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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
) L  i! W6 f  d3 p6 c2 Q7 _  S( P2 ^  t
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。
- D/ h4 c" ?' T( N! W( 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?
% @1 G  A1 W$ o8 ?, }$ W: }. v, \! B' ^6 _
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,% L6 I/ H' c- R. B5 \. M

  G0 q7 Z) x# [& ~' D' }) Z3.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
6 i- ?* M8 Z2 c1 ^6 V3 e
& _+ E2 N" V' ?0 J5 {/ ?5 \3 v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?
' ^& ?1 R& x' Q% h% a4 E3 k+ L1 j7 _5 K" f. r' ]: C  G( d

9 `+ D# H6 w) W
9 E0 ?5 ~7 r) A" z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 T5 D5 P0 N6 T) g- z, G

, Z6 u6 R4 k8 M# X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
1 y+ @) C3 W9 g7 Y3 q9 W5 `+ ^4 t看来俺理解错了。! g2 U0 U" q( p: x; A
: z' x) `! ^' N4 X2 n7 ~
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 ...
) b+ t# X- M( E
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
$ Q  p2 Y; b. E3 D  q3 i4 O8 b- v2 u9 N* Z, Y, U: M; w" W/ S
看来俺理解错了。$ y' v% p) N. s/ ^/ S
# ~0 i+ G4 z; X6 ?9 p9 q
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。)。% E; o: G' J- D! I. F$ [( M
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。
( |8 R' r2 a& }0 R$ V附图仅供参考。( K0 m: w/ e: X3 a

7 J9 _$ @+ V% q: e: Q

无标题.jpg (33.88 KB, 下载次数: 0)

无标题.jpg

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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* e( [& p! G! e& l5 x" o2 |
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 s  F  a: i8 M& A$ A. H" N
# m0 f, l& O5 ]5 P5 I! U# i9 J! l
建议搜一下锂电池充电IC,并且了解清楚锂电 ...

5 d2 X# Y; ]2 y0 B% j( W9 B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..
! N( n) ?4 i* C! Z( G% f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
4 r( v2 {3 j$ p" S; `我是不会说可以用肖特基二极管的。

6 Q# }2 {; n/ T: G2 D+ H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" Y% B+ s, u, T% p
用第一个图纸,后端加电容

" z) z: p5 w- B6 `; n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& Z' M: r; c# H
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 ...
0 V6 N  u# N% u8 g/ w# z3 t7 z
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 18:182 b2 Q" H/ t% Y/ n
我也觉得这个可以解决,但是电容不知道要多大

0 c5 x: C" Q+ ?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
0 g; h2 g- u6 W# P9 d' v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?
. M% z( s- f2 ]! V  Q2 m
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

% L$ p) i/ v! y0 I- O% ~: L0 O" `4 b( T) q) y$ U% F0 P3 M/ Q3 V

# Y2 o) H, Y$ @0 h, N1 d/ W
! A6 h& H$ D+ r5 v
# F- v8 j: n  R. r1 S8 T* I
9 l* ~3 {5 n7 ~( g; z5 e8 A6 V, X7 P% |1 m- p- m" ]" U
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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