小痴    时间: 2014-8-20 18:48
技术流 发表于 2014-8-20 18:18
  x; m" u. S0 X0 `* I! ]1 v+ c我也觉得这个可以解决，但是电容不知道要多大

' l. s# f5 `, o- Z  Z加电容是必须的，因为GPRS的最大电流要求2A，所以一定要加电容的，我一般是加两个220UF的电容
作者: littlepig    时间: 2014-8-20 20:53
技术流 发表于 2014-8-20 18:20
) z% _  N1 E2 z4 k. x2 z6 y0 D: [你的单片机明明是3.0，供电最低明明有3.4，肖特基二极管无压力啊！你应该是用了LDO没有说吧？
5 z! |- q  j5 T
这个电池同时给gprs模块供电，这个模块的最低电压3.4v，其实达到3.4v就自动关机了，后面是有ldo，不过那个关系不大，单片机电源没问题的，下面那张图就是用的肖特基二极管，不过没有gprs模块。
作者: zgq800712    时间: 2014-8-21 09:35
& j# }  |) m% X. b0 q. Z* y/ x# Q

% y5 P2 A% r. b1 m5 O5 H
$ d3 |9 {1 P% g# }& m! b3 W4 l' o8 [  q8 u- I

: r9 k; U$ ?2 s3 N
: e# G! `' l9 F# J( a7 T  x
% w. V9 C+ O& |4 Y$ C2 H这个行吗？
作者: wangshilei    时间: 2014-8-21 10:06
你图一的USB5v  会经MOS的寄生二极管灌给电池的，有危险。  
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 11:05
fallen 发表于 2014-8-20 18:29; D% ?; E+ V1 N+ X
另外在Q1的G级加个电容，使得5V完全上电后，再让Q1的截至。

* Y3 J3 D8 f+ M# T已经修改，这样可以么？麻烦看下最后描述，这样会有电流倒灌危险么
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 11:25
wangshilei 发表于 2014-8-21 10:060 y/ w) O, U  \" v
你图一的USB5v  会经MOS的寄生二极管灌给电池的，有危险。
* }0 E+ Q( x/ n! c4 ?: H3 k  `
有解决办法么？
作者: fallen    时间: 2014-8-21 11:57
littlepig 发表于 2014-8-21 11:056 x: l1 z3 a$ j8 a
已经修改，这样可以么？麻烦看下最后描述，这样会有电流倒灌危险么
0 \; s: P7 J: U+ t7 [( |
会有反灌电流，因为MOSFET里面的二极管
4 m, [+ j, M* `" v, g) l可以加两个MOS管，里面的两个二极管相互反向。
作者: zgq800712    时间: 2014-8-21 12:40
哦，你的1,3也会倒灌啊，还以为你后面还有电池充电电路通过二极管给电池充电
作者: zgq800712    时间: 2014-8-21 12:43
littlepig 发表于 2014-8-21 11:05# Y! [$ `0 A. h% i
已经修改，这样可以么？麻烦看下最后描述，这样会有电流倒灌危险么
6 ^# N6 n! S( z: Q6 y
再加个二极管吧，就不会导管了。
作者: 沙漠风铃    时间: 2014-8-21 12:51
天才小痴 发表于 2014-8-20 18:48
) N7 `0 ?9 d' P0 ]  B加电容是必须的，因为GPRS的最大电流要求2A，所以一定要加电容的，我一般是加两个220UF的电容
7 V. P8 |4 @% g. p- e, P
GPRS官方推荐值一般电解电容要1000uF、钽电容470uF5 ~1 ^$ W- p3 Q6 I: t8 ?9 U
作者: zgq800712    时间: 2014-8-21 12:54
其实用3个MOS 外加些三极管之类的就可以了。
作者: zgq800712    时间: 2014-8-21 13:13
本帖最后由 zgq800712 于 2014-8-21 13:23 编辑 ; m5 X) P; Z! F6 _
littlepig 发表于 2014-8-21 11:05( G  s7 O& P$ X& D  }1 X' U7 \% y
已经修改，这样可以么？麻烦看下最后描述，这样会有电流倒灌危险么

