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标题: 锂电池供电电路问题求指导，急啊 [打印本页]
作者: littlepig    时间: 2014-8-20 18:05
标题: 锂电池供电电路问题求指导，急啊
本帖最后由 littlepig 于 2014-8-21 16:38 编辑 + ~& F7 A: B3 i/ }8 a

3 i. \& H) A# x) e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。
6 `/ `/ ~* o6 l  D1 I1.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？- A- ~% Q8 F/ U( ^' q' p& J$ w/ C& Q

. ^3 f" o# f8 G, B% R2.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，
4 D; n9 }6 }+ C3 r! B5 I
' a! |0 n7 C8 ~9 c1 c. f3 r3.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
; H9 ~4 }/ h4 Q; m. Z( j1 X
1 ~# d( l1 q$ q' H" o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？5 p5 ]( C# c9 T: R6 o/ G

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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？! N* d6 T, s6 K, C* q' Q
2 n( @' h, E& z& {3 e
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: 3)

总结电路图

总结电路图

图一.png (17.38 KB, 下载次数: 4)

最终修改电路图

最终修改电路图
作者: fallen    时间: 2014-8-20 18:08
尤其狗版主现身..
% m; s% }4 }! I好吧，那就等版主先说吧。
作者: 技术流    时间: 2014-8-20 18:13
同楼上
作者: 技术流    时间: 2014-8-20 18:15
我是不会说可以用肖特基二极管的。
作者: littlepig    时间: 2014-8-20 18:16
技术流 发表于 2014-8-20 18:158 s$ c9 C4 v+ l. Q* f$ H
我是不会说可以用肖特基二极管的。

' [* R" U; ^) `$ W' i- Y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
作者: 天才小痴    时间: 2014-8-20 18:17
用第一个图纸，后端加电容
作者: 技术流    时间: 2014-8-20 18:18
天才小痴 发表于 2014-8-20 18:17
- D+ v) u/ s  ?3 u! \. P: [6 M用第一个图纸，后端加电容
: [# m. r' d/ \7 a- ~
我也觉得这个可以解决，但是电容不知道要多大
作者: 技术流    时间: 2014-8-20 18:20
littlepig 发表于 2014-8-20 18:16
  m& [) G2 ?4 w+ E" U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 ...

) J, C  B2 b6 \5 W$ ^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？
作者: fallen    时间: 2014-8-20 18:21
在Q1上并联二极管，
作者: fallen    时间: 2014-8-20 18:29
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。
作者: fallen    时间: 2014-8-20 18:29
总之方法好多的啊，
作者: 天才小痴    时间: 2014-8-20 18:48
技术流 发表于 2014-8-20 18:18
' |& o$ x- |7 `) K* A我也觉得这个可以解决，但是电容不知道要多大
2 _6 O, r! h3 v. Z! U5 t
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
作者: littlepig    时间: 2014-8-20 20:53
技术流 发表于 2014-8-20 18:20
" ]: v' F  W( x& U% s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？

6 J1 @* i' x6 G5 `8 `6 Z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。
作者: zgq800712    时间: 2014-8-21 09:35

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这个行吗？
作者: wangshilei    时间: 2014-8-21 10:06
你图一的USB5v  会经MOS的寄生二极管灌给电池的，有危险。  
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 11:05
fallen 发表于 2014-8-20 18:29
  o+ _6 j7 p: B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。
" v) g# Z# q0 `: u& e. N5 [
已经修改，这样可以么？麻烦看下最后描述，这样会有电流倒灌危险么
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 11:25
wangshilei 发表于 2014-8-21 10:06
/ ~8 i5 g2 W- B& k6 V你图一的USB5v  会经MOS的寄生二极管灌给电池的，有危险。
7 z$ {; X2 P) e0 q/ V7 i
有解决办法么？
作者: fallen    时间: 2014-8-21 11:57
littlepig 发表于 2014-8-21 11:05* A! a0 g" Z- ^/ z. ~0 b2 P
已经修改，这样可以么？麻烦看下最后描述，这样会有电流倒灌危险么
. X! g& t& I1 i
会有反灌电流，因为MOSFET里面的二极管
9 n1 ]/ i- c* k/ z可以加两个MOS管，里面的两个二极管相互反向。
作者: zgq800712    时间: 2014-8-21 12:40
哦，你的1,3也会倒灌啊，还以为你后面还有电池充电电路通过二极管给电池充电
作者: zgq800712    时间: 2014-8-21 12:43
littlepig 发表于 2014-8-21 11:05
& @8 r7 t' Y7 a/ b5 F% r3 c7 i已经修改，这样可以么？麻烦看下最后描述，这样会有电流倒灌危险么
$ f% }7 @0 P( b  z5 _
再加个二极管吧，就不会导管了。
作者: 沙漠风铃    时间: 2014-8-21 12:51
天才小痴 发表于 2014-8-20 18:48
/ Q0 b' w- l7 T" w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

