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楼主: lvhaian

[OurDev开源充电器][任务1] 1.智能充电器原理图 + PCB V2.1 发布 (最后更新:08年05月2

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出0入0汤圆

发表于 2007-12-7 18:40:02 | 显示全部楼层
推挽电路没有问题!

支持将供电电压降至20V。

楼主位的当前版本的电路图中,Q7,Q8的D极和S极是画反了。我做了更正,电路图传上在此:
点击此处下载ourdev_186260.rar(文件大小:50K)

出0入8汤圆

发表于 2007-12-7 12:38:10 | 显示全部楼层
对于24v的问题,我想如果我们目前定下的MOSFET不支持24以上电压,我修改设计规格书,将支持电压降到20V,由于输入电压的问题只是影响到MOSFET的工作,对于当前我们定下的5V电压输出、ADC的Vref、充电回路MOSFET驱动的电路结构都没有影响(不考虑软件上面的问题),而对于充电器的PCB布板方面,还是如之前确定的一样,预留两种封装的焊盘位置和放置空间,方便确实有这个需要的人扩展或以后电路硬件问题的修改。大家看这样如何?

5V系统是主要的目标,对于16V以上电压的支持我希望不要再继续拖延,MOSFET正如我看到的一位网友所言:找到好的,不知道货源,知道货源却不适合,我看对于MOSFET先就这样订了。虽然我们会在支持电压上稍有损失,但我们的主要目标并没有改变,大家是否接受?

出0入0汤圆

发表于 2007-12-7 12:26:15 | 显示全部楼层
5V能不能用不知道,我认为不是很理想的。
我给一个成熟的线路,之前一直用在12-70V的环境的,10V以下没有用过。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-7 10:57:43 | 显示全部楼层
mos管gs中间有个几百到几千p的电容,两个三极管的基极如果从低变高,电容上的电压比较高,会满足npn管be电压大于0.7v,npn管导通。而如果基极从高变低,这时候电容上的电压很低,则pnp管导通给电容充电。
而如果基极电压不变化,则两个管子都截止,vgs保持恒定。
所以这个推挽电路是没问题的,但vgs电压不要超过标称值,会烧坏mos管的。127楼加稳压管的办法我觉得不行,r3不能太小,大了恐怕影响性能。
是不是可以考虑在pnp管集电极到地中间串接一个10V稳压管

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-7 10:55:11 | 显示全部楼层
你们先讨论吧,推挽我没有看出太大问题。

24V输入是有问题的。

等 Grant,阿力去定夺吧

出0入0汤圆

发表于 2007-12-7 10:00:18 | 显示全部楼层
【130楼】 tangfree 言之有理。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-7 09:32:13 | 显示全部楼层
刚又看了下,当2n7002截止时,电源通过1。5k电阻和npn管的be结加到MOS管,这个时候pnp管是截止的,npn三极管根本没有饱和导通,也就是说这个三极管仅仅是充当了普通二极管的角色。同理,2n7002导通时,npn管截止,发射极吸收不到电流,pnp管又变成了普通的二极管了,所以这个所谓的推挽驱动是错误的,它没有低内阻的驱动能力,何来高速推动MOS管的能力。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-6 20:57:22 | 显示全部楼层
为什么不用8550和8050呢?

出0入0汤圆

发表于 2007-12-6 20:36:30 | 显示全部楼层
【122楼】 shinehjx 说得没错。

今天我又看了TPC8103的数据表,VGSS确实只有正负20V

请大家讨论:有没有必要加一个稳压管做保护(如下图所示)

出0入0汤圆

发表于 2007-12-6 16:50:29 | 显示全部楼层
这样的思路是不是好点,不过缺少死区控制。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-6 16:27:17 | 显示全部楼层
哦,交换是错误的。不交换用三极管的发射级去推MOS管,还不如用一个三极管推来得简单。有待进一步改进。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-6 14:55:22 | 显示全部楼层
两个管子位置交换也不对,要短路。Vgs的电压限制在6V-15V之间。必须有了基极偏置电流,才有发射极电流。这种接法,两个管子没有办法产生基极偏置电流,永远处于截止状态。所以G极一直处于高阻,他的电压是不确定的,工作不会稳定。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-6 13:19:48 | 显示全部楼层
mje340,mje350的接法没有问题,能正常工作。不过VDD受限于P mos 的VGS 不能过高,常见为20V,VDD输入可能达不到24V或28V

出0入0汤圆

发表于 2007-12-6 12:04:08 | 显示全部楼层
mje340,mje350的接法不对,没法正常工作。两个管子必须交换位置才对。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-6 10:03:23 | 显示全部楼层
按钮之间要隔离的,要有排他性,一个按钮一个口线不是很好吗。但你这里有优先顺序。难道口线不够。开关电源用两路不太合理,想办法用一路。如果开关频率不高或者电感不大,开关管和电感要发热。还要确保上升沿和下降沿要小,效率才能高。按MJE340和MJE350的接法,仿真能通过吗?我怎么看似乎都有问题。三极管的偏压只有大于0.5V才可以导通,你这里有这个可能吗。MJE340、和MJE350中拿掉一个倒是可以的。再凑上几句,供参考。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-6 07:25:36 | 显示全部楼层
【115楼】【117楼】 shalixi ,能说得详细些吗?
我看来看去都看不明白你想要表达什么?

出0入0汤圆

发表于 2007-12-5 22:32:37 | 显示全部楼层
请问推挽线路点优点是什么,能具体说说吗

出0入0汤圆

发表于 2007-12-5 22:28:54 | 显示全部楼层
似乎按钮不能隔离,开关电源用两路不太合理。开关频率不高,电感和开关管都要发热。MJE340和MJE350的接法有问题。再凑上几句,供参考。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-5 16:12:32 | 显示全部楼层
帮忙上传一下V0.2版原理图的pdf格式,方便查看
点击此处打开ourdev_185555.pdf(文件大小:55K)
点击此处打开ourdev_185556.pdf(文件大小:59K)
点击此处打开ourdev_185557.pdf(文件大小:13K)

出0入0汤圆

发表于 2007-12-5 12:25:32 | 显示全部楼层
很热闹,我不是你们项目的人说几句,供参考。用BUCK,不能用BOOST,开关管用P CH,不能用N CH,用软件控制输出电压可调,用硬件稳定输出电压,开关管要低导通电阻,G极要低阻抗,控制电压要大于6V,电感频率要高,不能饱和。

出0入8汤圆

发表于 2007-12-4 23:27:59 | 显示全部楼层
更新了Key的Reference voltage

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-4 23:08:28 | 显示全部楼层
检查一处错误,按键处电源不合理,可以将按键的上拉电源改为 Vref ,不然超过 ADC 采样范围。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-4 22:19:51 | 显示全部楼层
安哥,我帮你改正了ATmega32的SCH库[PD7(OC2)],(注:其他完全没有改动过,保证原版)
点击此处下载ourdev_185342.rar(文件大小:50K)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-4 21:57:34 | 显示全部楼层
智能充电器: 原理图_V0.2.SCH  ( 使用 Protel99SE )  发布日期: 2007 年 12 月 04 日 21 时 59 分
点击下载: 点击此处下载ourdev_185336.rar(文件大小:50K)
备注说明: 仅仅是改了管子,Mega16 原理图封装不知道怎么改,所以会改封装的人帮忙改一下16脚。别的错误让大家一起看吧,我没有检查。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-4 17:02:16 | 显示全部楼层
[引用]
106楼 trinove 阿力
**************
目前已经出现了,讨论过多引起的时间拖延的问题,我个人必须为此检讨一下。
为了能够尽快继续接下去的工作,建议线路板进行双安装位的预留吧,输入电压暂时不进行讨论,依然为之前的5V 和 8-28V双输入。
驱动部分劳烦 安哥 Grant 做一下 推挽式的修改。我想这样应该就可以了。
**************
阿力所言极是!
请两位领导综合考虑之后,做出第二版原理图,进而启动PCB LAYOUT工作,好期待!

