Так какой все же лучше применить диод шоттки? Я использовал MBR2545CTG. Может быть, потери бы были меньше, если бы я взял обычный, например, SR560 на 5 А? Еще пока не поздно заменить, правда, уже геморройно будет - схема вклеена в корпус на эпоксидку. А проще всего отпаять одну ногу у MBR2545CTG, чтобы работал один кристалл, а не два в параллель. Просто я никогда не видел, чтобы люди в схемах параллелили диоды шоттки - поэтому и спрашиваю.
Стоит этот и пусть стоит. Параллелить их можно. Так что, ничего перепаивать не надо.
Цитата:
По поводу делителя мне достаточно того, чтобы заряжались все мои устройства, а также мобила у моей девушки и девайсы у друзей. А у них нет всяких iPhone и т.п.
Дело не только в Айфонах, вообще, большинство устройств нормально заряжаются от схемы, на которую дал ссылку. Это избегание головной боли на будущее.
Цитата:
А то геморно искать и подбирать номиналы ради одного iPhone.
Что там подбирать, главное, отношение соблюсти, да и то приблизительно, плюс-минус лапоть.
Цитата:
В схеме MC34063 греется как раз внешний ключ (полевик). Но главный источник тепла - это диод (градусов 90-100). Потом идет индуктивность (градусов 70) и затем уже полевик (градусов 50-60).
Так какой все же лучше применить диод шоттки? Я использовал MBR2545CTG. Может быть, потери бы были меньше, если бы я взял обычный, например, SR560 на 5 А? Еще пока не поздно заменить, правда, уже геморройно будет - схема вклеена в корпус на эпоксидку. А проще всего отпаять одну ногу у MBR2545CTG, чтобы работал один кристалл, а не два в параллель. Просто я никогда не видел, чтобы люди в схемах параллелили диоды шоттки - поэтому и спрашиваю.
Сори, ошибся. Конечно же, падение для шоттки 0,5 В.
По поводу делителя мне достаточно того, чтобы заряжались все мои устройства, а также мобила у моей девушки и девайсы у друзей. А у них нет всяких iPhone и т.п. Для этих случаев обойдусь одним резистором. А то геморно искать и подбирать номиналы ради одного iPhone. Вроде только он использует этот делитель - остальные устройства и так все воспринимают.
В схеме MC34063 греется как раз внешний ключ (полевик). Но главный источник тепла - это диод (градусов 90-100). Потом идет индуктивность (градусов 70) и затем уже полевик (градусов 50-60).
А выбрал я именно классическую схему, а не синхронную, потому что с синхронной много "глюков". Например, MP2307 при отсутствии напряжения на входе и подключенном аккумуляторе к выходу потребляет с него 0,25 А!!! Далее чип ST1S10 сгорал у меня аж 3 раза по неведомым мне причинам. Вроде в начале при отключении источника питания все было ОК, но после нескольких таких подключений схема дохла. Хотя вроде и ток потреблялся в пределах 1,5 мА (с аккумулятора, если на входе схемы пусто). Да и при токе нагрузки 3 А плата была с обратной стороны горячая, как печка. И КПД был не намного выше, чем у LM22679. Поэтому и остановился на LM22679 + есть возможность задавать ток зарядки + это неубиваемый чип (хоть и тоже греется).
Еще сори - вчера статью не успел дописать - сегодня закончу и отправлю Вам на мыло.
Еще вопрос - нет ли ничего страшного в том, что в схеме на LM22679 используется диод шотки (2 диода в одном корпусе), и 2 кристалла в нем соединены параллельно?
Используйте.
С Шоттки есть одна особенность - у них очень большой обратный ток, особенно, если высокая температура. Т.е. в идеале, надо бы посчитать когда будет меньше потерь - чем на больший ток рассчитан диод, тем меньше на нем падение напряжения (до определенного предела), но чем больше ток диода, тем больше и обратные токи. Вот и ищем компромис.
Цитата:
Т.е. получается, что на нем падает 0,2...0,3 В
Чего-то маловато. В реале меряли, под током?
Цитата:
P.S. Уже поставил резистор. Эл. книга захотела заряжаться только при номинале резистора между D+ и D-, равным 510 Ом или меньше.