2 |+ o3 R* y0 S8 CGPRS官方推荐值一般电解电容要1000uF、钽电容470uF
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作者: zgq800712    时间: 2014-8-21 12:54
其实用3个MOS 外加些三极管之类的就可以了。
作者: zgq800712    时间: 2014-8-21 13:13
本帖最后由 zgq800712 于 2014-8-21 13:23 编辑 7 `" C, R4 j! [$ H0 P  R+ h
littlepig 发表于 2014-8-21 11:054 U: W2 V5 E' Q2 \$ b
已经修改，这样可以么？麻烦看下最后描述，这样会有电流倒灌危险么

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0 U8 Q  [7 H2 j9 b: e0 b  o, ?5 W
0 c5 z  _6 ~& \0 l  l; I' h1 D5 F% _% S: H) G" L

+ W2 E# @* e# @8 N4 _+ {0 e这个呢？怎么样？& X6 [! v5 D8 U; v( _, E

5 Y$ V  Q0 u- J* l7 O- z( z! N9 g8 R( p
* d  m; X+ C% ]$ v) n5 \5 F; h  ]
下面又想了下 改了点4 B; l/ H$ M+ J" h! {
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作者: littlepig    时间: 2014-8-21 13:33
zgq800712 发表于 2014-8-21 12:43
' i: z  U% W0 M/ I- k) L再加个二极管吧，就不会导管了。

; J: B  _: X) Z) W+ R如果可以加二极管那我还用这么麻烦么，第二张图就是加二极管的哦
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 14:04
fallen 发表于 2014-8-20 18:08
- g2 S8 `9 P& `7 v  x尤其狗版主现身..
: p; l2 r+ A( Z$ C/ u! H; r好吧，那就等版主先说吧。
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已经按照大家意见修改电路图，麻烦看看哈
作者: djxf    时间: 2014-8-21 14:34
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。
; D$ b/ ~  _( i- Y* c+ [0 y$ W* A0 q8 x, ^$ q2 t9 b
建议搜一下锂电池充电IC，并且了解清楚锂电的充电过程。
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 14:54
djxf 发表于 2014-8-21 14:34" C! m0 s' k2 x/ n) ?5 Q! X
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。
. p' T$ o" J' t* {7 ?. s( J
; I  e& {3 |  \6 S2 z# ~建议搜一下锂电池充电IC，并且了解清楚锂电 ...
0 C2 P3 @1 b6 v( \/ B
电池充电有专门的充电电路，这个是电池的放电电路哦，
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 15:02
djxf 发表于 2014-8-21 14:34) s9 I1 m/ c7 c4 O0 w
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。; d# m- d& s& E5 t5 e. O

* s2 A3 M* S& ]$ B. K+ E! q建议搜一下锂电池充电IC，并且了解清楚锂电 ...
  h1 s6 E! k/ n. U  X8 z/ C& u
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
作者: fallen    时间: 2014-8-21 15:17
本帖最后由 fallen 于 2014-8-21 15:18 编辑 ' I% t4 ^9 n) B. `! v
0 K" e) f. W. D9 \
重新思考了一下，我之前说的让5V先上电后，MOS管再截止，这个地方有点问题。5 l2 X3 G' [+ l4 y. W% @( H
因为如果控制不好，会有倒灌.
. `1 s7 N1 {0 z4 x所以，你的图纸 C38,R27去掉，其他的保留。
作者: djxf    时间: 2014-8-21 15:43
本帖最后由 djxf 于 2014-8-21 15:58 编辑 ! Y, C  m; T8 G' _9 A2 d
' y5 ?! k) g& o  O
看来俺理解错了。
4 p+ `. A5 n9 i# O- l9 C7 @& F  ]$ D" @9 E) W! H3 x
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。）。
. S" R& g2 R9 ?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。
  E: D) K- b+ Q; C3 g8 y$ D附图仅供参考。6 m* {' V( d" @% h: B7 `5 U+ y

- j8 X% q; _9 }6 u

无标题.jpg (33.88 KB, 下载次数: 12)

无标题.jpg
作者: fallen    时间: 2014-8-21 16:01
djxf 发表于 2014-8-21 15:438 I1 v; T0 }3 b6 n% z, b8 D$ A
看来俺理解错了。
; ^9 T! N7 i* [
) [+ |0 G8 K9 M9 d) |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 ...

$ N& S% q  R5 M1 @" t. R$ c- C这个思路好，我想着多加了一级，原本反个向就可以了，
作者: fallen    时间: 2014-8-21 16:26
楼主，根据djxf前辈的思路，在你的图纸上, s! U- F* z, K1 R( k
Q1去掉，VBAT直接和Q5的D链接，D3,R27,C38全部去掉。可以满足你的要求。/ ?5 U9 e# ]2 s5 L
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 16:37
djxf 发表于 2014-8-21 15:435 W' G0 y6 |/ ?3 d$ P
看来俺理解错了。
: `: z6 C8 d$ S* y* ^# K5 D3 |" n6 O- T6 u
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 ...