辛苦了!

出0入0汤圆

发表于 2007-12-4 14:23:00 | 显示全部楼层

有时间我也来学做一个

出0入0汤圆

发表于 2007-12-4 14:18:16 | 显示全部楼层
呵呵,终于又向前迈进一步

TO220封装可考虑 IRF1404,40V/4mR,比较常见,本人手上有非原装的IRFIZ48N,55V/16mR,测试过参数没问题,如果有需要并不介意,可以捐赠。

PCB也有兴趣,但不会protel,主要还是水平有限!还是有请各位高人认领吧

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-4 13:35:31 | 显示全部楼层
恩,可以,但是 TO220 的封装使用哪一颗 MosFet 呢。哪颗型号的? 大家定一下吧。

定完 mos ,进行计算, 计算完可以进行下一步工作了。

到现在为止我也不知道哪些人那时候跟帖参与原理图设计,请大家认领一下计算说明书中的一些选项分工论证吧。

对了,PCB 的工作有人认领吗?PCB 可以进行初期规划起来了。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-4 10:45:25 | 显示全部楼层
To 安哥

效率是和输入电压、输出电压、输出电流有关系的,在最理想的状态下,效率可以高到95%,可是在很差的状态,可能只有50%-60%。
平均效率可以做到80%,这个是常见的。

我们的工作态一直是在移动的,或者说会变化的,也就是每时每刻对应的效率点会不同,比如5V充1.2伏的状态 和 5V充3.6伏的状态就完全不一样,这两个状态的效率也是不一样的。可能一个状态效率90%,另一个可能只有70%,这些是正常的。

黑箱估计出来的也只平均值。

我一开始说,Mosfet只用到标称值的50%,就是因为这些东西。
所以我认为,必须要有足够多的余量。

目前已经出现了,讨论过多引起的时间拖延的问题,我个人必须为此检讨一下。
为了能够尽快继续接下去的工作,建议线路板进行双安装位的预留吧,输入电压暂时不进行讨论,依然为之前的5V 和 8-28V双输入。
驱动部分劳烦 安哥 Grant 做一下 推挽式的修改。我想这样应该就可以了。

关于电压以及其他部分的讨论,我们暂时先停一下,我们必须要有足够的试验证据,也就是说需要有第一版的硬件才能得出结论的。
关于使用自举驱动N-mosfet的方案,在目前而言不现实,因为在5V环境下没有足够的使用经验,在大于10伏的情况下,使用比较多。

劳烦 Grant 安哥 了。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-4 09:33:49 | 显示全部楼层
To:【103楼】 trinove 阿力

赞同你的意见,这个值确实是一个估算级,这个结果只能告诉我们一个量级问题。

但是我们可以做一个假设,假如我们效率可以做到 80% 以上,那么这个估算我认为应该可信的。

假如我们的效率只能做到 70% 出头一点的话,那么这个估算确实会相差一个量级。

我一个做了N多年开关电源的的朋友告诉我 MOSFET 上面的损耗一般只占总体损耗的 30% 以下。因此我按照书上提供的 42 % 应该还是有一点余量的。



最起码通过这个计算下来我可以确定前几帖算得损耗在0.07W 绝对有问题,呵呵!

出0入0汤圆

发表于 2007-12-4 09:00:47 | 显示全部楼层
支持,支持,这个贴学到很多东西 :)

最大的挑战在于我们的输入电压从5v-24v,这在选择mosfet上会有不小困扰。还有其他问题,比如这个电压范围对其他元件选型的影响,除了电容电阻外,一个挑战是那个电感,不知道在这么宽的输入范围内能不能计算出一个最佳参数的电感。为了兼容两个电压,可能我们得考虑两个不同型号的mosfet,还有电压测量部分运放参数的确定呢?不知道大家怎么看?

如果觉得挑战太大,不得不用备用的器件和布线来解决,个人觉得,第一个版本放弃某一个电压也是可以考虑的。然后,重新设计CPU Pack的接口也可以考虑一下,比如,把LCD接口、按键、通讯接口、AD基准电压等没有疑问的部分设计到CPU Pack上。而充电板尽量包括包含参数变化的部分:针对某个输入电压和电池的BUCK电路,电压电流测量电路(包含运放,如果不想从CPU Pack上的MAX232反向给运放供负电源,可能要考虑另外的芯片),提供给CPU Pack的5V DC电源等。这样,针对不同的电池和输入电压,完全重新设计BUCK电路会比较自由一些,第一个版本也不用预留太多其他器件的PCB布线。

*硬件部分我确实是学生,因此近几天的我都是读帖学习,在此只提个看法,最终原理图还以Grant和lvhaian的决策为准,任何结果我都大力支持 :)

出0入0汤圆

发表于 2007-12-4 08:17:57 | 显示全部楼层
这本书我也有的,呵呵

计算出来的东西和实际的会差很多很多,有时候可以差一个数量级,哈哈!尤其是这种黑箱计算的方法,使用的作者的经验值进行计算的。

所以之后出来的效果可能比这个预估的还要大,当然也可能会比这个小(可能性不大)。

安哥 是单身吧,呵呵。我晚上已经抽不出那么多时间了,真羡慕安哥的自由啊!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-4 00:47:56 | 显示全部楼层
通过一个晚上的恶补,基本已经明白了其中大多数的问题。基本赞同阿力的看法。因为正如阿力所说的我忽略了放大区的损耗。

这里谢谢【94楼】 hebj 的提醒,我感觉你的提醒非常有用。


参考依据:

开关电源设计指南:原书第2版



内容提要
本书是一本介绍开关电源理论与工程设计相结合的工具书,介绍了电源在系统中的作用、电源设计流程、开关电源设计、开关电源与线性电源的比较、改善开关电源效率的整形技术。重点介绍了开关电源电路拓扑的选取、变压器和电感设计、功率驱动电路、反馈补偿参数的设计、保护电路。对减少开关电源损耗的先进技术,如同步整流技术、无损吸收电路、波形整形技术,也作了深入的介绍。另外,通过大量实例,介绍了开关电源的设计方法,还介绍了功率因数校正、印制电路设计、热设计、噪声控制和电磁干扰抑制等内容。
本书可供从事开关电源开发的工程技术人员参考使用,也可作为高等院校电力电子技术专业及相关专业高年级大学生、硕土生、博士生和教师的参考书使用。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

现在很肯定的说,前面我算错了。
正如【96楼】 shinehjx 说的那样我算了损耗中的两个小头,丢掉了大头,其实我前面算得不是开关损耗,而是附加损耗。

在一个buck电路中的损耗包括:导通损耗 ,开关损耗 , 附加损耗 和 电阻损耗。他们会同时存在于一个同损器件中。
对于我们充电器主回路中 P - MOSFET 中的损耗同时包括了前三项:

1:导通损耗:前面我算得导通损耗没有问题,大家可以参照前面我计算的公式计算,不过Imax 可以按照 1.4 * Iout(max) 就可以了。
2:附加损耗:可以参照之前我算的“开关损耗”,当时算错了,误把附加损耗算为开关损耗了。
3:开关损耗:分为开通损耗 和 关断损耗。
             开通损耗:可以使用电压典型波形 * 电流典型波形中的面积部分
                       Pd(turn-on) = f * { V1 /2 [I1 + (I2 - I1) / 2]} * Tturn-on
                       具体图见 : 《开关电源设计指南》第 118 页。
             关断损耗:同样和开通损耗一样可以通过面积计算。

由于我们在设计初期不能描绘出实际波形,因为我们这里的人的经验都不多,因此我们可以采用设计开关电源中的黑盒设计法:

我给出两个我们充电器中的两种特例举例子,其余的大家可以自己推算:

(1) 5V 输入 充 1.25 V 电池
设计指标:
    设计输入电压范围:     DC 5V
    输出电压:              DC 1.25V
    额定输出点流:          2A
    雯波:                  +/- 10mV
    最大工作温度:          + 40 摄氏度

"黑箱"预估值:
    输出功率:              1.25V * 2A = 2.5 W
    输入功率:              Pout / 估计效率 = 2.5W / 80% = 3.125 W
    buck 功率开关损耗:     (3.125W - 2.5W) * 42% = 0.2625 W
    buck 输出整流器损耗:   (3.125W - 2.5W) * 48% = 0.3 W
    buck 磁性元件损耗:     (3.125W - 2.5W) * 5% = 0.03125 W
    buck 其他损耗:         (3.125W - 2.5W) * 5% = 0.03125 W


那么通过上面我们可以估算出 P-Mosfet 上面的功耗大约为 0.2625 W.
目前电路基本合理.


(1) 24V 输入 充 10 V 电池
设计指标:
    设计输入电压范围:     DC 24V
    输出电压:              DC 10V
    额定输出点流:          2A
    雯波:                  +/- 50mV
    最大工作温度:          + 40 摄氏度

"黑箱"预估值:
    输出功率:              10V * 2A = 20 W
    输入功率:              Pout / 估计效率 = 20W / 80% = 25 W
    buck 功率开关损耗:     (25W - 20W) * 42% = 2.1 W
    buck 输出整流器损耗:   (25W - 20W) * 48% = 2.4 W
    buck 磁性元件损耗:     (25W - 20W) * 5% = 0.25 W
    buck 其他损耗:         (25W - 20W) * 5% = 0.25 W


那么通过上面我们可以估算出 P-Mosfet 上面的功耗大约为 2.1 W.  
此时一颗 SO-8 的P-MOS 不合理.
此时的二极管 1N5822 不合理.
此时电感发热需要考虑.

出0入0汤圆

发表于 2007-12-3 23:14:32 | 显示全部楼层
100楼 trinove 阿力的理解正确

MOSFET管应用在开关状态时,主要功耗是来自于开通和关断的过程之中,很难定量计算。所以要用推挽电路驱动MOSFET以尽量减小开通和关断这两个状态的时间,以达到低功耗目的。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-3 21:44:34 | 显示全部楼层
我来解释一下那个 On - Off / Off - On 的问题吧

我们宏观上看Mosfet就只是开和关,微观上不是这样的。我们通过自己的驱动线路往G极上充电荷,事实上电流有限,所以充电需要时间,根据G极电荷上量的不同,导致导通状态是不一样的。
安哥 计算了这个过程中 G 极上消耗的功率,但是没有考虑这个过程中Ids导通的状态。我所说的开关损耗主要是指这个Ids的过程,这个过程中,Mosfet工作状态类似于晶体管,处于放大区,P = U * I,管压降与电流的乘积。这个过程中的Rds,决不是23毫欧这么简单的。
类似于从无穷大渐变至标称的Rds,当然不是线性变化的。

关断过程也是一样的。

根据驱动电压的高低不同、mosfet的G极电容、驱动电阻的大小 以及 驱动回路的设计不同,这个开关的过程的时间是不同的。可以很快到几十ns,也可以慢至数十us,甚至与几百us。
对于PWM调制的使用方式,这个损耗是占主要成份的。

我能理解这个过程,但是我并不会计算(我个人认为很难算),希望有会计算的朋友仔细说一下。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-3 20:45:43 | 显示全部楼层
支持!!!
继续努力。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-3 19:23:25 | 显示全部楼层
支持提供SO8和TO220两种安装方式!
万一实验中SO8的管子壮烈牺牲了,又一时找不到代换的,可以焊上一个TO220的(估计TO220的管子多数地方可以购到)

出0入8汤圆

发表于 2007-12-3 19:17:53 | 显示全部楼层
我也有此意,MOSFET的选择已经延长了好几天时间了。看起来想在MOSFET这个部分做到十全十美挺麻烦的。

如此不知 lvhaian 是否我们如此安排:

在MOSFET的封装上我们提供SO8和TO220的封装焊盘,在提供的套件中我们选择给SO8的TPC8103器件?对于TO220的封装如果我们可以找到合适的器件也同时提供?

出0入0汤圆

发表于 2007-12-3 15:15:14 | 显示全部楼层
我的理解,【94楼】 hebj 所说大头就是 off -> on 和 on -> off 的状态的功耗。
这里的功耗大小主要决定于mos的PWM驱动性能,G极PWM波形的边沿越徒功耗就越小,反之越大。也就是我不赞成最初的原理图中P管只单纯用电阻来驱动的原因,如果仅作电源的开或关,就算用SO-8封装、负载电流再大几倍也没有问题,但现在是作SMPS输出至2A,驱动做不好SO-8可能会爆掉!我没有高深的理论去计算实际上功耗有多大,只是说出我用mos的一点体会,说的不对勿怪。

实践见真知,此项目不可能一次就完美成功,如果在mos的选择上有过多的异议,不如先做出第一版PCB,mos位置预留两种封装权当试验,有了硬件平台才能更好地讨论、实验、改进。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-3 14:23:16 | 显示全部楼层
To: 【94楼】 hebj

谢谢你的建议,我对你说得  mos从off->on和on->off的time,你认为time=0 有些不解,所以想请教一下。

我确实把 time 当作 0 来算了。只是不明白 time 如果不是 0,对功耗有什么影响。 f = 31kHZ或者62KHZ功耗也我觉得就算翻倍了也不大阿。

我想请教一下你说得大头难道是 off -> on 和 on -> off 的状态的功耗。有些不解!

To:【91楼】 trinove 阿力

你说的工作温度:52度。 在什么地方看到的,麻烦指出一下。
我只在 DATASHEET 上面找到了 150 度。

我也看了 随着温度升高 PD 下降,但是升到 80 度也有 0.5W ,而我们现在算下来 0.1W 功耗还不到。


对于这个管子 SO-8 的封装不通用还是可以考虑的。但是我觉得在这一版电路中这个可以达到非常好的效果了。
如果大家觉得别的管子更加合适,我完全赞同大家替换。

不过我希望可以拿出点理论数据出来。

只要找到明显优势,(包括性价比优势,货源优势,功耗优势,效果优势)原理图立刻替换。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-3 13:31:14 | 显示全部楼层
你只算了小数,大头你就放弃了。
因你心中假设了一个条件:
mos从off->on和on->off的time,你认为time=0
当你的充电器的f非常低时,你可以认为time=0,可你的f可能是31kHz或62kHz,呵呵。

申明一下,我只是随便看看,所以不会去提如何做,
也希望不要因我的看法影响你们的设计。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-3 10:00:57 | 显示全部楼层
OK!