( x9 v: X2 o* a# l7 Q+ B4 ~8 @$ P5 y% o7 w

- E  b/ \/ V( ^8 n+ ^( U
: G5 X) D/ `; ^. }
9 X4 {, G; h! e$ k这个呢？怎么样？
+ w6 K( g" ~/ S; r% t! g; k( G! {/ @8 k

6 `& L6 v$ B0 _9 B* z/ {& L0 P0 w7 f  b5 e& W+ i9 k# X
下面又想了下 改了点* c6 k' H% q( Z  `1 T. @' s  l7 Y6 W

7 @& \, C$ Q: l: W
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 13:33
zgq800712 发表于 2014-8-21 12:43
9 t- l/ V$ n3 g$ ~' a' f再加个二极管吧，就不会导管了。
& h, s5 m$ A' t( Y
如果可以加二极管那我还用这么麻烦么，第二张图就是加二极管的哦
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 14:04
fallen 发表于 2014-8-20 18:088 W4 f$ Q- D6 D4 U! |
尤其狗版主现身..
. ]- e% B' Z6 J* X" k好吧，那就等版主先说吧。
5 r; {- x0 h/ g$ c' ?# h
已经按照大家意见修改电路图，麻烦看看哈
作者: djxf    时间: 2014-8-21 14:34
这个电路是没有实用价值的，更不能作为此类产品的电源电路。+ ^3 J/ [9 K9 g: h1 t

; y2 c; G9 u! Z: w) P$ [: l建议搜一下锂电池充电IC，并且了解清楚锂电的充电过程。
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 14:54
djxf 发表于 2014-8-21 14:34
/ W; i3 ?8 [4 [$ l这个电路是没有实用价值的，更不能作为此类产品的电源电路。. \7 s3 {' V: q: G8 T
) \3 @1 }1 t& X' c8 D3 d1 C
建议搜一下锂电池充电IC，并且了解清楚锂电 ...
; F  T6 A5 P7 P" }
电池充电有专门的充电电路，这个是电池的放电电路哦，
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 15:02
djxf 发表于 2014-8-21 14:34
, V& N* E4 f2 J4 t+ C" t2 ~这个电路是没有实用价值的，更不能作为此类产品的电源电路。
2 I) {+ S/ d  R
* U  z8 O# l1 v, s" `; H建议搜一下锂电池充电IC，并且了解清楚锂电 ...
- _, h3 z4 [; x" K7 ^7 g8 ~
其实开始我们也想5v通过充电iC给电池充电，然后电池给后面电路供电，这样单一的供电方式，其实这样最保险，但是有个问题，如果电池没电，这样接上usb同时，既要给模块供电又要给电池充电，这样电池充电时间会拖长，如果电池电量耗完的情况充电，那么要等电池充电到3.5V以上才能开启GPRS模块呢
作者: fallen    时间: 2014-8-21 15:17
本帖最后由 fallen 于 2014-8-21 15:18 编辑
( ^0 z( ?2 T' n/ k
7 s' B6 L: n) C( f+ x6 G重新思考了一下，我之前说的让5V先上电后，MOS管再截止，这个地方有点问题。
6 [! M3 h2 m2 s# f& d因为如果控制不好，会有倒灌.- o4 g% P2 q' d& U6 _; Q
所以，你的图纸 C38,R27去掉，其他的保留。
作者: djxf    时间: 2014-8-21 15:43
本帖最后由 djxf 于 2014-8-21 15:58 编辑
% Y7 z( S1 h- [& I9 m# ?+ Q$ R# y- b/ ^# V3 l. f1 _" J' l
看来俺理解错了。
3 m- k0 ]: T3 @# l7 Z. Q
/ V8 t4 E2 Z% J6 h$ Y那对于你这个电路，只是为了切换USB和电池供电？那应该不需要这么麻烦（采用一个MOS管可能就可以搞定，D极接电池，S接Vout，G做开关控制，利用MOS管内部的二极管防止USB断开后导致模块掉电重启。）。
7 }+ c1 _1 P) M+ l7 e8 h况且，USB电源经过二极管后给GPRS供电也有问题，二极管压降小可能会导致Vout大于4.3V，有可能损伤模块内部的PA；二极管压降大了意味着其内阻较大，模块大电流工作时可能会使得Vout过低导致模块复位重启。
" e$ k2 g  o% a7 l  B8 q* H附图仅供参考。. _: h$ m" a  n  G( p
; U9 t( d# H, U! R! A  Q$ `