Я же имел ввиду не между ногами, а сделать делитель на каждую ногу. Т.е. надо 4 резистора. Чтобы USB выход был универсальным, а не только под данную книгу.
Цитата:
P.P.S. КПД понижающего преобразователя на LM22679 оказался не таким уж высоким при нагрузке 2,8 А и 3 В. А именно, 72% при напряжении на входе 12 В и 76% при 6 В.
Логично. При низких напряжениях в классической понижащей схеме будут очень большие потери на диоде. Поэтому и применяют синхронные схемы.
Цитата:
Попробовал старую добрую MC34063 с внешним полевиком - КПД оказался вообще в районе 65-70%. И грелось все это дело, как печка (MC34063).
Спасибо большое. Попробую поставить резисторы.
Еще вопрос - нет ли ничего страшного в том, что в схеме на LM22679 используется диод шотки (2 диода в одном корпусе), и 2 кристалла в нем соединены параллельно? А то просто при токе на выходе 2,8 А диод на 15 А (2 кристалла в параллель итого 30 А) греется градусов до 70-ти. Или это нормально при токе в 2,8 А? Т.е. получается, что на нем падает 0,2...0,3 В и рассеивается 0,6...0,8 Вт тепла. И учитывая его здоровый корпус и мелкий радиатор на нем (на картинке синий такой между 2-мя USB разъемами) нагреваются очень существенно. Или все же у Вас будет совет использовать 1 кристалл в нем, а второй отключить?
P.S. Уже поставил резистор. Эл. книга захотела заряжаться только при номинале резистора между D+ и D-, равным 510 Ом или меньше. При 1 кОм не заряжалось. А так зарядка пошла, потребляя ток от USB в 1 А. Книжка у меня прожорливая, зато заряжается за 1...1,5 часа. Кстати, в заряднике USB вообще эти ноги закорочены накоротко.
P.P.S. КПД понижающего преобразователя на LM22679 оказался не таким уж высоким при нагрузке 2,8 А и 3 В. А именно, 72% при напряжении на входе 12 В и 76% при 6 В. Попробовал старую добрую MC34063 с внешним полевиком - КПД оказался вообще в районе 65-70%. И грелось все это дело, как печка (MC34063). Измерил термодатчиков - там вообще темпа 90-100 градусов на полевике и на диоде. Так что неудивительно, почему так грелась схема зарядки. И это еще по божески - 75 градусов. Вот только сразу же начинает "плыть" напряжение отсечки входного напряжения с 11,5 В (25 градусов) до 9,5 В (75 градусов) с повышением температуры. Как раз и есть те самые 2 мВ на градус...
Далее вопрос - уже самая мелочь. От USB заряжается все, кроме электронной книги - она выдает, что установлено подключение и не заряжается. Может быть, на два средним контакта USB поставить конденсатор или еще что-то? Т.е. что туда ставить и какого номинала? Чтобы устройство понимало, что его подключают к заряднику, а не к компу.
В общем, сегодня все полностью доделал. Схему так и оставил на транзисторе - на INA138 просто плюнул.
Для затравки выложу фото сегодня, а завтра постараюсь написать статейку об универсальном буфере-накопителе:
Теперь подробнее о схеме. Все питание происходит от 4-х Li-Ion аккумуляторов Panasonic NCR18650A на 3100 мА. Если брать реальную емкость, получается где-то в сумме 3,7 В 12 Ач или 40 Втч энергии. Все это дело заряжает схема на чипе LM22679. Возможно напряжение на входе от 6 В и до 25 В (выше не выдержат танталовые кондеры). А также зарядка от солнечной батареи на 6 В и на 12 В на выбор. Можно выбрать 2 режима тока - 1,3 А и 2,8 А. Мог бы выставить и 5 А, но это убийство - в таком корпусе схема раскалится очень сильно. В режиме 3,6 А чип вместе с диодом грелся до 75 градусов!!! И это с открытой крышкой. Так то я понимаю, что чип держит и 150 градусов - просто пластмассовый корпус расплавится и еще аккамулы не дай бог перегреются. Решил ограничиться 2,8 А - да и выше не нужно (где-то 5-6 часов зарядки от источника). Просверлил дырки в корпусе для отвода тепла. Также USB разъемы выполняют функцию радиатора - даже термопастой смазаны. И плюс подложка схемы приклеена на эпоксидку к низу корпуса. Тепло отводится, куда только можно.