不过我觉得否定 TPC8103 没有问题,但是到现在为止,我还没有给出我一个合适的理由。我算出来的功耗确实很低。可能算错了,希望大家能帮我一起算一下,告诉我一下我什么地方算错了。

1:我们输入范围可以改至最高 24 V。

2: 前面我确实计算错了,只计算了导通功耗,而且还算错了,现在重新来过。

   附上我的计算依据:
   点击下载:点击此处打开ourdev_184754.pdf(文件大小:711K)


功耗计算:     MAX: 23m欧 @ Vgs = -4V    (见 TPC8103 DATASHEET 第二页的表格 和 第三页的最后一张图)
               MAX: 13m欧 @ Vgs = -10V   (见 TPC8103 DATASHEET 第二页的表格 和 第三页的最后一张图)
               因此推断 < 13m欧 @ Vgs = -20V

               Ipk(max) = 2Iout(max) = 2 * 2A = 4A

               I = Ipk * 开方( 占空比 / 3) = 4 * 0.4 = 1.6A
           
               导通功耗: Pmax = Imax * Imax * Rmax= 1.6A * 1.6A * 0.023 = 0.05888 W

               两颗 TPC8103 上面每颗的 P-MOS 上面的导通功耗为 Ptpc8103 = P/2 = 0.05888 W / 2 =  0.02944 W


                开关损耗为 : P = 1/2 * Coss * Vds * Vds * f + 1/2 * Ciss * Vgs * Vgs * f
                                = 0.5 * 1000 * 10 (-12次方) * 28 * 28 * 16000
                                    + 0.5 * 2700 * 10 (-12次方) * 10 * 10 * 16000
                                =  0.006267 W + 0.00216 W
                                = 0.008427 W

               那么每个管子功耗: 开关损耗 +  导通损耗 = 0.02944 + 0.008427 = 0.037867 W


               不知道为什么算下来功耗那么低,估计有算错的地方,请大家指正。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-3 09:18:36 | 显示全部楼层
1 需要兼容最高至28V电压,而TPC8103的Vds最大只有30伏,不合理。除非把初期定义的上限电压降到20V以下。
    同意此观点。

2 TPC8103关于Id的温度定义不明确,一会说小于150度,一会儿又最大只能52度。不能帮我们明确其高温时的最大电流。
    对TPC8103 "管温小于 50 度" 亦表示怀疑。

4 P沟道的管子本来选择就不多,设计使用So-8封装,给需要替换的朋友带来非常多的麻烦。(太难买了)
    不建议用SO-8封装,理由是耐压及管温比较难解决。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-3 08:52:59 | 显示全部楼层
否定掉 TPC8103的几个理由

1 需要兼容最高至28V电压,而TPC8103的Vds最大只有30伏,不合理。除非把初期定义的上限电压降到20V以下。
2 TPC8103关于Id的温度定义不明确,一会说小于150度,一会儿又最大只能52度。不能帮我们明确其高温时的最大电流。
3 TPC8103的Pd值,在温度升高后急剧下降,需要考虑。对于长期工作的影响不利。
4 P沟道的管子本来选择就不多,设计使用So-8封装,给需要替换的朋友带来非常多的麻烦。(太难买了)
5 发热的问题,并非简单算出损耗P就可以,我们有大约0.3-0.4W的损耗(算比较低的了,安哥只算了导通损耗,没有计算开关损耗),我们还不能明确我们的散热效率是否可以支持。散热效率如果不好,可能热平衡的温度就会很高(50度的温度,对于没有外壳的设备,不低了)。
6 N/P Mosfet的开关电压,普遍使用的等级为1.8v、2.5v、2.7v、4.5v、10v。选择4V作为开关电压,不通用,不便于替换。

还有关于Pd也就是 Power Dissipation 的概念,希望大家仔细研究一下。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-2 23:53:01 | 显示全部楼层
看大家一直在 MOS 的问题我有一些分歧。

我觉得这个要么我来给出意见吧。参考了 shark 在MOS选型一贴的意见。


充电回路中使用双 P-MOS,即两片TPC8103同时工作,采用双管推挽输出来驱动。

理由:
1: 使用 5V 以下可以开通的管子,便于兼容 24V 以下电源。选择开通电压为 -4V,这样 24V 分压后也不会有问题。

2: 功耗计算:MAX: 23m欧 @ Vgs = -4V    (见 TPC8103 DATASHEET 第二页的表格 和 第三页的最后一张图)
             MAX: 13m欧 @ Vgs = -10V   (见 TPC8103 DATASHEET 第二页的表格 和 第三页的最后一张图)
             因此推断 < 13m欧 @ Vgs = -20V

             Ipk(max) = 2Iout(max) = 2 * 2A = 4A
            
             Pmax = Imax * Imax * Rmax = 4A * 4A * 0.023 = 0.368 W

             两颗 TPC8103 上面每颗的 P-MOS 上面的功耗为 Ptpc8103 = P/2 = 0.368 W / 2 = 0.184 W
              
             此时的 TPC8103 上面的温度应该小于 50 度。


有疑问的请给出理由。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-2 21:36:22 | 显示全部楼层
To : 【87楼】 zhangna_901887

Max232 生成的-5V 作运放负摆的电路是我常用的电路,不过 【84楼】 bill 提出质疑我必然接受。

可是等待 bill 给出合理理由,如果没有给出理由的话我们就不改了。

注:+/- 摆幅电压不相等我个人认为没有问题,在我现在的电路中一直使用着。如有质疑,请给具体理由。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 21:32:05 | 显示全部楼层
看到【53楼】我的意见和【73楼】 trinove 阿力意见不谋而合阿!呵呵

倒是看到
hebj 兄弟一直在说可能会煮鸡蛋,没有拿出一点改进的意见.也没有一个实际电路来参考.

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 21:24:20 | 显示全部楼层
正负电源的问题,我们不要担心,我试验过,不对称,只会影响输出的满摆幅的正轨和负轨.

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 21:15:01 | 显示全部楼层
不知道中点电压会不会偏移0V!
我也找不到理由支持这个担心。
我用过的双电源运放电路的正负电源都是对称的,真没有试过不对称的正负电源会怎么样!

