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类UPS锂电池3.7V升压充电一体电路

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简介

类UPS电路,带升压,充电和电池切换电路,适用于低负载的场合

简介:类UPS电路,带升压,充电和电池切换电路,适用于低负载的场合

开源协议

GPL 3.0

创建时间:2022-01-29 13:23:39更新时间:2022-07-04 10:42:54

描述

1.简介

这是一个类UPS电路,带升压可调,有1A的充电和电池切换电路,适用于低负载的场合

例如路由器UPS,物联网设备的电源电路

本人许多工程都有使用这种电路

像是拾音律动VU电平表(青春版) 永不断电的ESP32门禁系统  基于ESP12-S和Blinker的温湿度报警器  等工程,只不过小有改进。

2.原理

充一节锂电池的TP4056芯片,以及能把锂电池升压的SX1308芯片。

当充电口TYPE-C 5V有电时,充电芯片会给电池充电,Q1 会高电平截止,电池的电流不进升压芯片,只能由D1二极管使用TYPE-C的5V,以延长电池使用寿命。

当TYPE-C没有5V时,Q2低电平导通,升压芯片使用电池供电。

 

另外这里MOS管是这样接没错的,反过来也是可以的,但是要接一个二极管如下图:

 

因为如上图接会导致有5V的时候 PMOS会漏电到电池那边,所以要加个二极管,不过会有压差,如果像我工程里这样放,d级在上s级在下,寄生二极管方向是电池向升压芯片的,因此在有5V的时候是不会漏电到电池一侧,就是截止是完全截止。

这种方式是混合电源接法。像我工程里的接法是最好的。


另外,这个电路不适合输入电压比电池电压低的情况,比如说输入5V,电池串联两个7.4V,充电用升压方案的情况,解决方法很简单,就是把D和S反过来就行了,记得加二极管防漏电


最后补充,MOS管电流是能从S流向D,也能从D流向S,但是NPN三极管只能从c流向e,PNP三极管只能从e流向c。

3.实测

由于升压芯片所限,实际上带输出5V1A都很吃力,所以说只适合低负载,具体看看芯片手册把,输入5V输出12V带800mA顶多了。

上图所示有5V的时候输入只有1.4A,电池是1A充电的,但是充电芯片吃掉多少不知道,规格书没说,如暂且定1A,那么升压实际吃到的也就只有400mA,不考虑损耗。所以说插电模式下只能带小负载。

不过电池模式下能带负载比插5V的时候要大的多,也就是升压芯片手册所写的那么多。

升压最低电压

最高电压,理论是能去到30V,但是受限于电池电压不高。

 

下面立创预览图BUG,原理图PCB都是有的,点在编辑器里打开就能看见

设计图

原理图
PCB

BOM

IDNameDesignatorFootprintQuantity
118650BAT1186501
222uFC1,C2,C4C12063
3104C3,C5C08052
447uFC6CAP-TH_BD5.0-P2.00-D0.8-FD1
547uF/50VC7CAP-TH_BD5.0-P2.00-D0.8-FD1

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