无标题.jpg (33.88 KB, 下载次数: 0)

无标题.jpg
作者: fallen    时间: 2014-8-21 16:01
djxf 发表于 2014-8-21 15:43
1 _. u) b3 L7 y$ e看来俺理解错了。- Z$ m8 V) F9 |* U) m
- q7 U3 u  @9 c
那对于你这个电路，只是为了切换USB和电池供电？那应该不需要这么麻烦（采用一个MOS管 ...

3 S+ T+ r$ \9 s$ g' [这个思路好，我想着多加了一级，原本反个向就可以了，
作者: fallen    时间: 2014-8-21 16:26
楼主，根据djxf前辈的思路，在你的图纸上4 J( y1 ?3 s! y0 `, u3 }4 P
Q1去掉，VBAT直接和Q5的D链接，D3,R27,C38全部去掉。可以满足你的要求。, B8 L4 g: {$ ]+ K
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 16:37
djxf 发表于 2014-8-21 15:43) U. t4 b, t0 X6 K% R
看来俺理解错了。! \/ f* Q. G% X  ]- f

$ I' v0 X8 }# y8 h# ~那对于你这个电路，只是为了切换USB和电池供电？那应该不需要这么麻烦（采用一个MOS管 ...

/ C9 @6 y+ o- D% d) q' E( ^4 v2 h8 K刚看了你给的链接，收益匪浅，谢谢哈，我也准备把电路改成这样，不过准备还是mos管并联一个二极管，因为体二极管的压降要0.5v以上，我加个肖特基0.2v的二极管，这样电池经过二极管后压降不会降太多，5v经过两个整流二极管降压给后面供电，准备省去dcdc了，二极管正向电流2A以上应该没问题，单个压降0.56V。
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 16:39
fallen 发表于 2014-8-21 16:26
) O. `2 Y$ u& h楼主，根据djxf前辈的思路，在你的图纸上1 e2 z# n+ F! u3 i. \7 Z* U
Q1去掉，VBAT直接和Q5的D链接，D3,R27,C38全部去掉。可以满足你 ...

* [7 W' ?2 g# M谢谢哈，已经修改后电路图，请查看，那个二极管我还是觉得有保留必要，体二极管导通压降太大
作者: djxf    时间: 2014-8-21 16:47
本帖最后由 djxf 于 2014-8-21 16:51 编辑
4 c% C0 _& \# \. T; D/ M
littlepig 发表于 2014-8-21 16:39
4 I1 [1 [- M  M) T; Z谢谢哈，已经修改后电路图，请查看，那个二极管我还是觉得有保留必要，体二极管导通压降太大
3 t2 {$ v: d9 N( O: k3 Y" g
  N2 F; R; X8 N+ m0 I( g- Z: r
帅哥，不用担心，体二极管只是起个导通MOS管以及防止模块掉电的作用，MOS管一旦打开它就没啥用了。
- G/ t' H5 T7 {4 x当然了，空间够的话，多加一个也没坏处。
作者: zgq800712    时间: 2014-8-21 19:11
搞来搞去 多不知道什么意思了，
作者: yangwawa    时间: 2014-8-23 11:39
观注中
作者: 李明宗伟    时间: 2014-10-11 19:47
djxf 发表于 2014-8-21 15:43. E) A  B# Z+ k& a
看来俺理解错了。; e+ {5 i2 c# B; Q