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 20:54:26 | 显示全部楼层
简单一点,双电源运放+/-电源不相等时会发生什么情况呢?
这个情况就比较复杂了,除了输出极限不同外,其他没有仔细研究过。

我也曾经担心这个-5V的问题,但我没有什么理由去支持自己的担心。

Bill,说说你的具体理论呢

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 20:42:25 | 显示全部楼层
简单一点,双电源运放+/-电源不相等时会发生什么情况呢?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-1 18:41:08 | 显示全部楼层
To 【81楼】 bill  :

   可能你没有参与我们的讨论, Q2 ,R1 , R3 的问题发布第一天我们已经改进了。
   已在 updata 中写上了更新的地方。

   【82楼】 bill :
   
    我们可以重新仔细考虑 -5V 电压的问题,谢谢你的建议。
   
    不过我还是很想听听你关于此电路不合理的理由。
    我没有办法证明我们的电路肯定是正确的,但是我想证明一个电路是错误的应该不难啊。



    “如果使用此电路,注定要失败”
---------------------------------------------
     谢谢你的提醒,不过能不能说一下你的理解和理由,我也想学习一下此电路的缺点。
     你说的理由只要合理我们马上改电路,负电源改用 MAX765 的开关电源或者 ME7660 作产生负电源的产生源。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 18:25:20 | 显示全部楼层
另外请仔细考虑-5v电压的问题,建议重新设计+/-5V电源部分,如果使用此电路,注定要失败

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 18:23:15 | 显示全部楼层
一点意见,Q2是多余的.R1,R3阻值选用不合理

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-1 16:51:51 | 显示全部楼层
恩,谢谢指导。

有些理解了,不过我感觉都是在说的都是自己绕制一个电感需要作的。呵呵
不过我认为线径问题我觉得和最大电流是一码事。

是不是我们直接选择一个品牌的电感,给定电感量和电流值应该不用过多考虑温升了呢。我一般选用 TDK 的电感,好像没有因为这个东西过多考虑过。

不过你说的适应频率倒是可以研究研究。我先补习一下先拉,呵呵。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 16:44:52 | 显示全部楼层
电感发热有很多因素的,
磁性材料比较关键,不同的磁性材料适应的频率是不同的,频率等级用低了只能是增加磁损,也就是增加了磁芯的发热。
还有就是漆包线的选择不合理,太细了,同样容易发热。
不同的磁芯规格达到相同的电感量,对应的匝数是不同的,选错了磁芯规格,增加了很多匝数的话,发热也会很厉害的。

都是学来的,不是自创的。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-1 16:03:26 | 显示全部楼层
To : 【77楼】 guaizima

     我语文表达能力不好,怕解释不好再次引来争议。所以上传一份 ppt ,你自己看吧。


     buck 和 boost 原理.ppt  (使用 微软 powerpoint 打开)
     点击下载: 点击此处下载ourdev_184394.rar(文件大小:1.15M)

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 15:55:32 | 显示全部楼层
请给扫个盲吧!!!

什么是BUCK电路?什么是Boost?
没上过学,最好详细,易懂些.谢谢!!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-12-1 15:49:47 | 显示全部楼层
有一点疑问想说一下,电感升温会到烫手的问题。

我怎么感觉没有道理啊,比如我们一个LM2596 上面的电感,输入24V,输出5V,buck电路,在输出3A 电流的时候,开关频率好像是50K还是150K,有点忘记了。在这个情况下面我测得的电感也不过 50 度不到啊。

因此我认为只要电感量选择合理,电流余量够大,因为没有什么很大的温升问题啊,因该不会超过50度的阿。
在发布的原理图中我按照公式计算下来 Lmin 为30uH ,Ipk = 2Iout(max) = 4A 因此我选择了 100uH / 5A 。

这方面请熟悉的人讲解一下为什么电感会出现非常高的温度,请教一下大家拉。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 15:49:33 | 显示全部楼层
很激烈哈~~~希望各位主力还是先统一意见.(有问题私下先讨论下,再决定可能更稳妥)

看的出阿力是比较追求完美的.我喜欢!!

上面好像有人说:什么东西是露在外面的?没看见准备把充电器结构定出来呀?支持74楼(虽然只能保留)

另外:
     是不是也可以考虑有2套方案一起进行啊?比如前几天的通讯,完全可以有人站出来在组织一套MODBUS协议的.不过也别太多方案,1-2套就够了,这样可以满足大多数的需要.毕竟银子还是有限的哈~~

出0入4汤圆

发表于 2007-12-1 14:34:49 | 显示全部楼层
【57楼】 trinove 阿力

我们做这个项目,目标是什么?(大家做个选择题吧)
1 学习各种充电算法以及控制方法
2 学习使用单片机以及PWM等部分的运用
3 充充日常的各种小电池
4 学习并实践快速充电理论
5 需要经常进行大容量电池的充放等实际要求
6 闲着无聊,玩玩而已
7 显摆的玩具
请选择:

-------------------

我选择 1,3,4,5。

另:不要太过要求成本问题,不然的话,就会因为成本的问题而使整个项目都没有提升的余地。
硬件一旦定了,就比较难改,软件的话,就是天花地乱任你改了。
硬件选型时最好是留有提升的余地,这样的话,也可以让后来者有升级的空间。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 13:22:58 | 显示全部楼层
突然想到一点思路

如果我们的Buck实用N-mosfet,然后使用电荷泵形式的驱动芯片,类似IR的2103等之类
我们就可以彻底避免出现mosfet常开的问题了。

2103在驱动高端的N-mosfet前,需要给电容充电,然后用电容内的电量去驱动高端的N-mosfet,但是由于电容的电量是有限的,当电量释放完,mosfet只能是自然关闭了。

供大家参考吧!

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 13:13:21 | 显示全部楼层
我说的是输入电流!!不是随便我理解,能量守恒的问题而已,不知道你是怎么理解的。
由于Boost是可以工作在非连续状态和连续状态的,也就是说电感的电流可以是连续的也可以是不连续的。请参照SMPS的相关资料吧
boost时MOS电流并不完全取决于输出电流,而是要和很多因素有关的,尤其是电感的值。电感的值偏低,Mos消耗非常多,电感也消耗多,电感偏高,则输出功率上不去。而电感的计算是以设计输入电压和设计输出功率来计算的。

因为电感电压超前的关系,Mosfet在开通的时候很多时候,有电压确是没有电流的,等到电感的电流过来了,Mosfet基本上也就可以关了。所以Mos消耗并不大。(在电感电流非连续状态)
在电感电流处于连续状态时,将有开始的一部分电流通过Mosfet释放,而主力的电流过来前,Mosfet必须关闭。也就是说,输出端的电流都不是从Mosfet 来的。

如果设计的功率比较大,且处于非连续状态,Mosfet甚至于可以几乎0电流。


我不知道你的设计指标是什么,所以我也不可能估算出你Mos的电流时多少。我只能通过你给出的一般指标进行推算,如果19V/2A作为最大输出,10伏是最低输入,可以推算你的 Ipk(Mos冲击电流)大概是 21安培。这个值肯定和你实际值不一样,因为我不知道参数。

而Buck则是不一样的,所有的输出电流都是经过Mosfet而来的,损耗也是经过Mosfet的。当然Mos的冲击电流会比Boost小4倍左右。但是一般不会有非连续状态出现。连续工作电流是连续经过Mos的。

分析手方法是不一样的,简单的就结论作出对比并不合适。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 12:29:17 | 显示全部楼层
呵呵,
随便你理解。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 12:03:51 | 显示全部楼层
boost状态,输入10V 输出19伏2A,输入一般5、6安培,除非你的效率实在很低

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 11:32:55 | 显示全部楼层
我测试时是boost状态,mos上电流要比2A大几倍,8A以上。
buck会小很多。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 09:20:59 | 显示全部楼层
来回答一下 Grant的问题吧
   1)、是否使用MCU做过充电器(快充型的)?
   做过MCU的充电器,一般型的,2-3小时左右吧(2000多mAH的电池),对于结果不是很确信,因为没有放电测试设备。

   2)、是否了解过NiCd、NiMH、Li+三种电池的充电特性?
   一般性了解NiCd、NiMH电池的基本特性,并了解铅酸电池特性。

   3)、是否了解快充、脉冲、恒流、恒压等充电方式的原理?
   对于充电算法和原理,我想我还是知道一些的,虽然不充分、不扎实。

我在另一个帖子里面已经分析了一遍5V系统的劣势,所以即使所有人都只是充4.2伏以下的常规电池,我依然坚持使用7V以上的供电,甚至于使用12伏的电源。

你要是有个吸引人的Demoboard,我确信还会有更多的人会参与进来,还会有更多的人捐资支持的。不要在一开始就在经费上束缚自己的思路。毕竟如 安哥 所说,这个东西终究不会是个产品,成本自然不会有太大的约束。

To:hebj
2安培10伏,mos温热,别忘了这是20分钟,如果是10个小时呢?
关于电感的发热问题,我们到现在还没有人提出来,这个确实是问题,开关电源的变压器、电感都是存在温升的,需要考虑的。

To: Grant
“60度也可以煮鸡蛋吧?一般MOSFET的温度都可以到150度”  ????
别忘了,没有外壳的,你打算把手上烫多少个泡呢?

