有关简单UPS中使用的充电电路的一些建议


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我到处寻找某种类似于UPS的5伏电源。

基本上想使用一个微型USB连接器来连接+5电池和锂离子电池或其他充电电路,以保持输出的不间断电源。

我发现这2种确实是我所需要的-但它们可以为汽车或其他设备中的铅酸蓄电池充电,而且我不知道如何在其中集成充电电路。

我认为带有6伏输入的6伏UPS?

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  • R1,R3-560欧姆1 / 4W
  • R2-1千欧1 / 4W
  • D1-1N4736A或任何6.8V稳压二极管
  • D2-1N4001或类似二极管
  • LED-红色LED或任何低功率LED
  • C1-47uF额定16V电解电容器
  • Q1-2N3440或类似的NPN晶体管
  • BAT-6V电池

5伏特电压和12伏特输入电压用于铅酸蓄电池充电

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  • R1-39欧姆1 / 2W
  • D1,D3,D4-1N4001或类似二极管
  • D2-额定1W的13V齐纳二极管
  • C1-220uF额定25V电解电容器
  • C2-10uF额定10V电解电容器
  • IC-7805或类似的5V稳压器
  • BAT-最低1.2Ah的12V铅酸电池
  • 直流输入-12V DC

我发现了两种充电解决方案,一种用于镍镉电池,另一种用于锂离子电池

镍镉

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  • R1-1.2千欧1 / 4W
  • R2-请参阅下面的R2和D2表
  • R3-2千欧1 / 4W
  • Q1-TIP41C或任何NPN晶体管最小1A电流和3W功率
  • Q2-2N2222,CS9013或类似的NPN晶体管
  • LED1-红色或任何正向电压约为2V的LED(请参阅LED)
  • LED2-黄色或红色以外的任何LED颜色
  • D1-1N4001或类似二极管
  • D2-请参阅下面的R2和D2表
  • 直流电源-12V至15V直流电源或电池

锂离子(不错的单芯片解决方案)

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因此,我可以将这些点连接起来-充电电路需要输入电压,并且专门挑选了它们以在某些电流下停止充电以至过度充电。

就像从充电点取+并将其替换为UPS设计中的BAT符号一样简单吗?我怀疑我需要以某种方式将其去耦,以防止电压从始终接通的电源流向电池的+(并基本上绕过充电电路),这时需要一个二极管来停止主电源(但是我如何告诉电池当电源关闭时可以打开电池吗?)是否需要缺少一些东西来根据需要在电源之间进行切换?

Answers:


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如果我对您的理解正确,那么您需要一个可以在电池和输入源之间切换的充电器(例如,在插入/拔下适配器时),以为负载供电。

周围有许多电荷控制IC和电路可以做到这一点。该MCP73831是一个不错的廉价的小锂离子充电IC,并与另外一个PMOS /肖特基,可以适配器和电池之间切换。这是一个示例电路:

MCP73831电路

输出位于导线消失的右上角(来自PMOS /肖特基),
这是Microchip的应用笔记,其中详细介绍了这种电路。

它的工作方式是当不存在USB电源(或适配器)时,R4将VUSB_IN线拉至0V。这会将PMOS的栅极(符号上的G)接地并将其导通(即,打开源漏,标有S和D),从而允许电池为电路供电。肖特基(标记为A和K)停止电池,抬高VUSB_IN线并再次关闭PMOS。
插入适配器后,栅极拉至+ 5V,PMOS关断,仅适配器电压为电路供电,并为电池充电。


太好了:)看起来真的很好。只是一个简单的问题C3-是在电源断开时用来平滑电源的吗?(或者正如我现在所见,以前从未使用过的十六进制-请阅读用于开关电源的数据表)BT1-就是实际的电池吗?+ bat只是针脚,对吗?usb +5上的铁氧体磁珠的目的是什么?对不起所有问题,我只是对其中一些事情不熟悉。
Piotr Kula

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没问题,请问-C3只是一个过滤帽,是的。建议在数据表中使用,这样电压监测器就不会看到任何突然的变化和不必要的模式改变。BT1是电池。+ BAT只是进入电池监视电路(如果需要)。铁氧体磁珠+ C4可以帮助过滤掉电源中的噪声(例如,如果插入PC),但是如果您不想将它排除在外,则不是绝对必要的。
奥利·格拉泽

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感谢一百万奥利!对于许多热衷于低功耗设备的人来说,您的答案将非常有趣。这是一个非常简单整洁的示意图。高超!
Piotr Kula 2012年

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充电电压将为MCP73831设定的4.2V,但电路电压将为USB电压(减去IRF7526D1中的肖特基压降)或电池电压。对于连接电路可用的最大电流,忽略USB电流限制(例如USB 2.0等为500mA)或电池容量,该限制由Q2设置。因此,在该电路中,IRF7526D1的限值为2A (具有适当的散热设计)。对于充电电流,最大值为500mA(MCP73831的限值)
Oli Glaser 2013年

1
当心,如@Robotbugs所述,该电路确实从VBUS反馈(测试)了全电压到电池端子,解决了在电池和IRF设备之间使用二极管的问题。它的工作,但会仔细检查电路。NIce circuit althoug感谢您的发布。

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我分享了我的经验,这花了很长时间进行googlin和测试,但最终我找到了一个便宜,紧凑且不错的解决方案。我的目标是为Raspberry Pi建立5V UPS,以避免由于断电而导致SD写入问题。无论如何,本教程也适用于想要建立自己的移动电源的任何人。

材质

  • 锂电池(我用的是旧的佳宇G3T 3000mAh电池)

  • 5V至3V逻辑电平转换器

  • 3.7V锂离子电池Mini USB转USB A电源应用模块5V 1A充电模块(在此处查找)

费用

  • 电池:取决于您的需求,在我的示例中,我的电池容量为3000mAh,这意味着在负载为1000mAh(RasPi平均消耗)的情况下,电池可持续使用3个小时。费用:5,50€

  • 液位转换器:最便宜的,1,50€

  • 电源模块:3€

总计:ca。10€

大会

我将电池用作安装表面,因为它美观且方形。隔离一点海绵和胶带,并进行一些基本的焊接,我得到一个6 x 6 x 1,5cm的UPS小包装。

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逻辑电平转换器:ebay.it/itm/… 另一张照片:[4]:i.stack.imgur.com/9Slef.jpg 示意图:[5]:i.stack.imgur.com/9oviB.jpg
ilguSo

最初的问题涉及从头开始的充电电路。另一方面,您的设计使用现成的充电器板。您的发布方法不错。但这是对其他问题的解答。
尼克·阿列克谢夫
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