/ n9 s, k+ q$ P3 I( e% j; t) G% Q5 \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。
作者: littlepig    时间: 2014-8-21 16:39
fallen 发表于 2014-8-21 16:26
& c& j! M' A' @4 t楼主，根据djxf前辈的思路，在你的图纸上" ~- u* p' ]' y! _' K) u
Q1去掉，VBAT直接和Q5的D链接，D3,R27,C38全部去掉。可以满足你 ...
, I7 p& I& m+ I
谢谢哈，已经修改后电路图，请查看，那个二极管我还是觉得有保留必要，体二极管导通压降太大
作者: djxf    时间: 2014-8-21 16:47
本帖最后由 djxf 于 2014-8-21 16:51 编辑 # s- T& N" L/ t5 J8 j. Y
littlepig 发表于 2014-8-21 16:39
9 a  z+ J) e4 b; w3 \9 a谢谢哈，已经修改后电路图，请查看，那个二极管我还是觉得有保留必要，体二极管导通压降太大
1 u/ `7 Z) J: A7 {$ J4 L

* l/ a1 z7 T) e帅哥，不用担心，体二极管只是起个导通MOS管以及防止模块掉电的作用，MOS管一旦打开它就没啥用了。
% D$ q5 h4 A$ ~9 r0 e4 i当然了，空间够的话，多加一个也没坏处。
作者: zgq800712    时间: 2014-8-21 19:11
搞来搞去 多不知道什么意思了，
作者: yangwawa    时间: 2014-8-23 11:39
观注中
作者: 李明宗伟    时间: 2014-10-11 19:47
djxf 发表于 2014-8-21 15:43
, F5 {6 l/ ?6 s# l8 t0 z看来俺理解错了。
: O4 y, y. d, S" q3 D3 @# i- r" V! Q  S
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 ...
2 W2 ~* x6 k* o
哥们，你这个图还是有点问题。5 D8 r2 m- t& @

7 n' Q% h7 N4 t1 I我原先的思路也是打算像这么干的，但后来发现当只有VBAT供电时，VOUT会通过DCDC倒灌到VBUS，从而抬高了MOS管的G极电压，使MOS管没有完全打开。- I7 z0 P, c% o% e9 E  L! {

5 s2 @! C) {; a! ^看来VBUS上串个二极管是很难避免了。。。
% h' ~! ]! r- |7 H$ e. o0 o
作者: rroyye    时间: 2014-10-15 12:47
现在电路好了，还是还有问题？
作者: pengjianhui    时间: 2014-10-26 20:09
这个电路怎么看着这么别扭呢
作者: ghl431    时间: 2014-10-27 11:52
用第二个电路图，但要去掉D2和D4，在Q5的基极串一个1K 的电阻。
作者: GV.Don    时间: 2017-3-6 15:51
littlepig 发表于 2014-8-21 16:37
( _* _! @: Z6 t8 u" q. w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 ...
6 T9 k8 _2 \( T) i
楼主，能把链接共享下吗？学习下，谢谢！" F% T: K* b* u. @( m" D  z
作者: GV.Don    时间: 2017-3-7 21:18
fallen 发表于 2014-8-21 15:17
8 W6 h5 y; b' q! E4 g重新思考了一下，我之前说的让5V先上电后，MOS管再截止，这个地方有点问题。1 ]  H+ k" o* K
因为如果控制不好，会有倒灌. ...
; U" }  e# b5 J4 I( H
版主，file:///C:\Users\Administrator\Documents\Tencent Files\2488612503\Image\C2C\YDJ`SEAV6(331}@4NHMUHRR.png这个电路如果VBAT大于VBUS-5V那就无法切换对吗？因为如果VBAT导通，S极就会高于G极的VBUS-5V，PMOS无法截止
: Y0 T. N' W& }/ {

forum.png (17.38 KB, 下载次数: 7)

forum.png
作者: fallen    时间: 2017-3-7 23:52
GV.Don 发表于 2017-3-7 21:18' O" k7 G& f0 {4 y, Z2 w
版主，这个电路如果VBAT大于VBUS-5V那就无法切换对吗？因为如果VBAT导通，S极就会高于G极的VBUS-5V，PMOS ...
3 `, l9 I. S8 w* s
恩，你说的对，
. B! a' i# F1 o6 W7 v
作者: GV.Don    时间: 2017-3-8 09:09
fallen 发表于 2017-3-7 23:52
2 F3 Y% B" n: P% \* F恩，你说的对，
, i, Q4 A- H# @9 I
版主，能不能指个方向，达到当VBAT高于VBUS时，VBAT导通情况下接上VBUS，VBAT也能停止供电，然后由VBUS供电？谢谢！
( P# }8 E+ a) w/ s
作者: fallen    时间: 2017-3-9 23:30
GV.Don 发表于 2017-3-8 09:09
. T* C3 {! S: t9 K8 {7 }0 O8 R版主，能不能指个方向，达到当VBAT高于VBUS时，VBAT导通情况下接上VBUS，VBAT也能停止供电，然后由VBUS供 ...
1 Q: T# Z, E, U% v5 I
当VBAT高于VBUS的，VBAT供电。这种电路就是谁高谁供电。



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