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 08:23:20 | 显示全部楼层
选用的mos是没问题的,只是驱动没做好而已。
我们也在弄的充电器,目前测试过在输入10V,输出19V,2A时,20分钟后mos只是有温热,封装就是soic,没有散热片。但电感烫手,绝对可以煮蛋,正在改进。

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 01:40:35 | 显示全部楼层
>另对62楼发言,我的态度是:视而不见。希望Grant不要因为他的一句而影响心情

   支持!

出0入0汤圆

发表于 2007-12-1 00:21:01 | 显示全部楼层
几位领导辛苦了!

对于57楼的阿力提出的选择题,我选择1、2、3、4。(选那么多说明我比较菜,呵呵,但我是本着学习的态度来参与活动的)
实际上我只会用到3.7V的锂电池和AA型号的NIMH充电电池,所以5V版本已经能满足我的要求,而另外的朋友可能对电池组充电有要求,所以电路仍然要保持对高充电电压的兼容,这个矛盾似乎主要在于MOS管上!5V-28V的电源电压范围使得MOS管选型困难,这是目前的主要问题。

另对62楼发言,我的态度是:视而不见。希望Grant不要因为他的一句而影响心情

出0入0汤圆

发表于 2007-11-30 23:01:02 | 显示全部楼层
考虑做到13V以下应该可以满足绝大部分的日常使用

出0入8汤圆

发表于 2007-11-30 22:58:34 | 显示全部楼层
楼上的,我洗耳恭听。

出0入0汤圆

发表于 2007-11-30 22:35:11 | 显示全部楼层
看来Grant 确实不适合领导这个项目

出0入8汤圆

发表于 2007-11-30 21:51:08 | 显示全部楼层
1、我选择的答案也是1、3、4;

2、要做性能好的我并不反对,可问题是这需要一个过程。在于lvhaian的沟通中我也曾多次解释过,之前与lvhaian的误会不也是因此而起吗?

   我也罗嗦一点,同样也出几问答题调查一下,trinove 阿力不妨看看结果:

   1)、是否使用MCU做过充电器(快充型的)?

   2)、是否了解过NiCd、NiMH、Li+三种电池的充电特性?

   3)、是否了解快充、脉冲、恒流、恒压等充电方式的原理?

3、对于MOSFET我认为使用TO220或DPAK封装没任何问题,过热的担心并非不存在。

4、对于定下的目标,肯定是需要尽可能做到的。因为目标在确定的之前就已经考虑到了“大家并非一个紧密的团队”。如果说不算复杂的目标都只能做到七七八八、试想一下去那去定一个复杂的目标是否又有何意义?哪怕是它更有“难度”?我会务实一点,在我的观点里,能把现在的要求全部做到已经是非常不错了。毕竟在我们这此的活动中,合作方式本来就是一个尝试,一种比较有难度的尝试!


5、对于“Grant说需要的可以自己换器件,这其实算是在分割团队了。别人提出来,就是考虑到这是一个整体团队,所以一定要把自己的意见提出来。让他们自己换,其实就在使提出意见的人认为“我不在团队思考范围以内” 我们都需要综合考虑很多问题,简单的回绝是不合适的。”


我在想我该如何回答呢?但有一点是肯定的,发帖前一定是有考虑过的,绝非简单的一时冲动。也许刚好你有这个需求,而刚好又遇到我打算仅是在PCB上支持,你的发言我可以理解。

从一开始我确实没有打算要支持多节电池组,考虑做到13V以下应该可以满足绝大部分的日常使用要求,在第一次QQ集中讨论的时候我将电压的支持提到了24V,在活动的一开始我也问过,到底有多少人会用到12V以上的电池组?不过遗憾没有得到明确的答案。而对高压的支持好像与学习各种充电算法以及控制方法、学习并实践快速充电理论等事情也并没有什么瓜葛。作为大多数参与活动的主体既然都没有如此高的电压需求,我想有需要在MOSFET的选择上考虑多些。


6、trinove 阿力,我可以理解你的要求,同样你也不否认:开源项目的头是很难开的,开难了,实现不了,无法继续下去。开容易了,没有人愿意参与,也就夭折了。我也有同样的观点,所以在之前的规格上我做出让步无非也就是为了做到平衡。


7、Armok,我是想适当的控制成本,虽然我知道现在在经费上并不是非常麻烦。我想尽可能的有效利用这些费用,这样可以有更多的人有机会可以得到DemoBoard。


很感谢各位能把自己的想法都说出来,虽然只是一个MOSFET的选择。

对于MOSFET的封装就这样定了:
1、接受使用TO220或DPACK封装,卧式放置焊盘,利用PCB散热;
2、MOSFET周边预留可以放置一小散热片的位置(但此预留位置需要在Layout时给出散热片的尺寸,否则放弃);



这里要非常感谢lvhaian的支持,原理图能这么快出来,lvhaian功劳最大。
头像被屏蔽

出0入0汤圆

发表于 2007-11-30 17:26:55 | 显示全部楼层
再罗嗦一下: 大家真的不用为这个项目担心资金问题。

这个项目的目的是让各位参与者能在互相合作中提高,并且,让后来者感受开源,从而加入开源的行列。

我们目前有热心的会员近3000元的捐款。虽然这个款项数目不大,可能不足以应付这个项目的开支。不过不用担心,网站目前没有资金困扰,资助这个项目是不费力的。大家就抛开经济上的压力上阵吧。

我一直在与Cocal沟通这个问题: 任何时间需要资金,只要告诉我一下,我立即会将款汇到需要的会员帐上。这个项目,千万不要因为资金问题而延误。

谢谢大家的支持。这个项目到目前为止非常出色,出色得让我吃惊。我很为各位的良好合作与无私的开源精神而骄傲。

出0入0汤圆

发表于 2007-11-30 17:02:44 | 显示全部楼层
开源项目的头是很难开的,开难了,实现不了,无法继续下去。开容易了,没有人愿意参与,也就夭折了。

所以这个开头需要有一定的难度,至少在某些指标上要能够有所体现。

顺便说一下,我的观点,如果我们的充电器只是最终供大家学习的,应该改名智能充电学习板,而不是充电器。我们需要把这个东西做到能够吸引到某些发烧一点的用户。这也是对于我们这个项目的肯定。

我们的东西确实不可能一次做到很好,需要一步一步来,但是每一步都要有一个脚印,都要扎实。
我们对于每一步都应该是使我们向目标更加靠近。有些话,不说了,看另一个帖子里面回的内容吧。

