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【后羿DIY】+太阳能智能充电和DC多路输出+智能控制(遥控或wifi)已完成
阅读: 24855 |  回复: 245 楼层直达

2017/10/24 18:01:08
1
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

【后羿DIY】+太阳能智能充电和DC多路输出+智能控制

        太阳能充电ic用TI的BQ24650,这个芯片是同步整流降压给锂电池充电,同步整流降压是nmos管,反接保护和开关作用用pmos,板子输入可以接太阳能板和适配器,输出给DCDC芯片接负载,可实现电池和输入的无缝切换。DCDC芯片用TI的TPS5430来输出不同的电压

       这是按照TI官网的参考设计,稍微改动,后续会加上电池的无缝切换电路和开关机电路,电量指示,附加功能(wifi控制或遥控)等

主要参数和功能:

这个充电支持1到6串锂电池,这里选择3串12.6v锂电池

太阳能板或适配器输入电压:13.5V——22V(最大为28V)

DCDC输出电压:1.23——21V(最大为31V)

输出电流:最大为4A

MCU简单的开关机控制,电量检测,控制充电和电池输出,附加功能(遥控或wifi控制)

主要芯片和MOS管:

智能充电IC 是TI的                                          BQ24650        VQFN     1个

DC DC降压IC是TI的                                        TPS5430     SOP-8    2个

同步整流降压NMOS是后羿的                             HY1403D       TO-252   2个

反接保护和功率路径开关作用的PMOS是后羿的     HY15P04D或HY1603P     TO-252  5

电池输出给灯或设备供电用的NMOS是后羿的      HY0720L        SOT23    1个或2个          

MCU打算用STM32F系列

2017/10/25 19:04:06
2
skchen
电源币:8 | 积分:3 主题帖:12 | 回复帖:23
LV3
排长
你这个准备用多少V的N mosfet
2017/10/26 08:20:35
3
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
40v的就可以,pmos也是,
2017/10/26 11:11:47
4
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
这是一键开关机电路,

负载接的是dcdc转换芯片,原理就是当按键按下mos管导通,给单片机供电并启动,然后单片机检测GPIO1电平时间来让GPIO2输出高低电平实现开关机

2017/10/26 19:41:12
5
hooyi_admin
电源币:0 | 积分:2 主题帖:0 | 回复帖:23
LV3
排长
样品已寄出,请查收

2017/10/26 19:56:56
6
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
好的非常感谢
2017/10/30 11:22:56
7
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

这是输入端供电和电池的无缝切换电路,当输入端连接时三极管Q5导通,Q6关闭,Q7截至,虽然Q7可以通过内部二极管电流流到SYS端,但是输入端VIN中间经过mos管的导通到SYS端,这时Q7的S端电压大于D端电压,Q7没办法导通。但是当输入端一去掉,Q5关闭,Q6导通,Q7导通,电池向负载供电,实现无缝切换

2017/10/30 22:42:30
8
liuxiaofei126
电源币:0 | 积分:2 主题帖:5 | 回复帖:73
LV5
营长
这个电路切换速度如何
2017/11/01 09:37:24
9
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
你可以看一下上面的分析,这个就是无缝切换的,切换速度很快的
2017/11/01 12:20:48
10
liuxiaofei126
电源币:0 | 积分:2 主题帖:5 | 回复帖:73
LV5
营长
和笔记本里面的电路非常相似啊
2017/11/01 14:11:56
11
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

这是整理好的原理图,下一步布线打样

2017/11/02 10:38:34
12
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

简单介绍一下芯片的资料

1.BQ24650

适用于太阳能的同步开关模式电池充电控制器,电阻可编程至 26V 电池电压输入工作范围:5V 至 28V显示充电状态的 LED 指示灯,并且具有最大功率跟踪MPPT功能,最大充电电流可以达到10A,输入端是一个太阳能电池板,光的强弱导致太阳能电池板输出功率的强弱,而bq24650会用恒压运算法来跟踪电池板最大功率点

2.TPS5430

高电流输出:3A (峰值4A);

宽电压输入范围:5.5~36V;

高转换效率:最佳状况可达95%;

宽电压输出范围:最低可以调整降到1.221V;

内部补偿最小化了外部器件数量;

固定500kHz转换速率;

有过流保护及热关断功能;

具有开关使能脚, 关状态仅有17uA静止电流;

内部软启动与其他同类型直流开关电源转换芯片相比, TPS5430的高转换效率特别值得关注。

2017/11/02 11:47:53
14
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

选择MOS管时留的余量较大,

NMOS管  HY1403D, 30V/42A      充电用                        HY1403D Datasheet.rar                     

NMOS管  HY0720L ,   20V/6.5A    给12v供电的led灯做开关   HY0720L Datasheet.pdf

PMOS管   HY15P04D, -40V/-50A  功率路径的做开关     HY15P04D Datasheet.pdf

MOS管做高侧驱动时,NMOS的导通内阻较小,只要G极能有较高的电压的话,NMOS选择非常不错的额,没有较高电压的话用传统的PMOS做高侧驱动

2017/11/03 13:51:43
15
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

今天抽空把原理图导入了PCB

2018/03/15 22:39:06
225
keyhei66
电源币:61 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:4
LV2
班长
这个是太阳能充电,用适配器可以吗
2018/03/16 16:02:27
228
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
可以啊,就是和笔记本适配器一样,
2017/11/07 16:51:37
20
ktggge
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:6
LV1
士兵

