 Buck-boost
|
17 авг, 2016 @ 14:28 
|
|---|
Напряжение на аккумуляторной батарее из четырёх Li-Ion ячеек может меняться в диапазоне от 8 до 20 вольт (8 - глубокий разряд, 20 - наисвежайшая зарядка "под завязочку"). Почти что вся схема это стерпит без возражений, но есть одно место, где мне нужно ровно 12 вольт -- и ни шагу в сторону. Или плюс-минус шесть -- двухполярное питание тоже сгодится. Думал-думал. И внезапне вспомнил, что в заначке лежат L7986 (вообще их таких целое семейство, от L7980 до L7987.. мож, ещё какие появились) - более-менее обычный buck, но с возможностью внешней синхронизации и с типовой схемой включения в режиме неинвертирующего buck-boost с совершенно тривиальной одинарной индуктивностью (без всяких там двухобмоточных и прочих tapped inductors). Эта схема есть в даташите, она же есть в eDesignSuite. Готовое решение (с дисклеймером, что "мы тут никакой ответственности не несём", разумеется) содержит только один диффьситный элемент - хороший сильноточный мосфет (разумеется, от st.com). В Москве таких нигде в пределах досягаемости нету, буду ставить замену - параметры схемы будут слегка похуже, но всё в пределах разумных допущений. Итого, на входе 8..20 вольт. на выходе 13.9 вольта / 0.5А (за этим преобразователем будет стоять линейный регулятор):  Такую уже неудобно макетировать, остаётся уповать на то, что дисклеймер хоть и предупреждает, но всё-таки... |
![[User Picture Icon]](https://l-userpic.livejournal.com/105004362/8806733) | | From: |  xosh |
|---|
| Date: | Август, 17, 2016 11:46 (UTC) |
|---|
| | | (Link) |
|
Можно вместо макета в LTSpice засунуть. 4 Li-Ion будут от 10 до 15 вольт по идее, если их не насиловать. 8 вольт - это 2В на ячейку, высосаны досуха. 20 - это 4.25В на ячейку + некий margin "про запас" при любом раскладе, чтобы из этого диапазона получить 12..13 вольт - нужен повышающепонижающий преобразователь. Edited at 2016-08-17 12:12 (UTC) | | From: | xosh |
|---|
| Date: | Август, 17, 2016 12:31 (UTC) |
|---|
| | | (Link) |
|
Высосанность досуха не сильно полезна для них... срок сокращается. 4.25В только на холостом ходу будут фактически. А так свежие li-po по 3.7В под нагрузкой. Но запас безусловно нужен хотя бы потому что зарядник-то как раз будет по 4.2В на ячейку фигачить. разумеется, 2V/cell это аварийная ситуация в которой мы можем включиться, пожаловаться на то что кирдык и отключиться. На самом деле даже ещё раньше, где-то в районе 2.3V/cell уже кирдык. А зарядник может ещё импульсами фигачить. И если питание резко вкл/выкл, кратковременные перенапряжения могут быть, на всяких там паразитных индуктивностях. Вообще говоря, два вольта на ячейку это уже пц, причем полный — они начинают быстро деградировать при таком разряде. Всякие там платы защиты отрубаются при 2.5-2.8 и то доводить до срабатывания защиты не рекомендуется. Ниже 3.0 там практически не остается энергии, ноутбук например начинает отрубаться при 3.1-3.2 где-то. С верхним порогом тоже самое, бывает два типа ячеек: 4.2в и 4.3в. Путать их не рекомендуется, потому что если 4.2 банку зарядить до 4.3, она тупо бахнет. До 4.25 тоже нежелательно, ресурс и все такое, а может и бахнуть. Вообще недозаряд им полезен, я где-то встречал цифры типа того что каждые 0.1в недозаряда улучшают ресурс по циклам вдвое. Так что при 12В на входе можно честно и спокойно говорить "спокойной ночи, малыши!" и класть главный преобразователь в шатдаун. можно, конечно, но лично я предпочитаю, когда система с севшей батареей всё-таки может включиться, сказать "Хьюстон, у нас проблема!" и вырубиться, нежели чем она просто не будет включаться совсем, а ты будешь сидеть и гадать, чего это она Edited at 2016-08-17 16:44 (UTC)А кого у тебя питает вот этот вот развесистый buck-boost? Так-то включить отдельно контроллер и помигать лампащькой никаких проблем, хоть от пяти вольт. А в интервале от 8 до 12 ты долго не проработаешь во-первых, а во-вторых то что от твоих "ровно 12" питается для сигнализации и не нужно вроде бы. Если это не единственный радиоканал наружу, скажем. Но это уже corner case. да эт всё понятно, что это всё крайние случаи. Но по любому, мне нужно 12 там, где питание может быть как выше, так и ниже этого напряжения. От него будут питаться высокоскоростные операционники OPA2674 Они смогут работать и при более низком напряжении, до 5В, но тогда они не смогут раскачать мощные мосфеты... Edited at 2016-08-17 18:48 (UTC)вот, а ещё есть LiFePO... А у них напряжения по-моему от 2.5 до 3.8. А ты что, хочешь в рамках одного девайса иметь возможность и то и то юзать? Навскидку, это сложно, если у тебя там не software defined bms :-) или то, или то. Не одновременно, конечно же. Дык, ить, это. Может тогда пойти проверенным путем разработчиков потребительской электроники и сделать батарею отдельным модулем? Ну, то есть, в главную коробочку вставляется коробочка, внутри которой N штук батарей, а наружу торчит интерфейс данных и собственно напряжение. Тогда ты сможешь использовать коммерческую микросхему bms, а это минус твой адский свитч, минус прецизионные всякие компоненты. И еще один финт ушами: для LiFePO4 использовать не четыре, а пять батарей — тогда у тебя напряжение попадет в допуски даже при полном разряде, а значит минус еще и шумный преобразователь (он хоть и синхронизирован, но все же...) коммерческие BMS хер достанешь и денег стоят.. Мне почему-то помнится что я находил относительно дешевые, но щас чота повторить успех не могу. Монстры от ti конечно выглядят интересно, но цена от $20 в розницу (у нас) убивает все желание. бывают и дешёвые.. в партии от 10 тыщ штук... Они дешевые, digikey предлагает $4-$5 от одной штуки. Но у нас они превращаются в $20. |
|