事情起源不过是 Mosfet 选择

说说我自己做选择题吧  1、3、4、5
我算是半个用户,所以要求特别多,呵呵!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-11-30 16:46:06 | 显示全部楼层
【57楼】 trinove 阿力

真不好意思,好像是我前面言重了,估计你误解我意思了。感觉你是针对我说了上面那么一大段,赶快道歉。

其实我也希望做一个性能好的,对我而言,做个成本 1000 元的充电器我也无所谓的。关键是学习这个过程而已。

如果我选择你列出的目标,我肯定选择第一项,我相信我们这里大多数人都会选择这一项的。


Grant可能很大程度考虑到一些经费问题和难度问题定下了那个目标。既然他定了,对于现在来说我必然会去按照他定下的目标去做。

我觉得有的时候也未必是不好的,比如先做第一版,性能未必很好,但让这里所有人都明白各种充电器的原理,等大家都了解后之后做一款性能非常好的,把我们现在这款最简单的功能中的不好的地方而进一步改进电路。这样把能把开发成本降的更低。毕竟目前在这里参与这个项目的人_大多数是对充电器经验不足的。就像我,和你有很大的差距,所以我就利用最初的一版弥补一下自己不足的地方啊。

你说对吗?

出0入0汤圆

发表于 2007-11-30 16:24:20 | 显示全部楼层
其实我们的很多定义和之前写道的那个 KSII 充电器是差不多的,算是一个小功率变形。

如果转换成产品没人要,我认为很可悲。

KSII 目前价格大概 400-500块吧,不是很清楚。我们作为小功率型,功能还是基本一样的。如果对这个KSII没有产生可比性,我觉得会比较悲哀。
60块钱,能够搞成KSII的一半,估计就有人来抢了。可是问题是,我们定下60块的成本,那么我们的性能目标是什么?
还有为什么定下成本60块? 就不能100块么?
控制成本? 为什么控制成本?原因是什么,目前捐助的资金不足?阿莫答应做后援的,而且不够的话,大家还是会再支持一把的。
阿莫既然决定把这个东西定性为开源的项目,那么就不再是玩具了。是需要有一个结果的,为了以后的项目能够顺利进行下去,这个结果应该要稍微好一些才是。

成本也许可以高一些,但是性能指标要有一定的定位的。我可以容忍多一倍的成本但是相同的性能,或者相同的成本、减半的性能。但是成本再高上去或者性能再向下,我觉得就没什么意义了。(我们已经在用我们的成本和别人的销售价格在比较了,这样都比不过来,我真觉得没什么玩的了)如果只是做个观赏物,我情愿去买一个一、二百块的充电器了。
我们参加这个项目的人,相信大多数对于成本并不感冒,只要合理就行。但是大家对于性能的要求都是很高的,我们一次肯定是不可能达到那么多的,需要分阶段实现。但是每个阶段都应该能够有点明确的性能指标,现在是大家都一头雾水。
Grant坚持5V是关键指标,相信很多充单节电池的也会有这样想,那么我们的终极目标应该是Uniross的15分钟快冲,然后分开一步一步地走。如果定性为多功能的充电器,能够适用多种电池、电压,我们的终极目标应该是类似 KSII的充电器,然后再来一步一步的走。

这一步一步走的过程中,我们每一步都有不同的任务,或者每一步增加一类功能,但是对于任务、功能的要求都是要以最终目标来定的。

说句不好听的,因为大家并非一个紧密的团队,对于定下的目标,能够完成个七七八八就差不多了。于是乎,我们定下15分钟的目标,最终可能实现了一个30分钟的充电器(也很不错了),如果我们定下个1小时最终可能就能2小时而已。
能不能实现这么快速的充电,算法固然重要,但是硬件也要支持才是,硬件不支持,一切都是空谈。硬件有余量,软件就有改进提升的空间,硬件是死的,软件是活的。
Grant说需要的可以自己换器件,这其实算是在分割团队了。别人提出来,就是考虑到这是一个整体团队,所以一定要把自己的意见提出来。让他们自己换,其实就在使提出意见的人认为“我不在团队思考范围以内”
我们都需要综合考虑很多问题,简单的回绝是不合适的。希望Grant能够综合考虑一下大家的不同意见。

我们做这个项目,目标是什么?(大家做个选择题吧)
1 学习各种充电算法以及控制方法
2 学习使用单片机以及PWM等部分的运用
3 充充日常的各种小电池
4 学习并实践快速充电理论
5 需要经常进行大容量电池的充放等实际要求
6 闲着无聊,玩玩而已
7 显摆的玩具
请选择:

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-11-30 15:47:07 | 显示全部楼层
【55楼】 trinove 阿力

我们这个东西肯定不能成为产品,放心吧,就算变成了产品,绝对没有人要。因为不管作为哪种特定电池的充电器,它的性价比都特别差。

但是我可以这么说,我们现在最大的优点是我们支持电源范围比较广,支持种类非常多的一种充电器。因为要做这样的东西必然损失了好多好多性能上面的东西啦。我算过一些计算说明书中的参数,基本都能在范围之类,但是性能都是很差的,呵呵。

因此不要太多考虑这方面的问题,正如以前一些高人说的一样,目标是好的,支持种类非常多,性能每一种都好的充电器可以这么说,在目前这点成本,基本不可能的。我觉得最起码需要成本200元以上才可能做到,就是每一种电池的充电器电路单独存在,只是并在一块板子上面的设计才能做到。


不过我可以这么说,我们的电路绝对原创,在目前市场上不可能找到一款设计和我们相似的。

出0入0汤圆

发表于 2007-11-30 14:57:46 | 显示全部楼层
如果选择220封装,增加散热器也就1、2块钱,成本并不会增加多少。

如果Grant不考虑16伏以上的电池组,那么如 hebj  所说,这个发热量也够呛啊!
如果确定了So-8封装,对于想改为220的朋友来说,很多不方便。除非线路板上放置双位置,进行选择性安装。

放不放在外壳里面,关键在于外壳是不是能够空气流通,如果空气能够比较好的流通,那么和没有外壳时的散热情况基本上差不多的。
散热的时候 我们一般分为自然冷却和强制冷却,有没有外壳无所谓,只要没有风扇,一般都认为自然冷却。
加了散热器仍然是自然冷却,只不过有了散热器增加了热容量和散热表面积,如果你可以使散热器周围的空气纹丝不动,一样可以热爆掉的。
强制冷却,一般都是使用风扇,强的有用水冷的,更强的还有用压缩机的。相信大家见过不少。

UNiROSS(欧力)那款超强的15分钟快冲,就使用了风扇做强制冷却,超强的。之前看过有人拆解过,猛人!

还有模型界的朋友们用的东西,听说也是非常不错的东西。上部的那一长条散热器够大的。



有些意见上,我和Grant还是有很大不同的,我希望做出来的东西能够向上面两种东西的性能相靠齐,而不是做出一个马马虎虎的东西。当然我也知道,摩天大楼不是一天盖起来的,至少我希望我们的目标要高一点。


我一开始就想过,如果我们的充电器成型,如果有人投入开始作为产品生产,我们做出来的东西到底算是什么货色?我们做出来的东西到底给谁用?
如果只是作为每个人自己的小玩具,我觉得对于整个项目而言是有害的。项目需要有实际存在、应用的意义,只有有了实际的价值,相信才能吸引更多的朋友来参与。参与的人多了,内容充实了,这个开源项目才变得有意义,否则不过是后花园的观赏物。

定下一个60元的成本限制,我以为不是很好,我们的对照物是什么呢? 是那种四五百甚至于上千元的高档东西,还是市面上那些一百来块的常见货色?