这个地方没有连接?能上传完整的原理图吗。

2017/11/07 16:55:30
21
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
非常感谢您啊,那个是接地,幸好pcb还没布好呢
2017/11/07 17:02:56
22
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

看看这个

2017/11/02 10:41:35
13
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
收到了,现在准备画图打样,您看设计咋样啊
2017/11/03 21:01:31
16
liuxiaofei126
电源币:0 | 积分:2 主题帖:5 | 回复帖:73
LV5
营长
您是打算用哪个mcu来控制啊,
2017/11/04 22:21:14
17
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
stm32f103系列
2017/11/06 21:54:58
18
heiha88
电源币:1 | 积分:4 主题帖:4 | 回复帖:27
LV4
连长
楼主做的这个充电模块挺实用的,多路输出和负载供电,我想做一个逆变器,也是12v锂电池供电的,这个在充电时可以输出吗
2017/11/07 10:50:20
19
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
应该和我现在无缝切换电路原理一样,你可以参考一下,充电电路完全可以
2017/11/10 17:41:04
23
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
看看画的 板子

抽空整理一下发图嘉立创打样

2017/11/10 22:23:58
24
heiha88
电源币:1 | 积分:4 主题帖:4 | 回复帖:27
LV4
连长
这个充电电路和dcdc转换电路可以借鉴
2017/11/30 14:54:03
37
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
电路只做参考,谢谢支持
2017/11/12 10:18:03
25
xuntest001
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:10
LV2
班长
这个用于单块太阳能板还是很不错的方案,我做过类似的,耐压100V30A,缺点就是最大效率只有91%,有空跟着你们一起学习学习
2017/11/12 20:29:08
26
heiha88
电源币:1 | 积分:4 主题帖:4 | 回复帖:27
LV4
连长
这个要是对我做的电池充电咋样
2017/11/13 13:32:17
27
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
这个效率还是不错的,您做的是那种充电啊
2017/11/23 21:36:55
28
liuxiaofei126
电源币:0 | 积分:2 主题帖:5 | 回复帖:73
LV5
营长
充电效果咋样啊
2017/11/24 13:12:30
29
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
马上发图,回来调试就知道效果了
2017/11/24 23:38:05
30
heiha88
电源币:1 | 积分:4 主题帖:4 | 回复帖:27
LV4
连长
快点吧,可以的话我们可以用咱的电路
2017/11/25 17:28:18
31
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
这几天忙这个月肯定的把图发出去
2017/11/25 22:44:08
32
心如刀割
电源币:767 | 积分:65 主题帖:63 | 回复帖:921
LV9
军长
学习一下
2017/11/27 09:20:43
33
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
版主,您看设计的电路有问题没?
2017/11/27 21:26:30
34
心如刀割
电源币:767 | 积分:65 主题帖:63 | 回复帖:921
LV9
军长
看不懂
2017/11/28 11:03:54
35
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
啊,充电那块是TI的参考电路,稍微改动问题不大,就是适配器和电池切换电路看看咋样
2017/11/29 21:04:56
36
heiha88
电源币:1 | 积分:4 主题帖:4 | 回复帖:27
LV4
连长
那个切换电路应该没问题
2017/11/30 14:56:15
38
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
那个就是三极管的开关切换电路,问题不大
2017/12/09 17:02:25
54
liuxiaofei126
电源币:0 | 积分:2 主题帖:5 | 回复帖:73
LV5
营长
三极管开关的时间会不会影响后面的供电啊
2017/12/09 17:12:05
55
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
这个不会
2017/12/07 11:22:47
49
心如刀割
电源币:767 | 积分:65 主题帖:63 | 回复帖:921
LV9
军长

切换电路应该是没问题的,就是一个开关。

我之前也有用过。

2017/12/07 11:23:44
50
心如刀割
电源币:767 | 积分:65 主题帖:63 | 回复帖:921
LV9
军长

之前我在这个电路的基础上加了一个电池过放的保护控制,弄得三极管有一段时间进入了线性区,导致MOS坏得比较多。

这个电路不会的。MOS要么开,要么关。

2017/12/09 17:22:18
58
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
电池过放应该也是开关吧
2017/12/10 13:30:14
59
心如刀割
电源币:767 | 积分:65 主题帖:63 | 回复帖:921
LV9
军长
是开关,估计是在临界的时候有段线性区,电路没设计好
2017/12/12 08:43:13
62
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
不知道具体电路咋样,我一般都是在基极串个稳压管
2017/12/09 17:15:07
56
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
对,只要能切换就可以,并且能保证mos管完全导通就可以了
2017/12/10 22:43:34
61
heiha88
电源币:1 | 积分:4 主题帖:4 | 回复帖:27
LV4
连长
如果是太阳能的话充电效率能达到多高啊
2017/12/12 08:47:16
63
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
需要太阳能板,才可以试试
2017/11/30 22:04:36
39
liuxiaofei126
电源币:0 | 积分:2 主题帖:5 | 回复帖:73
LV5
营长
后羿半导体的质量相当不错的,有机会可以合作
2017/12/05 15:27:08
40
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
可以通过这次后羿半导体的比赛看看咋样,应该很不错的,
2017/12/05 17:12:36
41
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

