请运放高手帮忙分析一下这个测温电路是怎么实现控制的？我是看不出来。

fsclub · 发表于 2009-10-17 11:47:28

最近搞BQ－830充电器，相关链接：
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3641876&bbs_page_no=1&search_mode=3&search_text=fsclub&bbs_id=9999

网上好多人说测温电路不工作，有人说把NTC热敏电阻加温到200度都不能实现停止充电。
昨天晚上我又看了看电路，依我的理解，此电路根本就不能工作啊。

照理说，MCU PIN2提供一个热敏控制的基准电压给U6，U6的四个运放构成比较器。实测NTC是负温度系数的（常温下U6+是0.3V左右，当NTC温度上升到50度左右时，U6+的电压上升到约0.55V左右），当温度上升是，NTC变小，U6的+极电压上升，比较器输出由低电平变成高电平。
实测无论温度怎么变，U6输出的电压永远是2.1V左右(电源电压为3V，此输出电压应该是此运放U6的极限输出了)。
但实际上此电路的U6-的电压只有约10mV.也就是无论NTC温度怎么变，U6构成的比较器都会输出高电平而令MCU停止充电。
但实际上此电平一直在充电，也就是说，温控部分根本就没有起作用?
或者此电路根本就是设计错误的？应该是MCU收到低电平停止充电，而U6+接基准NTC应该接到U6－上面？这样才能实现NTC温度高导致U6-上的电压高过基准比较器翻转给MCU低电平让MCU停止充电？
另外，基准只有10mV,是不是有问题？
电路图上NTC串联接地的电阻是10K，实际上板子上的电阻是6.8K。而且此电阻有人工焊接过的痕迹，也就是说，此电阻人为调整过而提高了温度探测的反应下限。
－－－－－
修改：U5C不是基准，看图没注意。

(原文件名:temp control.JPG)

ywl0409 · 发表于 2009-10-17 11:59:41

请注意单片机的二脚是否应该有输出,这个输出应该是U6的参考电压.

flyerhacker · 发表于 2009-10-17 12:02:22

问题可能出在U1上。似乎U1的2脚输出个PWM类似的信号，然后通过R61 C10进行低通滤波。得到参考电压。

看看把R61的取值减小一些试试。

或是r61直接上拉到电源，C10并上一个导通压降在0。5V的锗管。或把两个肖特基1N5819串起来。有些稳压管你正向接看看压降。

cowboy · 发表于 2009-10-17 12:18:40

大图呀大胡子，眼都酸了

U5C的基准电压接法不正确，提供不了基准，是不是漏画了某些元件，又或者各个厂家之间互相抄袭，抄错了？

fsclub · 发表于 2009-10-17 12:22:35

我怀疑这个电路本身就是错的。
因为目前U6输出是2V高电平而充电器在正常充电，那么当U6输出低电平时，充电器应该停止充电。
那么U6要达到怎么条件才会输出低电平呢？
那就是U6+上的电压由高变低，一直低到低于U6－上的基准电压时，U6才会输出低电平。
换句话说，也就是U6+上的电压出现由高变低时，U6才会输出低电平。
但由是NTC是负温度系数，温度越高，NTC电阻越低，导致U6+上的电压在升高。
这和上面希望的趋势正好相反，也就是说，这个温控电路永远也不会输出低电平来停止充电。

这就是我要求证的。

进一步说，先不管那个基准只有10mV的问题在哪里（若上PWM提供基准，那也就是说，这个基准是变化的？逻辑上也说得通，这样做的目的是测NTC上的温度与环境温度比，而不是一个固定的温度。但板子上只有4个NTC测电池的温度，而没有测环境温度的NTC），NTC应该接到U6-上才能起到作用。才能实现温度控制？

fsclub · 发表于 2009-10-17 12:25:35

【3楼】 cowboy

大图呀大胡子，眼都酸了
－－－－－－－－－－－－－－
那把图搞大点：

(原文件名:temp control.JPG)

fsclub · 发表于 2009-10-17 12:30:17

【3楼】 cowboy

大图呀大胡子，眼都酸了
U5C的基准电压接法不正确，提供不了基准，是不是漏画了某些元件，又或者各个厂家之间互相抄袭，抄错了？
－－－－－－－－－－－－
呵，看了大图才知道，U5C不是基准。没有和U6-连在一起。
看来基准真如上面的兄弟说的是由MCU PIN2提供的。
U5C是给MCU的AD提供基准的？
U5D应该是检测电池的最高电压的。
但MCU PIN2上只有约10mV的电压，也就是很可能没有什么信号输出（SORRY，没有示波器。）而且也没有测环境温度的NTC

ywl0409 · 发表于 2009-10-17 12:31:35

U6作为一个比较器,输出2V,本身就是不正常的.

fsclub · 发表于 2009-10-17 12:35:24

正常啊，电源电压3V给U6的PJ324，输出的极限差不多就是2V了（DATASHEET上只说5V供电时最高输出电压是3.3V左右，那么3V供电输出2V就可以理解了）。
因为U6-h上只有10mV,U6+上平时有0.3V，那么U6直接输出了2V应该是对的。但我觉得控制的逻辑有问题，达不到控制的目的。

ywl0409 · 发表于 2009-10-17 12:46:08

324是3V电压呀,原来是这样.