就谈到这里了,鄙人愚见。

出0入8汤圆

发表于 2007-11-30 13:28:38 | 显示全部楼层
1、我的本意是SO8封装选个电流不要太大的MOSFET可以满足绝大部分的参与者的需求,无论是充电理论、实际的生活需要。对于要做到16V以上的电池组充电我希望的是有这种需求的参与者自行更换自己认为合适的MOSFET。

我的想法是不愿意看到为了满足极少部分的需要而过多增加成本,请凉解。我和 lvhaian 电话也沟通过,我可以留下足够的扩展空间给有需要的,但我们的目标是做出一个可以运行的平台,特别是5V系统,我认为这是这次活动的一个最为重要的门槛。况且我也说过,我要尽可能的控制成本在60RMB以下,虽然相信大部分的参与者也不会太在意这个成本,可大家这么相信我们几个人,我们也要拿点东西出来给大家相信我们。  

如果说SO8确实认为不是特别合意,选DPACK、D2PACk、TO220等都没有问题,但用散热片确实没有这个必要,况且现在我们并没有要求充电器整个要放到一个外壳中,而是开放的环境下自然冷却。


2、Buck电路使用P沟道MOSFET,已经是确定了的事。对于使用N ch MOSFET可以在以后的版本中再考虑。

出0入0汤圆

发表于 2007-11-30 12:04:57 | 显示全部楼层
看了hebj兄弟担心会烧鸡蛋,其实我也有这个担心,毕竟现在SOP-8的MOSFET的PD并不高。
为了不要烧鸡蛋、发热。
我有个想法,请以上各位老大批评,指正一下:BUCK充电电路采用专门的高端驱动芯片,如IR2103或者ir2104之类,用N MOSFET来做。那就什么也没有问题了,只是成本增加3.5元左右。各位看看怎么样?

出0入0汤圆

发表于 2007-11-30 11:25:24 | 显示全部楼层
呵呵,trinove 阿力 也不用过于担心,这充电器只是输出10V,电流2A也就20W而已。
buck电路可以做到94%或更高的效率,不过估计在2A和极限条件下可能上面电路的效率只有80%或更小,mos上可能就要消耗3-4W的功率或者更大。
3-4W在开始是不热的,等电池充好了估计鸡蛋也烧焦了。

出0入0汤圆

发表于 2007-11-30 10:28:23 | 显示全部楼层
Buck电路的试验暂时失败,我用NMOS加高端驱动,用4V电源,高端驱动用电容和二极管自举,还没有成功,电路问题还有待解决,需要花时间。

出0入0汤圆

发表于 2007-11-30 10:01:12 | 显示全部楼层
原理图里的文字转为PDF后不清楚,我上传的清楚的。

点击此处下载ourdev_184063.rar(文件大小:241K)

点击此处打开ourdev_184064.pdf(文件大小:742K)

出0入0汤圆

发表于 2007-11-30 09:33:02 | 显示全部楼层
SO-8封装不带低下的热PAD的话,热阻很大,也就是Pd太小了。一下没有搞好就挂了。就算多留点敷铜也没有什么用处,这么高电压的输入只有dpak或220的才好。

出0入0汤圆

发表于 2007-11-30 09:11:46 | 显示全部楼层
与Grant持相反意见.

多留点敷铜固然有用,但是决没有散热器有用和直接.
对于大多数人而言,220封装的远比so-8封装的容易得到.
我们不只是工作在5V环境下,我们需要考虑更多,我们最大工作电压28V,我们就应该依照我们的最大值做极限计算才行.
TPC8103固然有11安培,但是Pd只有2.4瓦,而我们的极限最大输出功率需要 28V * 2A ,也就是 56W.
这个可以吗?

还有,对于超快速充电(也就是常说的一小时充电)的算法,损耗很大的,大到有些厂家都已经使用风扇了.
从抄袭成功者的角度上考虑,我认为使用So-8并不合理,散热绝对是问题.


以上为个人意见

出0入8汤圆

发表于 2007-11-29 21:42:29 | 显示全部楼层
60度也可以煮鸡蛋吧?一般MOSFET的温度都可以到150度,并且Rth基本都可以做到50 °C/W以上,不过2A,多留点敷铜就是,没那么可怕。

正要是要动用散热器确实有点夸张了。


原则上我的观点:
1、最好是SO8封装,单体。 主要是为了以后寻找替换方便,或是要更大电流要换个更猛的FET。

2、活动要选的应该是要比较容易采购到的,当然价格也要是相对要便宜的。我倾向是有欧美大厂的管子。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-11-29 19:08:46 | 显示全部楼层
加散热器,选阻抗小的MOS ,没有感觉有太大问题吧。

出0入0汤圆

发表于 2007-11-29 15:51:05 | 显示全部楼层
如果按原理图中的MOS驱动来做,估计做好后mos管在小电流时还可以,到2A时可能可以煮鸡蛋了。

出0入0汤圆

发表于 2007-11-29 15:07:33 | 显示全部楼层
看了设计规格书,电压会到28V,所以这个芯片还不行。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-11-29 14:36:01 | 显示全部楼层
【35楼】 zhangna_901887 :

不好意思,你建议的 PT1102 不在我们的供电电压范围之内,所以就不考虑了。谢谢你的建议。

我们的系统希望在输入加输出大于30V DC 。输入范围 9 ~ 24 V DC。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-11-29 14:33:33 | 显示全部楼层
【29楼】 guaizima :

对于你的问题,我已在你的帖子中回了建议方法。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-11-29 14:23:15 | 显示全部楼层
恩,1.4元,价格确实比较便宜。可以考虑,只是我不知道这片公司的厂家所以才觉得不通用,呵呵。

不好意思,是我见识不够拉。

我再看看资料,可以将 PT102 列入替换方案之一。

出0入0汤圆

发表于 2007-11-29 14:21:07 | 显示全部楼层
讲的热闹~看得羡慕~

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-11-29 14:19:47 | 显示全部楼层
忘记说一下,之前大家所说的六个按键用AD采样的方式作最下面的灵敏度不高的问题是不存在的。

由于想换按键扩展方式,因此没有去计算按键处的阻值。现在这个电路可以通过阻值的重新调整,可以让采样电压范围均匀的。

出0入0汤圆

发表于 2007-11-29 14:19:12 | 显示全部楼层
非常好采购,我在深圳,片子1.4元一片,供应商一大堆。有很多替代性好,那个KX1102好像就是这个芯片。

出0入8汤圆

发表于 2007-11-29 14:17:07 | 显示全部楼层
购买是否方便?PT102是否用得偏门了点。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2007-11-29 14:14:08 | 显示全部楼层
【32楼】 zhangna_901887 :

看了这个片子,你选的这个片子不错。

不过为了通用性强,片子好采购,我们可能会选择更加廉价且通用的片子,如33063。

Buck电路的试验可以去作,等你的好消息。

出0入0汤圆

发表于 2007-11-29 14:12:57 | 显示全部楼层
PT1102价格便宜,开关F=500K,SO-8封装
2575/6多少钱? to-220的封装大了点。
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