Caricabatteria li-po e alimentazione circuito

[michelozzo]

Salve a tutti, sono nuovo del forum e saluto tutti. Ho un problema. Ho realizzato un circuito che lavora a 5 volts e deve essere alimentato con una batteria li-po da 3,6 volts 150 ma. Ho bisogno di un circuito di carica che possa essere alimentato con un alimentatore esterno 220/12 ad es. e che quando è collegato alla rete carichi la batteria li-po e contemporaneamente fornisca una uscita 5 volts per il circuito da me realizzato; una volta staccata l'alimentazione di rete il circuito di carica deve prelevare corrente dalla batteria li-po e fornire una tensione stabilizzata di 5 volts al circuito da me realizzato. Esattamente come lo stadio di carica di un cellulare;Lo uso con la batteria e se lo metto in carica posso usarlo anche con l'alimentatore attaccato e contemporaneamente mi ricarica la batteria. Dimenticavo. Il circuito in questione deve provvedere anche ad auto-staccare l'alimentazione al circuito principale quando la batteria scende sotto un livello minimo costringendo così l'utente a ricaricare (come il cellulare quando si spenge). Avevo trovato una schedina sparkfun in america, l'ho acquistata ma non funziona assolutamente bene; anzi a detta di molti ha dei bug di progettazione. C'è qualcuno che ha qualcosa da suggerirmi? Grazie infinite a tutti! Michele

[athxp]

per fornire la tensione stabilizzata di 5v puoi usare un bec classico. in alterntiva un comune integrato 7805.

dammi info più precise sull' impianto che vediamo cosa è meglio fare. per il caricare la lipo non puopi usare un 220\12V in quanto la tensione è troppo alta.

[michelozzo]

Ciao, grazie per la tua cortese risposta. Allora ho realizzato un circuito portatile con pic memorie e display lcd per elaborare delle informazioni.Il circuito che mi sta facendo impazzire è riferito alla parte di carica. Io vorrei che questo apparecchio funzionasse come un cellulare. Batteria li-po 3.6, alimentazione di tutto a 5 volts e possibilità di collegarlo alla rete per caricare la batteria al li-po e contemporaneamente alimentare il tutto a 5. Ho acquistato questa schedina che fa tutto ciò che chiedo (Power Cell - LiPo Charger/Booster - SparkFun Electronics)ma sembra abbia un problema...almeno a me è comparso che se la batteria scende sotto 1,25 il circuito non è più in grado di avviare il processo di ricarica e non interviene in caso di scarica eccessiva. Ma come diavolo funzionano i caricabatteria dei cellulari. L'alimentazione/ricarica dei dispositivi portatili è un problema vecchio più del mondo (si fa per dire) GRAZIE INFINITE!!!!

[ElNonino]

Le LiPo non dovrebbero mai essere scaricate sotto i 2,5V (meglio sarebbe 3.0V per conservarle sane),

Come gestisci l'accensione del tutto, qualche pulsante di on/off od interruttore ?

Usi il pic per monitorarre la tensione della batteria ?

Ho guardato i DS dei circuiti e non c'è motivo per cui lo SparkFun non funzioni, forse necessiterebbe solo di qualche modifica per gestire lo on/off od il powersave.

[michelozzo]

Grazie per la risposta. Il mio problema è il seguente. Ho una schedina sparkfun con una batteria li-po 3,6 attaccata. Da questa schedina esce una alimentazione 5 volts per tutto il mio circuito col pic ed ha un ingresso per un alimentatore che quando è attaccato carica la batteria ed alimenta anche il circuito ad essa collegato. Se questa schedina funzionasse come deve, per come ho realizzato firmware e circuito, la batteria è collegata ad un ingresso adc del micro che controlla continuamente la tensione della batteria. Se questa scende sotto un valore v1 il circuito da un messaggio sull'lcd del tipo "caricare batteria" ed un beep, se scende sotto v2 alza un pin che tramite un bjt stacca il circuito dall'uscita della schedina. Il problema viene ora. se stacco il circuito e non collega il caricabatteria, per qualche oscuro motivo di progettazione la batteria continua a scaricarsi sulla schedina fino a dei livelli minimi che non consentono una ulteriore ricarica. Non posso scollegare anche la batteria col pin del pic perchè così perderei il controllo di tensione. Non so che pesci prendere!!! Consigli????

[romoloman]

Originalmente inviato da michelozzo

Grazie per la risposta. Il mio problema è il seguente. Ho una schedina sparkfun con una batteria li-po 3,6 attaccata. Da questa schedina esce una alimentazione 5 volts per tutto il mio circuito col pic ed ha un ingresso per un alimentatore che quando è attaccato carica la batteria ed alimenta anche il circuito ad essa collegato. Se questa schedina funzionasse come deve, per come ho realizzato firmware e circuito, la batteria è collegata ad un ingresso adc del micro che controlla continuamente la tensione della batteria. Se questa scende sotto un valore v1 il circuito da un messaggio sull'lcd del tipo "caricare batteria" ed un beep, se scende sotto v2 alza un pin che tramite un bjt stacca il circuito dall'uscita della schedina. Il problema viene ora. se stacco il circuito e non collega il caricabatteria, per qualche oscuro motivo di progettazione la batteria continua a scaricarsi sulla schedina fino a dei livelli minimi che non consentono una ulteriore ricarica. Non posso scollegare anche la batteria col pin del pic perchè così perderei il controllo di tensione. Non so che pesci prendere!!! Consigli????

