¿El voltaje o la corriente determinarán una caída de diodo para este circuito de carga de batería?

El diodo no conoce el voltaje aplicado al circuito; solo conoce la corriente que lo atraviesa, por lo que debe usar esa corriente (la corriente real que fluye a través del diodo, no la corriente nominal de la fuente de alimentación) para observar la curva V/I para encontrar la caída de voltaje en el diodo.

El voltaje y la corriente a través del diodo no son independientes sino que están relacionados por la curva IV del diodo.

Y, dado que el diodo está en serie con el cargador, la corriente del diodo se limitará a la corriente máxima que puede suministrar el cargador.

Entonces, por ejemplo, si el cargador puede proporcionar un máximo de$100\mathrm{mA}$de corriente de carga, entonces el voltaje máximo a través del diodo será el dado por el punto en la curva IV para$I = 100\mathrm{mA}$.

La hoja de datos establece específicamente que este controlador elimina la necesidad de diodos externos, pero puedo entender lo que estaba pasando aquí, que alguien quería cargar menos su celda de iones de litio para extender en gran medida su vida útil al reducir el voltaje de carga de terminación en quizás 0.1 a 0.2 V, PERO el diodo no es necesario para esto.

Según el esquema, tiene un divisor de voltaje básico de dos resistencias en el circuito de retroalimentación y simplemente puede cambiar la resistencia de 274K a un valor un poco más alto para llevar el voltaje un poco menos hacia tierra, para bajarlo. Por ejemplo, en lugar de 4,2 V, la hoja de datos da un valor de 332 K ohmios para una salida de 4,1 V.

El factor importante es dónde está el diodo, ya que está fuera del circuito de retroalimentación de la resistencia, no afectará el voltaje de salida en el IC, pero lo hará en cualquier punto fuera del circuito del regulador, como en la batería.

Esto trae a la mente otra posibilidad para el diodo, que su propósito es evitar que la batería se descargue a través de las resistencias divisoras de voltaje cuando el circuito no tiene un voltaje superior al voltaje de la batería, por ejemplo, cuando no hace sol porque funciona con energía solar.

A medida que aumenta el voltaje de la batería, la corriente a través de ella caerá por debajo de 100 mA porque es un circuito regulador de voltaje. A medida que la corriente sigue cayendo, el diodo Vf seguirá cayendo hasta que no pase corriente alguna.

En la hoja de datos del diodo donde ve la curva de Vf frente a la corriente, debe seguir la curva hasta el final (izquierda), que es la caída directa mínima para esa especie de diodo. Por debajo de ese valor actual, todas las apuestas están canceladas y debe determinar experimentalmente la caída adicional del diodo de avance menor, pero no será mucho.

Para algo como 1A 1N5817, sería de aproximadamente 0,2 Vf, por lo que la batería se cargaría a aproximadamente 4,0 V, pero como se mencionó anteriormente, podría cambiar la resistencia de retroalimentación para lograr esto en lugar de agregar el diodo, O para reajustar la salida para compensar para la caída de 0.2V del diodo.

Creo que también depende de las características VI de su cargador IC. Si se trata de un suministro de banco limitado a 100 mA, entonces Alfred tiene razón. Pero si se trata simplemente de un cargador de 4,2 V que está "clasificado" para 100 mA, puede "retroceder" y entregar menos corriente a voltajes más bajos. O puede entregar más corriente, sobrecalentarse y fallar.

Consulte la hoja de datos del IC. Está buscando encontrar una corriente tal que el voltaje del diodo (para esa corriente), más el voltaje de la batería (lo que sea en un momento dado) sea igual a la salida del IC (para esa corriente).

La caída de tensión del diodo estará determinada en su totalidad y únicamente por la corriente que circule por él.
El flujo de corriente lo establecerá el circuito general y puede verse afectado por la caída de voltaje del diodo.
Entonces, los dos interactuarán aunque el voltaje real del diodo dependa únicamente de la corriente del diodo.

Sin embargo: una pregunta clave es ¿POR QUÉ? tienes un diodo en serie?
El resultado de incluir uno depende del cargador IC que esté utilizando (que debería habernos informado) y el circuito (que debería habernos mostrado), pero generalmente esto significa que la batería estará sustancialmente baja en la capacidad entregable (y mucho tiempo). sobre el ciclo de vida). También PUEDE significar que el IC del cargador no cambiará nunca del modo CC al modo CV y ​​seguirá intentando cargar la batería indefinidamente.

A menos que haya una excelente razón para hacer esto y usted o la persona que diseñó el circuito sepan exactamente lo que están haciendo, entonces es algo "malo" [tm] que hacer.

En el peor de los casos, y esto depende del circuito, es posible que el IC del cargador no cambie del modo CC al modo CV, ya que el voltaje de la batería que ve parece demasiado bajo, la batería se acercará a 4,2 V con una corriente decreciente pero nunca lo alcanzará, por lo que la carga Continúe mientras la batería cambia lentamente a 4.2V (a medida que la corriente cae, Vdiodo cae) y si deja la batería conectada, se dañará y su vida útil se acortará considerablemente.

