Algunos consejos sobre el circuito de carga utilizado en UPS simples

He buscado alguna forma de tener una fuente de alimentación de 5 voltios que actúe como un UPS.

Básicamente quiero usar un conector micro usb para +5 tener una batería y un circuito de carga de iones de litio u otro que mantendrá la energía ininterrumpida en la salida.

Encontré estos 2 que son realmente lo que necesito, pero cargan baterías de plomo ácido en automóviles o algo así y no sé cómo integrar un circuito de carga en esto.

UPS de 6 voltios con entrada de 6 voltios, creo.

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  • R1, R3 - 560 ohmios 1/4W
  • R2 - 1 kilo ohmios 1/4W
  • D1 - 1N4736A o cualquier diodo zener de 6,8 V
  • D2 - 1N4001 o diodo similar
  • LED - LED rojo o cualquier LED de baja potencia
  • C1 - Condensador electrolítico de 47uF nominal de 16V
  • Q1 - 2N3440 o transistor NPN similar
  • BAT - batería de 6V

5 voltios ups con entrada de 12 voltios para cargar baterías de plomo ácido

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  • R1 - 39 ohmios 1/2W
  • D1, D3, D4 - 1N4001 o diodo similar
  • D2 - 13V zener clasificado 1W
  • C1 - Condensador electrolítico de 220uF nominal de 25V
  • C2 - Condensador electrolítico de 10uF nominal de 10V
  • IC - 7805 o regulador similar de 5V
  • BAT: batería de plomo-ácido de 12 V con un mínimo de 1,2 Ah
  • ENTRADA CC - 12 voltios CC

Y he encontrado 2 soluciones de carga una para ni-cd y otra para Li-ion

Ni-Cd

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  • R1 - 1,2 kiloohmios 1/4W
  • R2: consulte la tabla R2 y D2 a continuación
  • R3 - 2 kiloohmios 1/4W
  • Q1 - TIP41C o cualquier transistor NPN min 1A de corriente y 3W de potencia
  • Q2 - 2N2222, CS9013 o transistor NPN similar
  • LED1: rojo o cualquier LED con voltaje directo de alrededor de 2 V (ver LED)
  • LED2: amarillo o cualquier color de LED excepto rojo
  • D1 - 1N4001 o diodo similar
  • D2: consulte la tabla R2 y D2 a continuación
  • Suministro de CC: suministro de 12 V a 15 V CC o batería

Li-Ion (buena solución de un solo chip)

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Entonces puedo conectar los puntos: los circuitos de carga requieren un voltaje de entrada y se eligen específicamente para detener la carga en ciertas corrientes para sobrecargar.

¿Sería tan simple como tomar el + del punto de carga y reemplazarlo con los símbolos BAT en los diseños de UPS? Sospecho que necesito desacoplarlo de alguna manera, para evitar que el voltaje de la energía siempre encendida vaya al + de la batería (y esencialmente pase por alto el circuito de carga) ¿Se necesitaría un diodo aquí para detener el suministro principal (pero cómo le digo al batería para activarse cuando la red eléctrica está apagada?) ¿Falta algo aquí para cambiar entre los suministros según sea necesario?

Respuestas (2)

Si lo entiendo correctamente, desea un cargador que pueda cambiar entre la batería y la fuente de entrada (es decir, cuando el adaptador está enchufado/desenchufado) para alimentar la carga.

Hay muchos circuitos integrados y circuitos de control de carga que pueden hacer esto. El MCP73831 es un IC de carga de iones de litio pequeño y económico, y con la adición de un PMOS/Schottky, puede cambiar entre el adaptador y la batería. Aquí hay un circuito de ejemplo:

Circuito MCP73831

La salida está en la parte superior derecha donde desaparece el cable (del PMOS/Schottky)
Aquí hay una nota de la aplicación Microchip que incluye algunos detalles sobre dicho circuito.

La forma en que funciona es cuando la alimentación USB (o el adaptador) no está presente, la línea VUSB_IN se pone a 0 V por R4. Esto lleva la compuerta del PMOS (G en el símbolo) a tierra y lo enciende (es decir, abre el Source-Drain, marcado S y D) permitiendo que la batería alimente el circuito. El Schottky (marcado con A y K) detiene la batería elevando la línea VUSB_IN y apagando el PMOS nuevamente.
cuando el adaptador está enchufado, la compuerta se tira a +5 V y el PMOS se apaga, dejando solo el voltaje del adaptador alimentando el circuito y dejando que la batería se cargue.

