一个相对完善的却附带未知问题的锂电池充电台灯模块实例

la45088d1 · 发表于 2021-2-6 20:09:32

本设计实现了一个通用的锂电池充电台灯模块，可以替换市售低质且有安全隐患的锂电池充电台灯电路。该模块有三部分组成分别为：MCU（STC15W204AS）控制电路，开关锂电池充电IC（ETA6002）和LED恒流驱动IC（SDB628x）。
其中，MCU负责接受用户的按键输入并以此控制电路开关及挡位切换，并同时监测电池电压，当电池电压过低时自动关机。锂电池充电芯片自带动态电源路径管理功能，将电池充电和放电支路完全隔离。因此当USB电源供应足够时，锂电池能够正常充电且系统使用USB电源供电；如若系统需要更高供电或者USB供电不足时，电池将开始供电与外部电源一同负担系统消耗。这个好处是：边冲边放时电池能够及时停充，电池不存在或者电量完全耗尽时系统能够在外部USB供电接入时立即工作。传统方案直接将系统负载接在电池两端，如果电池在充电时系统在耗电，就会使得电池无法正常停止充电，即使电池电压已到达4.2V但是充电电流依然不能到达截止条件（一般是0.1倍的最大充电电流），导致电池一直处于浮充状态有损寿命。当电池电量低时系统电压也低，使得系统没办法在外部供电接入时第一时间恢复工作能力。LED恒流驱动使用了高效且简洁的SDB628x升压方案，提供约4W以上的输出，驱动4串2并共8只全光谱LED。在对以往的帖子浏览发现有相当的人抱怨过该类IC的诸多问题，如带载能力弱等。但经过实践发现，只要良好地设计PCB，该IC的负载能力是能够接近Datasheet的描述的。

系统概览：

PCB正面：

PCB背面：

电路图及PCB:

参考文件：

tomyluo · 发表于 2022-11-24 20:41:33

la45088d1 发表于 2021-2-6 20:11
目前存在的问题是，该板子静态电流在某时刻之后就明显大增，发现过程是：在某次的例行长期放电测试 ...

难道是某个芯片里面发生了latch up？

天使的眼泪v · 发表于 2022-11-24 12:19:19

成本太高了。电池可以用充电管理芯片，锂电池保护芯片，LED用恒流芯片或者可以根据自己的需求再加调光IC，

1679557046 · 发表于 2021-2-9 00:19:12

强大不强大不知道，挺暴力的。

la45088d1 · 发表于 2021-2-8 21:57:50

jtcat 发表于 2021-2-8 21:44
元件太多，成本太高了，

确实，但是一个功能相对完善的系统从来没有简单的一说。
TB上那些锂电池充电灯你应该略知一二，不仅用电阻限流功率小，效率低，还用电池保护IC做过放控制，甚至有的连正规的充电电路都没有，只是二极管加电阻甚至更简陋。只能说，草菅人命。:sweat:

jtcat · 发表于 2021-2-8 21:44:37

元件太多，成本太高了，

jgcxfdsf · 发表于 2021-2-7 06:16:51

先教你布局，最基本的布局走线规则都不懂，走线尽量要减少交叉，这是你画的，你是要编花篮吗:titter: 原理图绘制不但要保证准确性，还要尽量保证走线最优，尽量减少联结交叉，增加易懂性，电路图画出来不光你要看，还要给别人看的。

各功能模块要用围框分割，你家袜子和食品都放冰箱吗:lol:

mhtlov · 发表于 2021-2-6 22:22:20

这个功能强大

la45088d1 · 发表于 2021-2-6 20:11:26

本帖最后由 la45088d1 于 2021-2-6 21:38 编辑

目前存在的问题是，该板子静态电流在某时刻之后就明显大增，发现过程是：在某次的例行长期放电测试中发现，板子的锂电池被放至2.5V直接引起ETA6002激活欠压关断功能，系统掉电。但是设计上由MCU控制的放电终止电压应该在3.15V左右，即使放到自动关机，在不超过50uA的待机电流的条件下，锂电池电压不应该很快掉到2.5V以下。经检查发现待机电流莫名奇妙变成了10mA左右，远超刚组装完成的47uA。由于条件缺乏，暂时不知道哪里出现了问题。PCB随后经过了多次清洗，已排除有与污损或者助焊剂残留导致的自放电，初步怀疑是某个元件软故障导致。