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锂电池供电电路问题求指导,急啊

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发表于 2014-8-20 18:05 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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本帖最后由 littlepig 于 2014-8-21 16:38 编辑
9 o  g$ V! B! `8 |! p
1 y$ j& Z% \3 q" \( y0 t$ Y. a/ _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。
4 F  u$ f) N. w1 _8 W1.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?0 S: \3 |1 A( Z0 {% |

8 n* C3 S. \" \2.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,
* A) k% h" B  }# M, U
7 C, v- J$ p7 P/ q) G3.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0 y/ a% L5 X( k5 h3 F# x
. M4 m% x* [: c  t0 y: D
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?
/ c' e: f5 G" o* i* A/ Y
; p! {2 g$ B' V- b; m7 `' ]5 `4 h3 M! _' W# @' F
  x2 g) G) @% l, w9 W
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?
9 T' O  |6 R% S$ E8 n9 W4 @# a* U7 ?. ^; G$ F& g! S" ?% p
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

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最终的电路差不多了,D2可以去掉了  发表于 2014-8-21 17:28
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 楼主| 发表于 2014-8-21 16:37 | 只看该作者
djxf 发表于 2014-8-21 15:43
- c! m7 X3 F* p4 N( U看来俺理解错了。1 i& Y6 t+ J; c* a/ S' [
  e; L3 c) I$ K
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 ...
7 r  i( ~% u( K$ O6 i+ E, V+ G
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。

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楼主,能把链接共享下吗?学习下,谢谢!  详情 回复 发表于 2017-3-6 15:51

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发表于 2014-8-21 15:43 | 只看该作者
本帖最后由 djxf 于 2014-8-21 15:58 编辑 / i1 ~$ J- g, k0 b' d: f* }2 U9 q7 ~

4 y9 X% P4 ~3 _7 J看来俺理解错了。
+ w1 e; q; p- r- b8 a+ c! ^9 I* u/ Y+ ~. a
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。)。
! `* x8 O; }# P+ ^! B/ ~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。2 @2 e" U& P  I7 k1 e9 ?7 g
附图仅供参考。: L- c  A3 G  e$ L2 V5 U% X/ W1 y
5 {( U' V: b( l! ^8 T

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 楼主| 发表于 2014-8-21 15:02 | 只看该作者
djxf 发表于 2014-8-21 14:34
% h& {/ B& R0 C5 H9 k& n/ m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。
; w# |! D+ e6 E4 u
- S8 E" p% B. X建议搜一下锂电池充电IC,并且了解清楚锂电 ...
: _' s2 G* c! }3 _7 p
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

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发表于 2014-8-20 18:08 | 只看该作者
尤其狗版主现身..3 S' a- a" c/ X4 X8 t
好吧,那就等版主先说吧。

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别介啊,探讨探讨下嘛,只是个人比较崇拜狗版主!  发表于 2014-8-20 18:15

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发表于 2014-8-20 18:13 | 只看该作者
同楼上

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发表于 2014-8-20 18:15 | 只看该作者
我是不会说可以用肖特基二极管的。

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 楼主| 发表于 2014-8-20 18:16 | 只看该作者
技术流 发表于 2014-8-20 18:15
( _; u5 M7 r; M$ D9 M我是不会说可以用肖特基二极管的。
# t( N+ M( Q7 R" K+ i% R
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

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发表于 2014-8-20 18:17 | 只看该作者
用第一个图纸,后端加电容

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加电容用来防止电流突然跌落?但是gprs模块耗电大,估计得多大电容啊?220uf够么  发表于 2014-8-20 18:18

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发表于 2014-8-20 18:18 | 只看该作者
天才小痴 发表于 2014-8-20 18:17
8 b4 F0 d0 x5 y: P& @# h  P2 k' d用第一个图纸,后端加电容
* g( u0 a( [  ~# l" ]* L0 a
我也觉得这个可以解决,但是电容不知道要多大

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发表于 2014-8-20 18:20 | 只看该作者
littlepig 发表于 2014-8-20 18:16
) I5 A) S1 p" b- Z- n: q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 ...
6 X* e9 g; b$ j  Y8 C
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?

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发表于 2014-8-20 18:21 | 只看该作者
在Q1上并联二极管,

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发表于 2014-8-20 18:29 | 只看该作者
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。

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发表于 2014-8-20 18:29 | 只看该作者
总之方法好多的啊,

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大神,好多就指点下嘛,  发表于 2014-8-20 20:53

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发表于 2014-8-20 18:48 | 只看该作者
技术流 发表于 2014-8-20 18:18+ A) l# J5 c. }% y: E0 M, T. D, k
我也觉得这个可以解决,但是电容不知道要多大

/ e5 t0 S- g3 I% x, V/ q: G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

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 楼主| 发表于 2014-8-20 20:53 | 只看该作者
技术流 发表于 2014-8-20 18:20
' f8 ]9 H' f! C( n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?

) _% T( M3 g. D; t" C( k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。

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发表于 2014-8-21 09:35 | 只看该作者
1 J+ l) T/ h# n+ p
+ B  f; e' i8 n5 w" H
8 I/ ]! C! ^  s. v: ^

1 V* U* O0 t- ]; @  r1 P8 J  R( u1 P
* N# b/ {) W' p; _7 S
/ h2 r) c/ ]4 ~* E1 \8 b
这个行吗?

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我觉得应该行,这个验证过了么,就是电路元件有点多,那个vbus会通过Q1的体二极管倒灌电流到VBAT么?  发表于 2014-8-21 10:52
硬件工程师[原理图+PCB],电驱动方面,无刷控制器,电动工具,太阳能无刷泵,锂电保护板,仅限Altium。

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发表于 2014-8-21 10:06 | 只看该作者
你图一的USB5v  会经MOS的寄生二极管灌给电池的,有危险。  
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