Eso es fantástico :) Se ve muy bien. Solo una pregunta rápida C3: ¿se usa para suavizar la energía cuando la red eléctrica está desconectada? (O como veo ahora, el hexfet, nunca lo usé antes, lea la hoja de datos, se usa para cambiar la energía) BT1: ¿esa es la batería real? y +bat es solo un pin out, ¿sí? ¿Y cuál es el propósito de la perla de ferrita en usb +5? Perdón por todas las preguntas, simplemente no estoy familiarizado con algunas de esas cosas.
No hay problema, pregunte: C3 es solo una tapa de filtro, sí. Se recomienda en la hoja de datos para que el monitor de voltaje no vea cambios repentinos y cambie de modo innecesariamente. BT1 es la batería. +BAT solo va a un circuito de monitoreo de batería (si lo desea) La perla de ferrita + C4 es para ayudar a filtrar el ruido del suministro (por ejemplo, si está conectado a una PC) pero no es absolutamente necesario si desea omitirlo.
¡Un millón de gracias Oli! Su respuesta resultará muy interesante para muchas personas que juegan con dispositivos de bajo consumo. Es un esquema muy fácil y ordenado. ¡Magnífico!
Hermosa. ¿Supongo que la salida sería normalmente de 4,2 V? ¿Cuánta corriente sería segura extraer de esto?
El voltaje de carga será de 4,2 V establecido por el MCP73831, pero el voltaje del circuito será el voltaje del USB (menos la caída de Schottky en el IRF7526D1) o el voltaje de la batería. Para la corriente máxima disponible para el circuito adjunto, ignorando los límites de corriente USB (p. ej., 500 mA para USB 2.0, etc.) o la capacidad de la batería, el límite lo establece Q2. Entonces en este circuito el límite es 2A para el IRF7526D1 (con diseño térmico adecuado) Para la corriente de carga el máximo es 500mA (el límite para el MCP73831)
¡Advertencia! Creo que este circuito que se muestra es incorrecto. Específicamente en el diagrama, las conexiones de fuente y drenaje del dispositivo IRF están al revés. Si observa la nota de la aplicación Microchip, se supone que el diodo del cuerpo del mosfet va desde la conexión de la batería a la carga del sistema, es decir, el drenaje del mosfet del canal p se conecta a la batería y su fuente se conecta a la carga. En el circuito actual, el voltaje total de la entrada VBUS se reducirá al terminal de la batería a través del diodo del cuerpo del mosfet.
¿Se podría actualizar esto a una configuración de dos celdas con un regulador de 5V entre la batería y el PMOS para obtener 5V incluso con batería? ¿Valdría la pena para una Raspberry Pi?
Tenga cuidado, como lo indica @Robotbugs, el circuito retroalimenta (probado) voltaje completo desde VBUS a la terminal de la batería, resolvió el problema aplicando un diodo entre la batería y el dispositivo IRF. Está funcionando, pero verificará dos veces el circuito. Bonito circuito, aunque gracias por publicar.
¿Funcionaría este circuito con una fuente de alimentación de 12v? ¿Si cambié el regulador de 5v (quiero salida de 9v)? por lo demás un gran circuito.

Comparto mi experiencia, que tomó mucho tiempo de googlear y probar, pero finalmente encontré una solución barata, compacta y agradable. Mi objetivo era montar un SAI de 5V para Raspberry Pi, para evitar problemas de escritura en la SD por cortes de corriente; de todos modos, este tutorial puede ser adecuado para cualquier persona que quiera construir su propio banco de energía también.

material :

  • Batería de litio (utilicé mi vieja batería Jiayu G3T 3000mAh)

  • Convertidor de nivel lógico de 5V a 3V

  • Batería de iones de litio de 3.7V Mini USB a USB A Módulo de aplicación de energía Módulo de carga de 5V 1A (encuéntrelo aquí )

Costos :

  • Batería: depende de tus necesidades, en mi ejemplo tomé una de 3000mAh lo que significa que con una carga de 1000mAh (consumo promedio de RasPi) puede durar hasta 3hrs. Coste: 5,50€

  • Convertidor de nivel: el más barato, 1,50€

  • Módulo de potencia: aprox. 3€

Total: aprox. 10€

Asamblea :

Usé la batería como superficie de montaje porque es bonita y cuadrada; un poco de esponja aislante y cinta adhesiva y un poco de soldadura básica y obtengo un pequeño paquete de UPS de 6 x 6 x 1,5 cm.

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Convertidor de nivel lógico: ebay.it/itm/… Otra foto: [4]: ​​i.stack.imgur.com/9Slef.jpg Esquema: [5]: i.stack.imgur.com/9oviB.jpg
La pregunta original trata sobre un circuito de carga construido desde cero. Por otro lado, su diseño utiliza una placa de carga lista para usar. La suya es una buena publicación de instrucciones. Pero esta es una respuesta a alguna otra pregunta.
Algunos consejos sobre el circuito de carga utilizado en UPS simples
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