那么,如果PIN2出来的是PWM,在C10上面形成一个参考电压的话,那么也许就正常了.但是,按照你的测量,这个地方只有10mV,那就是不正常了.

另外,你测量的时候,电池有没有放上去充电呢?

ywl0409 · 发表于 2009-10-17 12:46:38

324是3V电压呀,原来是这样.

那么,如果PIN2出来的是PWM,在C10上面形成一个参考电压的话,那么也许就正常了.但是,按照你的测量,这个地方只有10mV,那就是不正常了.

另外,你测量的时候,电池有没有放上去充电呢?

fsclub · 发表于 2009-10-17 12:49:32

放上的。温度变化也是电池真正充电引起的。
我的意思是即使参考电压正常了，控制逻辑也不对，比较器永远也不可能输出低电平，因温度越高，因为U6+上电压越高。只可能输出高电平，不知道这点是否正确理解？
此参考电压应该是0.5V~0.6V左右。因为U6+在0.55V的时候，电池已经出现了-40mV负压差（电池上的电压由1.532V降到了1.495V）,同时电池的温度已经比较高了。

cowboy · 发表于 2009-10-17 12:53:56

看清了，如果CPU PIN2输出PWM，那么R61，C10低通滤波后就是可控的基准电压。
U5D的接法看似电池电压检测，但两个分压电阻相差太大，不合理。

cowboy · 发表于 2009-10-17 12:59:41

我的意思是即使参考电压正常了，控制逻辑也不对。。。。。。
=========================================================
如果参考电压为0.55V，那么常温时U6都是输出低电平0V，当电池温度上升使U6输入+为0.55V以上时，U6输出电压为高电平，这样不是很合理吗？

fsclub · 发表于 2009-10-17 13:14:50

问题是现在U6恒定输出2V高电平，而充电器在正常充电。
那么，可以推测出U6输出低电平，充电器应该停止充电。
现在NTC接在U6+上面。只有U6+低于基准时，U6才输出低电平。但现在的电路，温度升高会使NTC电阻减小，导致U6+进一步升高，而不是预期的U6+减小。
除非把NTC与偏置电阻对换个位置，或者接到U6-上才能达到这个控制逻辑。
或者把NTC由负温度系数换成正温度系数的。
刚刚又测了一下MCU PIN2.电压为0.那个10mV是感应的干扰电压。实际上一点电压都没有。

fsclub · 发表于 2009-10-17 13:17:58

回家把运放输出切断，再把对应的MCU接低，看会不会直接停止充电。

fsclub · 发表于 2009-10-17 15:29:58

晚上回家如上法测试，如果MCU相应脚位为低时会停止充电，那我将采用以下方案：
用电阻分压给出一个0.6V固定基准，切断MCU PIN2上的R62.（基准可以并电阻调整）
断开U6的1、7、8、14脚，串一个反相器74HC00或者74HC04在这4脚与MCU之间。
实现平时U6+上的电压比基准低，那么，U6将输出低电平，经反相器后给MCU高电平让其工作。
当环境温度升高后，NTC电阻降低，U6+上的电压升高，高过参考电压后，U6输出高电平，经反相器给MCU让其停止充电。