Далее плата TPS63000 - зарядка разных аккамулов (2,9 В, 3,6 В, 4,2 В, 5,8 В) и ограничение тока в 600 мА (вполне достаточно для всех типов аккамулов).
Затем повышалка TPS61030. Может выдавать на выходе вплоть до 5 В 2 А. Тоже просверлил дырки в корпусе и пустил тепло на медяшку - нагрев серьезный при максимальном токе.
И еще одна фича - зарядка от обычного USB компа. Преобразователь на LTC4054. Идет помимо кнопки напрямую к аккумулятору - ибо разряд мизерный - 3...6 мкА. Можно заряжать буфер от компа током 450 мА примерно за 30 часов.
Ну и плюс на всю электронику идет плата защиты Li-Ion. Заметил, что при заряде током 3,6 А на ней падает 0,1 В. При токе 1,3 А - 0,04 В. Т.е. чем меньше ток, тем меньше падение. Поэтому не критично.
В целом устройство вышло то, что нужно. Вот только я не ожидал, что будет такой нагрев у LM22679. И думаю, что на других чипах было бы еще хуже. Ведь КПД получается где-то 82% при зарядке, но ток большой, поэтому и нагрев.
Далее вопрос - уже самая мелочь. От USB заряжается все, кроме электронной книги - она выдает, что установлено подключение и не заряжается. Может быть, на два средним контакта USB поставить конденсатор или еще что-то? Т.е. что туда ставить и какого номинала? Чтобы устройство понимало, что его подключают к заряднику, а не к компу.
Бывают специальные микросхемы для CC/CV зарядников, например, NCS1002DR2G. В основном она предназначена для сетевых БП, но должна работать и в обычном DC/DC преобразователе. Внутри находится источник опорного напряжения и два операционника, один из которых полностью свободен и может использоваться как угодно.
Эта микруха есть в наличии в мегачипе по смешной цене около 6 рублей.
Вообще-то это не микросхема ЗУ, а просто два операционника с малым смещением, но тормознутых, которые производитель рекомендует использвать в составе большей схемы ЗУ. Т.е. это просто ОУ, не более.
Бывают специальные микросхемы для CC/CV зарядников, например, NCS1002DR2G. В основном она предназначена для сетевых БП, но должна работать и в обычном DC/DC преобразователе. Внутри находится источник опорного напряжения и два операционника, один из которых полностью свободен и может использоваться как угодно.
Эта микруха есть в наличии в мегачипе по смешной цене около 6 рублей.
Еще последний вопрос. А если в схеме с INA138 убрать все транзисторы, и пустить сигнал с INA138 напрямую на FB через диод шотки? Ведь вроде бы транзисторы были нужны, чтобы подать напряжение выше, чем на FB. Понимаю, это актуально для LM2621, но ведь у TPS63000 всего то 0,5 В. А INA138 вроде как может выдавать 0,8 В.
Можно попробовать. Но будет сильная зависимость от температуры. Впрочем, в остальных схемах она тоже есть.
Еще последний вопрос. А если в схеме с INA138 убрать все транзисторы, и пустить сигнал с INA138 напрямую на FB через диод шотки? Ведь вроде бы транзисторы были нужны, чтобы подать напряжение выше, чем на FB. Понимаю, это актуально для LM2621, но ведь у TPS63000 всего то 0,5 В. А INA138 вроде как может выдавать 0,8 В.
Я так и сделал. Просто до токоизмерительного резистора у меня стоят пару конденсаторов - один на 47 мкФ, другой на 10 мкФ. А после токоизмерительного резистора стоял на 16 мкФ (его я и убрал).
Также я спаял такую же схемку, только на транзисторе. Ток задает достаточно точно. КПД получил следующие:
1.) На выходе 5,3 В 0,42 А (почти не изменялось от входного напряжения). На входе 2,9 В - КПД 70%, 3,6 В - КПД 76%, 4,2 В - КПД 79%.
2.) На выходе 3,05 В 0,45 А (почти не изменялось от входного напряжения). На входе 2,9 В - КПД 77%, 3,6 В - КПД 80%, 4,2 В - КПД 86%.
