¡Convertidor de aumento (3.7V a 5V) que también cargará la batería!

Como una imagen a menudo habla mejor que las palabras, esto es lo que estoy buscando (el circuito amarillo en esta imagen):

ingrese la descripción de la imagen aquí

es decir :

  • un circuito que convierte 3,7 V a 5 V cuando se conecta una batería 18650 (3,7 V)

  • y que ambos emiten 5 V y cargan la batería si se conecta un cargador de teléfono

Opcionalmente, sería genial si el circuito pudiera enviar un disparador de "batería baja" a algún otro chip.

 

Tal circuito es probablemente bastante común (en muchos dispositivos de uso diario que pueden funcionar con batería o con adaptador), ¿sabes dónde encontrar uno? (ya sea los esquemas o incluso los circuitos listos para usar)

Respuestas (2)

La batería baja debería ser fácil. Ya tiene un suministro de 5 V y está midiendo una batería de 3,7 V, por lo que un comparador entre la batería y un divisor de voltaje debería funcionar.

En cuanto al convertidor elevador, el cargador de batería y el interruptor automático, estaría tentado a omitir el interruptor automático y siempre funcionar con la batería, incluso cuando se está cargando. Claro, está convirtiendo 5 V a 4,2 V (carga completa) y de nuevo a 5 V, pero le permite diseñar un cargador y un amplificador casi de forma independiente. Simplemente configure el límite de corriente del cargador para cubrir la aplicación también, pero no lo suficiente como para explotar la batería si la aplicación está apagada.

Si bien estos dispositivos están en todas partes, la mayoría de ellos están en la misma placa de circuito impreso que el resto de su aplicación, por lo que es posible que deba crear el suyo propio o recuperarlo. Incluso si hay uno que pueda comprar, preguntar por esa ruta está fuera del alcance de este sitio.

¡Gracias! Solo una pregunta: usted dice ow battery should be easy. You already have a 5V supply and you're measuring a 3.7V battery: cuando funciona solo con batería, no tenemos un suministro de 5V ...
@Basj: Claro que sí. Es tu salida. Si la salida no está encendida, entonces la aplicación no está encendida, por lo que el indicador no significa mucho de todos modos.
¡Oh, es cierto! Algo más: ¿tiene un esquema / parte en mente que podría hacer todo?
@Basj: busque en las imágenes de Google el "esquema del convertidor de impulso" sin comillas, y debería tener una idea decente para esa parte. Cambie "boost" a "buck" para el cargador. Ambos tipos tienen transistores o interruptores controlados por fuentes mal definidas porque la fuente se ajusta automáticamente de acuerdo con la forma en que la salida se aleja de las especificaciones. Puede obtener todas las piezas para crear prototipos de ambos tipos en una placa de prueba, y recomendaría un pequeño microcontrolador para monitorear el circuito a través de algunos canales ADC y controlar los transistores a través de PWM. O también podría usar un arduino para ese trabajo.
Asegúrese de obtener las traducciones de nivel correctas, porque habrá muchas de ellas. Está controlando y monitoreando circuitos que probablemente estén por encima de la clasificación de voltaje del propio chip.

Eche un vistazo a los circuitos integrados de gestión de batería de TI .

Algunos incluyen salidas USB OTG que proporcionan 5 V a diferentes salidas de corriente (no especificó los requisitos de alimentación). Se encargarán de cargar su única celda de iones de litio mientras mantienen la salida de 5 V si se conecta un suministro externo. Cuando la alimentación externa no está conectada. la salida se suministra desde la batería a través de un circuito de refuerzo interno.

Está fuera de tema solicitar una recomendación de un solo producto, pero el dispositivo general que está buscando es un IC de administración de batería.