& d# y  N" N/ O那对于你这个电路，只是为了切换USB和电池供电？那应该不需要这么麻烦（采用一个MOS管 ...
* s4 G; C) I: m  R( p) E
哥们，你这个图还是有点问题。
' K1 \6 {. o; T8 y$ l; x1 K2 w3 o' p: x$ F
我原先的思路也是打算像这么干的，但后来发现当只有VBAT供电时，VOUT会通过DCDC倒灌到VBUS，从而抬高了MOS管的G极电压，使MOS管没有完全打开。
# t* T, A1 L2 H% K+ w4 E
# Q; p# v5 ^) j0 o% |. y0 E- o看来VBUS上串个二极管是很难避免了。。。
  \: J) P, _. L0 S' b
作者: rroyye    时间: 2014-10-15 12:47
现在电路好了，还是还有问题？
作者: pengjianhui    时间: 2014-10-26 20:09
这个电路怎么看着这么别扭呢
作者: ghl431    时间: 2014-10-27 11:52
用第二个电路图，但要去掉D2和D4，在Q5的基极串一个1K 的电阻。
作者: GV.Don    时间: 2017-3-6 15:51
littlepig 发表于 2014-8-21 16:37# C/ ^! n! M7 u: \% |/ t5 h& O
刚看了你给的链接，收益匪浅，谢谢哈，我也准备把电路改成这样，不过准备还是mos管并联一个二极管，因为 ...

* L5 C; v, e) c/ s/ v9 A6 _楼主，能把链接共享下吗？学习下，谢谢！
- L* H0 L4 a& P. q
作者: GV.Don    时间: 2017-3-7 21:18
fallen 发表于 2014-8-21 15:177 ^5 p' R8 B. i: @# b
重新思考了一下，我之前说的让5V先上电后，MOS管再截止，这个地方有点问题。
6 s; T% Q9 S6 ~因为如果控制不好，会有倒灌. ...
) s+ n( l6 `" {6 Z, w- P
版主，file:///C:\Users\Administrator\Documents\Tencent Files\2488612503\Image\C2C\YDJ`SEAV6(331}@4NHMUHRR.png这个电路如果VBAT大于VBUS-5V那就无法切换对吗？因为如果VBAT导通，S极就会高于G极的VBUS-5V，PMOS无法截止
- j9 k* g0 W2 |

forum.png (17.38 KB, 下载次数: 0)

forum.png
作者: fallen    时间: 2017-3-7 23:52
GV.Don 发表于 2017-3-7 21:18
9 X' c; [# }. Y# ^  L2 m版主，这个电路如果VBAT大于VBUS-5V那就无法切换对吗？因为如果VBAT导通，S极就会高于G极的VBUS-5V，PMOS ...
* {( A$ ]* \; t+ ^* h% z2 \
恩，你说的对，
* ^: y+ L" _( p# ^  j
作者: GV.Don    时间: 2017-3-8 09:09
fallen 发表于 2017-3-7 23:52" r3 o' k9 l& {
恩，你说的对，

: \* @0 }; |& u  h  _: ^4 x版主，能不能指个方向，达到当VBAT高于VBUS时，VBAT导通情况下接上VBUS，VBAT也能停止供电，然后由VBUS供电？谢谢！% O  d5 K( h$ i8 G- O3 \9 S  |8 D/ Q
作者: fallen    时间: 2017-3-9 23:30
GV.Don 发表于 2017-3-8 09:09
4 z4 W' @5 g  `; [2 w2 ]3 g  Y版主，能不能指个方向，达到当VBAT高于VBUS时，VBAT导通情况下接上VBUS，VBAT也能停止供电，然后由VBUS供 ...
4 m3 K# p) H* f+ x& e# F, V
当VBAT高于VBUS的，VBAT供电。这种电路就是谁高谁供电。



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