板子马上就好了,时间有点紧张了

2017/12/06 15:05:53
42
JC丶
电源币:121 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:17
LV3
排长
学习一下
2017/12/06 16:47:00
46
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
谢谢支持啊
2017/12/07 18:37:14
51
JC丶
电源币:121 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:17
LV3
排长
佩服加学习
2017/12/09 17:17:08
57
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
共同学习啊
2017/12/06 15:26:04
44
liuxiaofei126
电源币:0 | 积分:2 主题帖:5 | 回复帖:73
LV5
营长
板子的敷铜看着还不错
2017/12/06 16:46:43
45
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
电流大,不得不敷铜啊
2017/12/09 16:33:29
52
liuxiaofei126
电源币:0 | 积分:2 主题帖:5 | 回复帖:73
LV5
营长
充电和DCDC在一块发热大,敷铜是比较关键的
2017/12/06 15:20:42
43
心如刀割
电源币:767 | 积分:65 主题帖:63 | 回复帖:921
LV9
军长

楼主,可以弄个功能框图出来吗?

学习学习

2017/12/06 16:53:42
47
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

敷铜后

准备发图

2017/12/07 11:01:43
48
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

大概就是这个,

2017/12/09 16:58:10
53
liuxiaofei126
电源币:0 | 积分:2 主题帖:5 | 回复帖:73
LV5
营长
这样就真的类似于笔记本的充放电电路了,
2017/12/10 22:39:05
60
heiha88
电源币:1 | 积分:4 主题帖:4 | 回复帖:27
LV4
连长
开关机电路我参考一下,需要程序控制啊
2017/12/12 11:45:01
64
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
肯定需要程序控制的
2018/03/15 22:40:14
226
keyhei66
电源币:61 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:4
LV2
班长
这么多功能啊,学习学习
2018/03/16 15:59:46
227
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
我们共同讨论
2017/12/12 15:02:52
65
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

板子回来了,

2017/12/12 15:07:26
66
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

拆看看看板子效果

下一步准备焊接板子

2017/12/15 09:05:34
67
liuxiaofei126
电源币:0 | 积分:2 主题帖:5 | 回复帖:73
LV5
营长
看着不错,不知道功能咋样
2017/12/15 11:47:55
69
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
等我焊接后就知道了
2017/12/15 09:11:28
68
liuxiaofei126
电源币:0 | 积分:2 主题帖:5 | 回复帖:73
LV5
营长
这是在嘉立创做的板子
2017/12/15 11:49:34
70
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
对,在嘉立创打样,5块板子,送了1块,总共6块板子
2017/12/15 22:25:24
71
heiha88
电源币:1 | 积分:4 主题帖:4 | 回复帖:27
LV4
连长
打样的话最少都是5块
2017/12/15 22:41:08
72
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长
在嘉立创是这,其他地方不知道
2017/12/15 22:44:10
73
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

元器件的准备

后羿半导体的mos管样片

2017/12/15 22:47:10
74
lihui710884923
电源币:447 | 积分:0 主题帖:145 | 回复帖:481
LV8
师长

自备的主要芯片和电感,芯片是TI的,电感是TDK的

2017/12/15 22:53:06
75
heiha88
电源币:1 | 积分:4 主题帖:4 | 回复帖:27
LV4
连长
TI的芯片质量还是不错的,TDK也可以
2017/12/15 22:56:13
76
lihui710884923
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LV8
师长
后羿半导体的mos管质量相当不错的,
2017/12/15 23:05:07
77
lihui710884923
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LV8
师长

看看根据bq24650的手册来选电感的话

 

如果我们选择2A充电的话,电感选择10uH,

伯恩斯Bourns的SRR1210电感

 

2017/12/15 23:11:26
78
lihui710884923
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LV8
师长
这是具体的参数

选择的余量大

2017/12/15 23:19:13
79
lihui710884923
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LV8
师长

实际上要是实现快充的话电流必须大,手册中4A的电流选择6.8uh,这里稍微调整一下选择6.1UH

贴片三脚功率电感CDEP147-6R1

具体的参数

2017/12/17 15:05:40
81
heiha88
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LV4
连长
您留的余量不小啊,这个国外的电感应该很不错
2017/12/17 22:22:15
82
lihui710884923
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LV8
师长
主要考