Как видно, КПД выше в понижающем режиме и ниже в повышающем - тем более, когда Uвх и Uвых сильно различаются. Но в целом я доволен результатом. Тем более, 7% КПД теряется на токоизмерительном резисторе при напряжении на выходе 3 В и 4% при 5,3 В на выходе.
Со схемой на INA138 тоже буду разбираться - ибо там будет происходить более точная стабилизация тока, и будет теряться всего 2-3% КПД. Хотя это уже копейки, и даже если не получится, заморачиваться не буду. Вариант на транзисторе мне понравился больше ввиду своей простоты и компактности, а также стабильной работой.
Ну, тогда и оставляйте с транзисторным измерением тока. Раз работает.
Больше подсказать дистанционно ничего не могу по этой схеме. Нужно искать осциллограф и глядеть, что там в динамике.
Я так и сделал. Просто до токоизмерительного резистора у меня стоят пару конденсаторов - один на 47 мкФ, другой на 10 мкФ. А после токоизмерительного резистора стоял на 16 мкФ (его я и убрал).
Также я спаял такую же схемку, только на транзисторе. Ток задает достаточно точно. КПД получил следующие:
1.) На выходе 5,3 В 0,42 А (почти не изменялось от входного напряжения). На входе 2,9 В - КПД 70%, 3,6 В - КПД 76%, 4,2 В - КПД 79%.
2.) На выходе 3,05 В 0,45 А (почти не изменялось от входного напряжения). На входе 2,9 В - КПД 77%, 3,6 В - КПД 80%, 4,2 В - КПД 86%.
Как видно, КПД выше в понижающем режиме и ниже в повышающем - тем более, когда Uвх и Uвых сильно различаются. Но в целом я доволен результатом. Тем более, 7% КПД теряется на токоизмерительном резисторе при напряжении на выходе 3 В и 4% при 5,3 В на выходе.
Со схемой на INA138 тоже буду разбираться - ибо там будет происходить более точная стабилизация тока, и будет теряться всего 2-3% КПД. Хотя это уже копейки, и даже если не получится, заморачиваться не буду. Вариант на транзисторе мне понравился больше ввиду своей простоты и компактности, а также стабильной работой.
Попробовал убрать конденсатор после токоизмерительного резистора - безрезультатно.
Не убрать конденсаторы, а поставить их ДО токоизмерительного резистора.
Нужно, чтобы INA мерял выходной ПОСТОЯННЫЙ ток, а не импульсы заряжающие электролиты.
Попробовал убрать конденсатор после токоизмерительного резистора - безрезультатно. Также попробовал перенести резистивный делитель (FB) на левую часть токоизмерительного резистора - тоже результат нулевой. Похоже, тут проблема в чем-то другом. Я даже уверен, что это не наводки, т.к. я выносил оба транзистора на расстояние 1-2 см от платы на коротких проводках. Хотя я далеко не знаток электроники, но походу, проблема как-то связана с тем, что слишком низкое напряжение на FB = 0,5 В. И такое же напряжение требуется для открывания транзистора. Может быть, это как-то связано.
Еще извините, что замучил Вас уже этой схемой. Просто уже даже самому хочется все добить поскорее, не теряя времени.
Прошу прощения за то, что сразу не заметил.
Перенесите, пожалуйста, выходные фильтрующие конденсаторы на другую сторону токоизмерительного резистора!!!!!!! Т.е. плюс конденсатора должен подключаться слева от резистора, а не правее, как на схеме сейчас.
Попробовал поменять транзисторы на BC807 и BC817 - безрезультатно. Ситуация та же самая - на FB 1,9...2,1 В, на выходе INA138 - 0,53 В и на выходе схемы 0,74 В. От изменений номиналов резисторов изменяется только напряжение на FB, и то в очень узких пределах.
Еще попробовал добавить цепочку софт-старта схемы (она еще применялась в схеме стабилизации тока для питания светодиода):
Как ни странно, но напряжение на Vfb понизилось с 1,9...2,1 В до 0,75 В. Возможно, нужно применить этот кусок схемы. Все же не зря она используется при стабилизации тока вместе с INA138, и про нее люди писали, что эта цепочка влияет на стабильность схемы.