¡Gracias! Oh, veo 199 partes coincidentes, soy realmente un novato en cuestiones de electrónica y no quiero tomar una decisión equivocada, ¿podría dar un ejemplo de la parte que usaría?
@Basj Vas a necesitar aprender en algún momento si vas a construir este circuito. Le sugiero que mire el BQ24188 y vea si cumple con sus requisitos.
Gracias @Samuel, ¿funcionará sin problemas con solo uno de esos chips? No se requiere ninguna otra pieza (¿resistencias, condensadores?). ¿Cómo es esa parte? Vi algunos esquemas, hojas de datos, pero ninguna foto real: ¿será SMD o puedo probarlo/prototiparlo en una placa de prueba/veroboard? Si estuvieras en mi situación, ¿en qué dirección irías primero?
Nota al margen: quiero agregar esto a mi proyecto samplerbox.org
@Basj Empiezo a sospechar que esta tarea está más allá de su nivel de habilidad. El IC no funciona por sí solo, se requieren componentes pasivos externos como condensadores, resistencias e inductores. El esquema de ejemplo se puede encontrar en la hoja de datos del producto. Este es un componente de montaje en superficie, parece una pequeña caja negra más pequeña que la punta de su dedo. Debe diseñar una placa de circuito impreso para colocarla u obtener una placa de conexión. Si todo esto es demasiado, puede comprar una batería USB , meterla dentro de su estuche y terminar con eso.
Todo está más allá del nivel de habilidad de uno @Samuel, hasta que aprendemos y realmente lo hacemos. Construir mi propia muestra de música de hardware desde cero estaba más allá de mi nivel de habilidad hasta hace unas semanas (hasta que creé samplerbox.org ) :) Pero estoy realmente interesado en una solución :)
Ya intenté usar una batería USB como esta , pero 1/ cuando conectas un cargador de teléfono, interrumpe rápidamente la salida de 5 V por un corto tiempo, lo que hace que mi dispositivo se apague y vuelva a encenderse (¡eso es malo!) 2/ allí no hay información de "batería BAJA" con esta solución
Oh, también se menciona aquí en la página de Adafruit : Also, when you start and stop charging the pack, it will flicker the output, this can cause a 'power sensitive' device like the Pi or an iPhone to reset on the power supply..... ¿Alguna idea sobre una solución para eso?
@Basj Excelente actitud, lo apoyo. Avanzando con el IC de carga, sugiero obtener una placa de conexión SMD, a veces llamada "tabla de surf" o placa adaptadora de montaje en superficie. Para el BQ24188 necesitas un adaptador QFN24 4mmX4mm, como este . Luego puede construir el diseño de referencia en la página 27 de la hoja de datos .
@Basj Puede intentar agregar un condensador de desacoplamiento grande para atravesar esa falla de voltaje. Dependerá del consumo de corriente y la duración de la falla para qué tamaño de capacitor necesitará.
En cuanto a por qué existe la falla, es un cambio automático. El tiempo de falla es qué tan rápido se da cuenta de que ha sido desenchufado y pone el amplificador en línea. Dependiendo de la carga, una tapa grande debería funcionar.
@Samuel / AaronD: ¿Una referencia sobre cómo usar un capacitor de este tipo para este propósito? ¿Un circuito de ejemplo? (Estoy listo para aprender, solo necesito encontrar los ejemplos / tutoriales correctos). Es para una Pi, así que digamos que la falla dura 300ms con una carga de 600mA / 5V. ¿Qué tipo de tapa (+ algunas resistencias?) Debo usar?
I=CdV/dt. Con sus números, 600mA=CdV/300ms. dV=5V-mínimo_aceptable. Resuelva para C en Farads y hágalo un poco más grande para tener en cuenta algo de envejecimiento y un margen de seguridad. Sin resistencias, simplemente colóquelo directamente en la salida de 5V.
@AaronD Si tiene ganas de ayudar en este proyecto de código abierto, sería genial: samplerbox.org/article/helpwanted :) Aquí hay una breve introducción al respecto: lifehacker.com/…
¡Convertidor de aumento (3.7V a 5V) que también cargará la batería!
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