La schedina di sparkfun consuma ugualmente...
non devi staccare l'alimentazione del circuito ma l'alimentazione della batteria... il trucco potrebbe essere mettere un mosfet in serie alla batteria... con un tasto porti alto il gate giusto per dare il tempo al tuo circuito di tenerlo alto....
quando il tuo circuito porta basso il gate il tutto si stacca...

[ElNonino]

Ho guardato gli schemi ed i DS, direi che per prima cosa dovresti verificare sulla scheda SparkFun se GND1 è collegata a GND, poi dovresti misurare la tensione presente sul nodo R3-R4 (UVLO 2.6V), tale tensione deve scendere sotto i 250mV con batteria a 2.6V.

Quando la VBATT < 2.6V il TPS61200 dovrebbe staccare l'uscita e passare in sleep, assorbendo quasi nulla, prova a tenere monitorate le 2 tensioni e vedi cosa succede.

E' chiaro che poi dovresti provvedere subito a ricaricare la batteria, se lasci tutto attaccato in qualche giorno è chiaro che la LiPo va a 0.

Non ho esperienza diretta di quei 2 IC ma sulla carta dovrebbe funzionare tuttto.

[michelozzo]

Allora, spero di essere riuscito a postare la parte del mio schema che interessa. Come si vede per questo prototipo per la schedina benedetta (u9) ho previsto una alimentazione con un alimentatore esterno e 7805. Dall'uscita vbat/gnd si va ad un interruttore bipolare che stacca sia la batteria che l'alimentazione del circuito generale lasciando vbat sempre connesso al pic per il controllo della tensione batteria (BUS VBAT). Se io inavvertitamente ignoro i messaggi di allarme batteria scarica, i beep di allarme e continuo ad usare il tutto forzosamente o lo lascio inavvertitamente acceso (può capitare nell'uso quotidiano) la batteria arriva a circa 0 VOLT!! rendendo impossibile una ulteriore ricarica se non "violentandola" per una decina di secondi con un alimentatore che gli da una "botta" di corrente di 2/3 ampere, allora rinvivisce. Allora ho pensato, alzo un pin del pic che mi stacca tutto ma non mi convince a pieno e non so come realizzare questo "blocco". Grazie a tutti.

[ElNonino]

Ho guardato la parte di schema e ti dico cosa farei io per risolvere il problema, oltre ad un paio di altri suggerimenti per migliorarlo.

Come già detto non ho mai usato i 2 IC del basetta SparkFun e quindi mi fido solo dei relativi datasheet.

Per prima cosa io eliminerei completamente il 7805 e relative connessioni, toglierei anche lo switch e collegherei direttamente la batteria alla schefa SF e l'uscita della stessa al PIC.

Per l'accensione spegnimento userei uno switch normalmente chiuso con in serie una resistenza da 220k collegato fra massa ed il piedino UVLO del TPS61200, a switch chiuso la tensione sul piedino sarebbe minore dei 250mV necessari ad attivare l'uscita a 5V, aprendelo e solo se la batteria è carica si accenderebbe il tutto. metterei poi un semplice connetore USB e ricaricherei il tutto o tramite porta PC o con un alimentatore universale USB.

E' chiaro che non ricaricando per molte settimane la batteria si esaurirà comunque.

Due suggerimenti inveci testati sul campo riguardano il PIC:

Per leggere con sicurezza la tensione della batteria devi mettere (è caldamente consigliato nei DS dell MC) un condensatore ceramico di ottima qualità da 1uf tra il piedino AN0 e massa, inoltre di consiglierei di effettuare una media mobile su almeno 8 valori letti dal A/D e successivamente un accumolo 32 o 64 degli stessi (un passa basso rudimentale).

Il circuito del reset del PIC andrebbe fatto aggiungendo anche un condensatore ceramico da 100nF fra il piedino MCLR e massa, aggiungendo in serie al pulsante una resistenza da 470ohm ed inserendo fra il pin1 del connettore ICD ed il pin MCLR del pic una resistenza da 100ohm.

[michelozzo]

URKA! Elnonino sei veramente un mito!!!!! Ho provato a cortocircuitare il pin UVLO con una resistenza da 1k a massa ed effettivamente VA TUTTO IN SLEEP!!!!
Posto anche una foto con dei test che ho fatto alla sparkfun per capirci meglio. Con la resistenza che mi hai consigliato di mettere, i primi 3 multimetri vanno a zero spaccato!!!! Senti ma se io usassi direttamente il pin del pic (quello che deve effettuare l'azione all'abbassarsi della vbat) e lo tenessi sempre basso e allo scaricare della batteria lo mandassi a 1 con un bel bc557 collegato con la base a questo pin con un partitore da 1k (pin del pic-base) e ....tipo 680 ohm (base-massa) che mi porta a zero il collettore e di conseguenza mi manda in sleep il circuito sf? Potrebbe andare? Scusa se abuso di te ma sei veramente un genio!!!! P.s. grazie anche per gli altri consigli. Se vuoi ti posto tutto lo schema (casomai dammi una mail privata perchè è un pò peso) così ti "sfrutto" fino in fondo...con i tuoi utili suggerimenti. Grazie ancora tanto - Michele