Как зарядить автомобильный аккумулятор от другого аккумулятора? Силовой блок на LM5176

Как зарядить автомобильный аккумулятор от другого аккумулятора? Как зарядить дополнительный аккумулятор во время движения автомобиля? Как «прикурить» автомобиль с севшим аккумулятором не превышая допустимый зарядный ток? Как зарядить суперконденсатор?

Всё это можно сделать с помощью силового блока на LM5176. Входное напряжение может меняться от 10 до 16V. Напряжение на выходе можно установить от 14 до 15V. Зарядный ток можно изменять от 0.8А до 15А. Сердцем нашего силового блока является Buck-Boost контроллер LM5176 от компании Texas Instruments. Как устроена схема:

В хорошем качестве схема лежит во вложении.


Buck-Boost контроллер управляет 4-мя силовыми ключами VT3, VT9, VT7, VT5


Когда V in > V out схема работает в режиме Buck и понижает входное напряжение (работают левые ключи);
Когда V in < V out схема работает в режиме Boost и повышает входное напряжение (работают правые ключи);
Когда V in = V out схема работает в режиме transition и задействуются все 4 ключа;

В режиме короткого замыкания на резисторах R11 R12 превышается порог и ток ограничивается (12А при 5 мОм)

Все основные параметры работы контроллера настраиваются за счет внешних компонентов:
Частота определяется R15 (264 КГц)
Время мягкого старта C32
Упрощенный расчёт можно сделать по ссылке, а можно и покурить даташит:)


Внимание первые грабли! Очень важно собрать все выводы компонентов AGND на один полигон и подключить этот полгон прямо к контроллеру DA1 LM5176 (ножка 10).


Порог включения и выключения силового блока определяется резисторами R7, R8, R19, а весь силовой блок можно выключить, подав 3.3V на XP1.


Напряжение на выходе определяется делителем R16, R17 и составляет 14.8V. Чтобы управлять выходным напряжением, добавляется резистор R177. Когда U out reg = 0.8V, на выходе силового блока будут те же 14.8V. Изменяя U out reg, например с ножки микроконтроллера, можно менять напряжение на выходе, т.е. уровень, до которого заряжается АКБ.


Величина зарядного тока фиксирована и определяется резистором R5. (11А при 6 мОм)


Можно ли при помощи микроконтроллера управлять зарядным током? Да! Я расскажу, как это сделать, в следующей статье.

А вот так выглядит весь силовой блок вместе с цепями управления и защиты:


Внешнего обдува не требуется. Максимальный нагрев элементов при комнатной температуре не более 55 градусов.
  • ?
  • 15 марта 2019, 19:53
  • CreLis
  • 1
Файлы в топике: POWER.zip

Комментарии (5)

RSS свернуть / развернуть
Схема мелковата (а надпись о том, что она есть в аттаче я заметил только со второго раза). Стоит добавить увеличенную версию, открывающуюся при клике.
Внимание первые грабли! Очень важно собрать все выводы компонентов AGND на один полигон и подключить его прямо к микроконтроллеру. (ножка 10)
Наверное, все же, не «микроконтроллеру», а «ШИМ-контроллеру»?
0
  • avatar
  • Vga
  • 16 марта 2019, 00:59
Исправил, спасибо!
0
Ай, красава!!!
0
И это. VD9 и VD10 зачем? Те, что внутри транзисторов недостаточно быстры или недостаточно сильны?
0
VD9 и VD10 действительно дублируют внутренние диоды полевиков. При выборе VD9 и VD10 важно минимальное прямое напряжение. 0,38...0,45V. Если эти диоды снять, то работать будет, но нагрев полевиков увеличится. Я это заметил во время тестов в режиме transition. В даташите про это ни слова. Но когда я анализировал схемы демобордов самого TI, то заметил, что они сами практически всегда их ставят. При компоновке важно располагать эти диоды как можно ближе к транзисторам.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.