如以上行动得以实施，只能说明这个充电器的温度保护在设计上就是错误的。

stefgq · 发表于 2009-10-18 00:06:48

看看

wuly · 发表于 2009-10-18 00:35:09

2脚输出PWM作为可控基准电压，可以测量各比较器上的翻转电压。当AD用了

wuly · 发表于 2009-10-18 00:58:36

也可能2脚连PWM也没有，单纯就是输出个高电平脉冲给RC充电，记录各比较器翻转时间，得到电压值，U5D作为一个充电的最高值

fsclub · 发表于 2009-10-18 08:20:32

经试验，切断R62整个充电器会拒绝充电.只是以很短的脉冲作绢流充电.没有示波器，听声音听出来的。
把R62直接接地，同上。
R62串另一个220N电容接地.同上。
在参考电压点接入电阻分压得的0.65V人为参考电压同上。
看来R62必须与U5连在一起。不能动。
无奈只能在板子上切断电容下的连线以切断U5与U6之间的参考电压连线，让R62与U5相连。此时在U6参考点上自动生成了1.2V电压。由于U6正相输入端常温下只有0.4V，故U6输出低电平，充电器不工作。
用铬铁给NTC焊点加温，U6正相端电压快速升高，很快U6翻转输出高电平。此时接入电池，充电器在开始充电.约10秒后NTc温度降低，U6再次翻转回低电平，关键的东西来了，几个充电周期后充电器显示由一格变成了三格，但还是在充电.考，以我的逻辑，应该停充了。但它没有停。
看来此充电器的温控真的有问题。
现在还有两种手段：
一是观察时间再长点，看过一段时间会不会停充，因为有一点在这种情况下充电器过了很长时间停充了。不知是其它控制手段起了作用还是温控起了作用。长期正常使用此种手段，需要在U6输出与MCU间加反相器。
二是把U6输出的高电平去拉低控制充电的场管，硬生生地让充电器停充。如果加个D触发器锁定这种状态，那就是真的停充了。除非断电复位。不加D触发器的话可能温度降低他又接着充，形成振荡，也是一种闭环控制，成恒温充电了。

wuly · 发表于 2009-10-18 10:15:35

原理已经很清楚了，找个端口模拟AD的帖子看看就oK

fsclub · 发表于 2009-10-18 10:28:03

这充电器要检测负压差的。也就是至少得有个10位左右的AD。没必要再开一路pwm或者定时器作ad吧？大不了切换一下通道。
还有，他的电流控制也很准的。采样电阻上的电压很稳定，不论输入电压是多少。
有哪些便宜的mcu有液晶驱动呢？共32脚。31.或者32脚是vcc或者ADvcc？考虑台湾货。

cowboy · 发表于 2009-10-18 10:51:20

大胡子做反向工程，哼哼~~~
图中那个 BAT+ 是接充电池么？原理看不懂

wuly · 发表于 2009-10-18 11:04:02

U5C应该作为计时的起始点
U5D应该是计时的截止点
没猜错的话，限流调整用电阻网络＋运放来实现的，这样做的目的只有一个
控制成本

ywl0409 · 发表于 2009-10-18 11:10:39

会不会是涓流冲电,而电流比较小呢?

我还真没看懂U5的C和D的作用,特别是U5C,倒底怎么用的.

wuly · 发表于 2009-10-18 11:40:49

更正一下
U5C不是计时的起始点
应该是限流检测，具体怎么实现的，还要贴出全图才能清楚

fsclub · 发表于 2009-10-19 08:44:08

U5C同相端会有个6.5mV的输入电压，而U5C输出端有个恒定的0.526V的的电压。我看这就是参考电压。

最新实验：

我又想做得更彻底点，切断U5与U6的参考点。直接交换U6的同相与反相端（本来已经准备好了74HC04反相器，但要连10条线，麻烦）。
也就是把U6的2、3、5、6、9、10、12、13两两交换。
结果是：充电器拒绝充电。测MCU PIN2这时候有输出了，2.97V基本与VCC的2.98V一样。
无奈，只得恢复原样。
但可以得出结论：此充电器以上前的电路是不会有温度保护的，因为U6根本不可能翻转。
通过仔细观察得知，此充电器以充电42个脉冲为一个周期检查负压差。
再一次42周期，则检查一个绝对电压，再来42个周期得到一个电压与上个电压相比较。总之以42个脉冲为一个周期。

fsclub · 发表于 2009-10-19 08:48:19

再来BQ－830的电路图。可能有误，但大体上就是这样的。电路图上的R32是470欧，而我的板子上的R32是680欧。
 
 点击此处下载大图： ourdev_492282.jpg(文件大小:1.51M，) (原文件名:BQ830充电器2.jpg)

(原文件名:BQ830充电器1500.jpg)

wuly · 发表于 2009-10-19 09:39:29

9926A接法与datasheet不符

yk0yk · 发表于 2009-11-18 23:25:29

这个电路是正确的，可工作。
1.MCU 2脚输出的是脉冲信号，LCD屏每充40次(约40秒)会停下检测电池电压和温度。这时MCU 2脚才会输出脉冲，通过R61给C10充电，因C10采用了低漏电的电容，所以通过计时U5D脚的电位变化时间可知电池电压(可能是用查表的方法，已写在MCU中)，同理可知道当前电池的温度。
2.U5C 是电池数量检测的，R60上端接电流检测电阻，且反相的基准电压很低，所以只要有电池放上去那怕电流很小也能检测到
3.为增加电池温度检测的灵敏度，可加大各下拉电阻到30K。这样在电池温度有手还敢摸时就会停充了。
4.原电路图R31，R66结点少画两电阻
5.当R30=220R，R33=680R，R32，34=680R*2时，在12V供电时电流为500mA,电池电流为1.95A(最大值，脉冲)
在5V供电时电流为700mA,电池电流为1.3A(最大值，脉冲)(以5号电池测试，7号电流减半)
6.R55与R3的结点应改接到U7的5，6脚，与7，8脚切断，防止在左边充7号电池时热失控。

请运放高手帮忙分析一下这个测温电路是怎么实现控制的？我是看不出来。

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