Si el IC del cargador tiene un temporizador de tiempo de espera, puede evitar que sucedan cosas extrañas.

¿Qué es el IC del cargador?
Muéstranos el diagrama del circuito.
¿Por qué estás usando un diodo en serie?

Un diodo en serie evitará (casi) la retroalimentación de la batería al IC del cargador cuando se desconecte la alimentación del IC del cargador. Cualquier IC que valga la pena estará diseñado para manejar esto y normalmente consumirá alrededor de 1 uA (quizás 5 uA en el peor de los casos para buenos IC). En la mayoría de los escenarios esto es aceptable. 1 uA = 0,168 mAh/semana. 10 uA = 1,68 mAh/semana.
10 uA = 88 mAh/año, por lo que si desea períodos muy largos entre cargas, un drenaje de 10 uA puede ser insostenible.

Un diodo en serie protegerá contra la conexión inversa de la batería, pero no es una buena solución debido a los problemas discutidos anteriormente.

Si se desea prevención de retroalimentación y/o protección de la polaridad de la batería, se puede configurar un MOSFET para realizar ambos trabajos. Pregunte si es relevante.

Agregado:

En resumen, está tratando de lograr una característica de circuito relativamente menor que podría obtenerse de alguna otra manera jugando rápido y suelto con los algoritmos de carga de LiIon de una manera que ningún circuito jamás utilizado comercialmente intenta hacer. Se puede esperar que los resultados sean malos.

Debe decir POR QUÉ desea usar PGOOD de esta manera y desea evitar "hacerlo correctamente". Las razones pueden incluir la falta de espacio, el costo más bajo o el conocimiento insuficiente de hos para hacer esto o... . Hasta que la gente sepa por qué y qué quiere, es poco probable que las soluciones sean 100% buenas.

El diagrama de circuito agregado muestra la batería alimentada por el diodo de salida en serie y el divisor de retroalimentación de detección de voltaje de la batería del IC conectado antes de la batería. esto significa que el voltaje de la batería será una caída de diodo más baja de lo que el IC "ve" - ​​O el IC verá una caída de voltaje de diodo más alta de lo que realmente es la batería. Esto es malo.
Una alternativa es conectar el divisor de retroalimentación en la batería, fuera del diodo.
Esto también es malo.
Las razones están cubiertas más o menos en las notas que he escrito anteriormente.
Las baterías de iones de litio son razonablemente fáciles de cargar si se hace correctamente. Pero son bastante fáciles de dañar si se cargan incorrectamente. Una parte crucial de la carga es saber cuándo cambiar de carga CC (corriente constante) a carga CV. Esto ocurre en Vbattery = 4.2V - con posible ajuste de temperatura. Agregar un diodo como se muestra provocará un cambio al modo CV cuando la batería esté a aproximadamente 3,9 V. Esto es mucho antes de la finalización de la fase CC y conducirá a una ralentización temprana de la carga. A medida que el voltaje de la batería aumenta lentamente, la carga caerá y la corriente más baja conduce a un Vdiodo más bajo, por lo que cuando Ichg cae casi a cero, el diodo caerá casi a cero y, en última instancia, la batería llegará a casi 4,2 V. Esto llevará MUCHO más tiempo y es posible que el IC no cambiará al modo CV en absoluto (ya que se percibe que Vbat es demasiado bajo). Esto significa que la batería será '

Además, sin leer cuidadosamente la hoja de datos y/o jugar con el IC en sí, no puedo estar seguro, PUEDE ser que el IC no vea una batería y haga que se inicie en el modo de "batería agotada" de inicio lento.

Mencioné el "caso del diodo externo divisor en mis notas anteriores. Tiene sus propios problemas y, como el IC, ve el voltaje real de la batería, probablemente no cumpla con su requisito PGOOD.

Confusiones de diodos:

La confusión en cuanto a si
la corriente del diodo establece el voltaje del diodo o si
el voltaje del diodo establece la corriente del diodo
se debe al hecho de que ninguno de los dos lo hace en un circuito del mundo real.
La corriente y el voltaje del diodo se establecen mediante una relación conocida.
Ignorando los efectos de segundo orden (por ejemplo, la temperatura), entonces
si conoce V, entonces conoce I.
Si conoce I, entonces conoce V.

SI conecta el diodo a través de una fuente de voltaje ideal, entonces V controla I.
Si conecta el diodo a través de una fuente de corriente ideal, entonces I controla V.
PERO si conecta el diodo en un circuito del mundo real, I y V varían como el circuito se adapta a lo que "ve" hasta que se alcanza un estado estable (o oscila en algunos casos).
El diodo I y V se ajustan a la curva I y V de los dispositivos.