多功能充电器--探讨贴，大家一起来找茬

飞向狙沙

书接上文
设计了一个多功能充电器 - 创意DIY 数码之家 (mydigit.cn)
之前草草画了个原理图半成品，画着画着觉着有点复杂，打算规划阶段直接烂尾，但是看评论还有几个朋友感兴趣，那就继续往前推进一小步试试
重新检查原理图，发现一堆错误，重新修改了一下，大家一块看看有什么bug（话说自己diy自己检查等于放屁操作，每次打样焊接之后就发现留了N个脑残bug），特别是运放部分，一直不太会用，很容易采坑
清晰原理图直接传网盘了https://url97.ctfile.com/f/51912397-1012810241-800564?p=8274 (访问密码: 8274)

功能描述：

• 10440、14500、16340、16650、14650、18350、18500、18650、26650电池兼容
• typec输入，支持qc、pd快充，电压自适应5-9-12v-15v
• 单路最大3.3A充电，双路视输入功率自动调整
• 单路3.3A放电，不支持双路同时放电，可轮询
• 自动检测镍氢、4.2V锂电，手动选择其他电压，支持电池类型：镍镉、镍氢、磷酸铁锂、4.2V、4.35V、4.4V、4.5V
• 饿死电池修复（最小10mA电流激活）
• 三段式涓流-恒流-恒压充电（增加脉冲式充电）
• 充电容量统计
• 0.1c放电直流内阻测量
• 最大3.3A可调持续放电容量统计
• 反接保护（超低压电池可充）
• 任意支持电池混充
• 温度检测，智能温控
• 充放电数据存储
• 上位机分析
  

感觉也吹的差不多了，开始讨论下？

电路分析
供电部分：
typec输入，ch224k诱骗最高15v，由单片机控制，替换MP2225后可升级20V，也可取消诱骗其他接口直接输入。经过DCDC降压到4.2V再通过LDO降压到3.3V给电路供电

互补PWM驱动电荷泵升级9V，主要给MOS提供驱动电压

9V电压再通过7805降压5V，给电流采样运放供电，高边采样，输入电压高达4.5v，3.3v供电无法正常工作
（这里好奇一下INA199 输入电压高达26V，怎么实现的，大佬给讲讲？）

恒流恒压控制：
20mΩ采样电阻高边采样，经过U9 50倍放大后由U8反馈到MP2225的FB完成恒流，U8另一个运放实现电压反馈

充放电控制
Q2 Q6控制充放电开关，Q3实现恒流放电，最大3.3A


直流内阻测量：
电池充满电后0.1c放电几秒，测量放电前放电中压差，（v2-v1）/放电电流=直流内阻，据说满电阶段测的内阻最准，可以整个充电阶段或放电阶段定时测量

反接保护：
Q7控制反接保护，与NMOS低边控制不同的时这里常开控制，低电量或者没电的电池也能充电

温度控制：
NTC温度采样

状态设定：
使用的stm32g030，没有dac，全部使用PWM+二级RC滤波


充放电数据存储：
IO够用，就放了一片flash，实际用处不大

数据通信：
增加了个辅助typec，用作上位机通信、下载，不做辅助供电


基本上就是这些了，没有加基准，靠单片机内部基准，感觉充个电，也没必要整的太高精度，4.200000v感觉有点无聊

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计划是使用这种外壳，但是这玩意有个缺点，就是负极供电靠弹簧，而且正负极都是铁的，电阻大会导致内阻测量误差更大，而且3.3A充电不说MP2225行不行，弹簧都扛不住，估计得手工搞正负极，通过FPC排线增加供电能力，但是长期折叠寿命感觉堪忧

另外就是这个外壳空间不够，无法支撑大功率长时间放电，所以可以砍掉放电容量测量，或者限制小电流放电，这样结果容量应该会偏大


原计划最大500ma放电，后改为3.3A放电，实际是因为考虑可以把电路做成模块化，使用这种电池座，做开放式充电器，这样放电MOS可以随机使用散热片，散热就不再是问题了



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最后，虽然不一定会做下去，但是电路是相对完整的，各位大佬们就当技术指导大会，欢迎多多沟通指点啊

飞向狙沙

wjqok 发表于 2024-1-23 16:30
建议搞傻瓜型，不要智能不要多能。

可以傻瓜，限制下充电电流，或者根据内阻调整充电电流，但是只能通过电池当前电压区分镍镉和锂电，而且锂电电压过低也会错误识别，无法进一步识别铁锂、4.35v等特殊电压电池，4.35v以上的圆柱电池一般人也接触不到，我是没见过，铁锂如果也没有的话那就好说了

飞向狙沙

yze5285088 发表于 2024-1-23 16:35
想参与   可提供3D打印机

如果可以画外壳那就完美了，脑壳不够，画不了太复杂的外壳

飞向狙沙

yze5285088 发表于 2024-1-23 17:33
我会画  但画不了太复杂的   这看来也不太复杂啊

主要是要找正负极替换产品，然后是负极弹簧再增加导线，需要考虑频繁折叠的疲劳问题，再就是自己做外壳的话就需要把放电的散热片加进去，甚至还要再加个风扇，这么考虑的话电路还得增加个风扇控制了

飞向狙沙

comicfansh 发表于 2024-1-23 22:02
又在走IC99充电器的老路。
那位作者就是因为资金不足，做出来的各种差强人意不够完美。现在因为没有单，连 ...

那倒不会，我的diy要么烂尾要么开源，套件都不会出，不搞商用，成本就是手里的一个，三五块还是三五十都无所谓。
至于发热问题确实这样，所以如果用充电器外壳的话大概率不会做持续放电，也就是几秒钟的测内阻放电。这么设计也是为了兼容做开放式，可以外加散热器风扇的方案

飞向狙沙

lifjt 发表于 2024-1-23 18:52
同款18650电池座以前买过几个，这个应该属于某宝上能找到看得过去的座子了。 ...

确实，价格便宜，正负极磷铜材质，弹性好，导电好