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基于SC8902QDHR小功率后备UPS

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发表于 前天 19:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
工程已在立创开源:基于SC8902QDHR小功率后备UPS

该PCB兼容睿斯的UPS的版型,睿斯的板子存在设计缺陷,容易把电池充鼓了
采用了物美价廉的SC8902QDHR,单价8块钱,内置4颗MOS管,双向充放电,支持横流充放电
板子上搭载了双节锂电池保护,双节锂电池均衡电路,防止电池电压不一致导致其中一节过充
更大的电感,可以降低发热量,内阻更低,切换过程中电流爬升更快
内置了理想二极管电路,有效的降低供电路径中的压差,传统肖特基二极管压差可达0.3V,大功率发热更大
板子上装了9颗220uF电解电容,总容量高达1980uF,用于芯片切换供电时的储能,降低电压跌落影响
图中测试的电池就是睿斯板子充鼓了的,电池太短命了,都把外壳撑开了
1A效率:
12.232V@1A/7.353V@1.774A=93.77%,芯片温度52.9°C@7.353V
12.232V@1A/8.196V@1.5826A=94.3%,芯片温度53.7°C@8.196V
2A效率:
12.232V@2A/7.121V@3.757A=91.44%,芯片温度108°C@7.1V
12.239V@2A/7.956V@3.313A=92.87%,芯片温度97°C@7.9V

——————————————————————————————————
设计思路
低成本,高集成度的方案方便画板,但是这个芯片有一点缺陷
就是ILIM电流限制的计算公式有问题,我按照手册公式计算
但是计算出来的电流值与实际对应不上,误差很大
芯片的断电切换使用最简单的三极管来做,电阻分压之后去三极管基极
设计的欠压保护电压为11.5V,但是欠压精度低,属于是能用级别
COMP补偿参数已经根据实际情况进行调整了,如果更换了更大容量的电容
动态测试:0.5A-2A跳变,时间间隔20mS
需要重新进行补偿参数的计算与实际稳定性测试
这个UPS里面最重要的电路部分,就是这个电流限制了
但是呢,如果是单独用一个电阻去限制电流,会导致充放电电流一致
也就是说,放电电流3A,充电电流也会是3A,这会导致电池的充电电流过大
容易把电池充鼓包,所以我使用了分开控制充电与放电电流
电池充电倍率调整为0.2C,约1.8A的充电电流,这可以使得电池寿命更长,
如果需要把充电电流减小,可以把R8的阻值增大,但是需要注意放电电流的问题
C29,R7,Q8这三个器件组成强启作用,用于切换放电模式时,不限制放电电流,降低切换时电压爬升时间
强启电路的持续时间由C29,R7构成,如需更长的时间,可以把R7电阻值加大
切换过程实测,后备式UPS都有切换时间的问题,这个是无法避免的,可以增加电容来降低电压跌落
实际装机
实际测试使用的是某米AX6000,使用iperf3打流测试,功耗约12W
使用数控电源进行list输出测试(间隔3秒),UPS切换工作稳定,路由器未发生重启情况


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kkdkj + 30 謝謝分享

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发表于 前天 19:45 | 显示全部楼层
围观一下,话说电容不够地话弄一组大点的并上是不是就行了,比如他们用来做点焊机的法拉电容...


二○二五年十月二十四日
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发表于 前天 20:14 | 显示全部楼层
路由器一般不需要太大的功率,通常12V2A的24W就足够了,按照这样的换算,4节18650串联稳压处理,可以坚持一段时间。
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发表于 前天 20:29 | 显示全部楼层
实际使用效果如何?
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 楼主| 发表于 前天 20:45 | 显示全部楼层
邪恶海盗 发表于 2025-10-24 19:45
围观一下,话说电容不够地话弄一组大点的并上是不是就行了,比如他们用来做点焊机的法拉电容...

芯片会进入短路,,大电容的ESR很低,充放电电流很大,芯片不支持大电流放电的
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发表于 前天 20:58 | 显示全部楼层
adminismk 发表于 2025-10-24 20:45
芯片会进入短路,,大电容的ESR很低,充放电电流很大,芯片不支持大电流放电的 ...

那就换芯片呗...


二○二五年十月二十四日
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 楼主| 发表于 前天 21:24 | 显示全部楼层
fchang 发表于 2025-10-24 20:29
实际使用效果如何?

还不错啊,list做断电测试很好,路由器没有重启
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发表于 前天 21:44 | 显示全部楼层
不错不错,前来支持
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发表于 前天 23:32 | 显示全部楼层
楼主高手呀,会单片机的都是高手
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 楼主| 发表于 前天 23:35 | 显示全部楼层
kkdkj 发表于 2025-10-24 23:32
楼主高手呀,会单片机的都是高手

这个电路里面没有单片机。。。。。。。。。
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发表于 前天 23:40 | 显示全部楼层
adminismk 发表于 2025-10-24 23:35
这个电路里面没有单片机。。。。。。。。。

这个不是单片机?

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 楼主| 发表于 昨天 02:34 | 显示全部楼层
kkdkj 发表于 2025-10-24 23:40
这个不是单片机?

这是南芯的SC8902控制器啊。。。。。
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发表于 昨天 14:39 | 显示全部楼层
adminismk 发表于 2025-10-25 02:34
这是南芯的SC8902控制器啊。。。。。

控制器应该也属于单片机吧
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