Причем если отсоединить выход INA от транзистора, то все ОК. Т.е. на выходе INA 0 В и Vfb равно 0,5 В. Стоит только все соединить, на выходе INA 0,54 В. Такое впечатление, что во время старта схемы на выходе INA получается импульс, который открывает транзисторы, и назад уже они не могут закрыться.
Даже уже и не знаю, что еще попробовать сделать. Скорее всего, соберу такую же схему - только ток будет стабилизироваться грубо - с помощью транзистора.
Это я понимаю. Но просто, если убрать транзистор, то все работает отлично - только ток не стабилизируется. Значит, разводка платы ни причем. Да чего гадать - как будет время, попробую транзистор заменить на BC817 и BC807 - может даст результаты.
Имел в виду приоткрывание этих транзистоов от импульсов.
Это я понимаю. Но просто, если убрать транзистор, то все работает отлично - только ток не стабилизируется. Значит, разводка платы ни причем. Да чего гадать - как будет время, попробую транзистор заменить на BC817 и BC807 - может даст результаты.
Просто странно - такая схема работала с LM2621 (частота 500 кГц и Vfb 1,3 В), и не работает с TPS6300 (частота 1500 кГц и Vfb 0,5 В). Есть подозрение, что транзисторы не держат частоту 1,5 МГц, когда при 500 кГц все работало. Может, есть какие-то ВЧ транзисторы, на которые все можно поменять? Хотя дополню - со схемой TPS63020 в режиме ограничения тока вместе с INA138 все отлично работало, и ограничивало четко ток (выставлял разные значения от 100 мА до 2 А). Правда, там не было транзисторов.
Частота транзисторов здесь, думаю, роли не играет, т.к. они работают, можно считать, на постоянном токе.
А вот то, что порог у TPS в 2.5 раза ниже и частота выше, может создавать проблемы при неудачной плате и т.д. Т.е. помехи импульсные сказываются больше и, думаю, что изменением резисторо или транзисторов их не выловить.
Ок, спасибо, попробую транзистор поменять и с делителем еще "поиграться". Просто странно - такая схема работала с LM2621 (частота 500 кГц и Vfb 1,3 В), и не работает с TPS6300 (частота 1500 кГц и Vfb 0,5 В). Есть подозрение, что транзисторы не держат частоту 1,5 МГц, когда при 500 кГц все работало. Может, есть какие-то ВЧ транзисторы, на которые все можно поменять? Хотя дополню - со схемой TPS63020 в режиме ограничения тока вместе с INA138 все отлично работало, и ограничивало четко ток (выставлял разные значения от 100 мА до 2 А). Правда, там не было транзисторов.
Спаял уже новую схему с более лучшей разводкой. И еще уменьшил номиналы резисторов для FB. Вместо 1 МОм и 100 кОм теперь стоят 51 кОм и 4,7 кОм (это примерно 5 В на выходе). Проблема так и осталась.
Можете для любопытства заменить ВС847 на 817, как в предыдущей схеме. Может что даст?
Хотя нет у меня идей лечения.
Вообще, надо брать осциллограф и смотреть. Думаю, что там транзисторы приоткрываются периодически, по импульсам. Но где и за счет чего, не знаю.
Цитата:
Причем глянул, на INA138 приходит питание примерно в 1,5 раза больше, чем на входе. Причем пробовал брать разные соотношения резисторов для BC857 - например, 1:1 (1К и 1К или 10К и 10К), 1:3 (10К и 3,6К), 1:5 (10К и 5,1К) и 1:10 (10К и 1К) - на выходе держится 0,75 В, а на FB выходит 2 В.
По поводу расчета этих номиналов можно поподробнее? Просто никак не могу сообразить, как посчитать все для 2-х транзисторов.
Да, какой там расчет? Нужно иметь такой делитель, чтобы получать 0.5В чтобы открывать 857й при открытом 847м.
Если будет делитель с большим отношением, то не откроется, если с меньшим, то в первом приближении, всё равно.
Т.е. если питание минимальное 2В, то делитель получается 1:4 (т.е. между БЭ в 3(три) раза меньшее сопротивление) , чтобы только открыть транзистор. Возьмите где-то 1:1... 1:2, да и достаточно.
Да, обозначьте эти резисторы как-нибудь R1,R2 и т.д., да и транзисторы тоже, иначе путаница какая-то.