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[参考译文] 具有自动失效防护/故障切换功能的双电池电源

Guru**** 2468460 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS25200

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/680652/dual-battery-power-supply-with-automatic-fail-safe-fail-over

主题中讨论的其他器件:TPS25200

尊敬的 TI comunity:)

我正在寻找在两节电池之间切换的解决方案、这两节电池用于为整个器件(升压转换器后跟 LDO)供电。

我想要实现的是一种不太常见的解决方案,因此:

BAT1将是主电源、BAT2将是辅助电源、当 BAT1耗尽/移除/损坏时、该电源将处于激活状态。

我知道、我可以使用具有使能输入的 PowerMUX 或理想二极管、通过比较器或电池监控 IC 来控制 BAT1的电压、从而实现理想的切断/电源开关。
但我正在寻找更有用的东西、这将使我在充电方面拥有更大的自由度。

因此、当使用 BAT2时、我想实现 BAT1充电、反之亦然、以确保两个电池正常放电-这是我在这里的主要目标。
由于锂离子电池的性质、我想尽可能避免因更换电池或将其切换到位而导致的任何主入口(在 PCB 上重新连接它们)。

我不希望同时为两节电池充电或使其放电相等(因为我找到了一些以这种方式工作的解决方案)。
我的充电电流为~ 2A、这是相当典型的(壁式适配器5V/2A)、我使用专用 IC 为锂离子电池充电(两者均为18650 3.7V 型)。

截止电压将为2.7-3V、然后将打开第二个电源以保持正常运行、并应对第一个电池充电、直到充电至95%
BAT1将完全充电时、应将其切换回为器件加电、然后 BAT2将重新充电。

墙式适配器将始终连接、但仅用于维持充电(不作为第三个电源选项)。
是否有任何 IC 解决方案可用于此目的? 我假设我需要一些 MOSFET、但如何控制该充电序列?

如果两个电池都耗尽(墙式适配器断开连接/损坏等)、那么哪个电池将充电?
我们假设18650都处于~ 2.7V -我们不是讨论移除/损坏的电池-两个电池都将始终保持连接。

感谢您的帮助和时间:)

PS:很抱歉、如果我的帖子不属于此论坛、如果有更适合我的问题的地方、请将我的主题移至适当的位置。

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    您好!
    感谢您联系 E2E。
    我将对此进行研究、并很快返回给您。

    此致、
    Rakesh
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    您好、Mateusz、

    感谢您对要求的详细解释。 我已经了解了您尝试实现的目标。
    您能否分享最终产品详细信息?
    如前所述、一种方法是使用 Powermux 器件、然后配置为根据电池电压阈值切换到所需的电池电源。 充电器侧的充电方式类似。 如果您的系统上有一个微控制器、则可以使用它来实现路径可控性(开/关)。 请参阅应用手册 www.ti.com/.../slva948.pdf 我认为您正在尝试相同的操作(?)。

    如果您正在寻找用于顺序充电的"充电器 IC 解决方案"、请告诉我、以便我可以将此帖子转移到相应的论坛。


    此致、
    Rakesh
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    我已经有充电 IC:)

    该应用手册或多或少与我要实现的目标相关。
    我的设计中没有使用任何微控制器、一切都很简单。

    我没有使用高电流芯片 BTW:)

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    您好、Mateusz、

    我们没有直接的解决方案/器件来满足您的转换逻辑。
    我们需要对其他电路(监控电路、比较器)执行权变措施、以决定启用/禁用哪条路径。 但是、在某些情况下(当两个电池都充电时)、我们可能需要额外的智能/逻辑电路来确定电池放电路径的优先级。 请告诉我、您是否需要这方面的帮助。

    此致、
    Rakesh
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    我绝对需要你的帮助和建议。
    我以前从未做过这样的事情。

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    当然。
    我将在几天内回来。

    此致、
    Rakesh
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    您好、Mateusz、

    您将需要一个器件、该器件可在关断时阻止反向电流流动。 我建议将 TPS25200用于您的5V 系统、具体配置如下。 根据电池电压状态、一条充电路径和另一条放电路径可被激活。

    我认为、通过微控制器实现变得更加简单、有助于决策制定。

    当 BAT1>3V 和 BAT2<3V ->使 EN2=高电平时

    当 BAT1<3V & BAT2>3V ->使 EN1=高电平时

    如果 BAT1>3V 和 BAT2>3V ->使 EN1=HIGH (您可以选择)  

    请告诉我您的想法。

    此致、

    Rakesh

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    您的解决方案看起来非常出色。
    但我对 UC 的了解是完全不存在的。

    我仍然需要使用电压比较器和其他逻辑 IC 来执行优先充电/放电序列、可能还需要使用额外的 IC 来避免在两个电池充电/放电到某个级别时出现不正确的运行。

    但是、如果我要继续使用 UC、您建议在该设计中使用哪种 IC?

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    您好、Mateusz、

    对于 UC 部件建议-请在 e2e.ti.com/.../上打开一个主题为" UC 部件建议"的新帖子 、您的帖子将定向给合适的工程师。

    此致
    Rakesh
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    您好、Rakesh。
    假设我想坚持"不常见"的方法、不包括 UC。

    要使这些电路正常工作、需要什么? 我知道两个电池都需要由比较器测量(当电压低于~ 2.7V 时切换)。
    我知道如何在这些比较器上设置适当的电压、或者将一些 LED 添加到这些比较器的开漏输出中。

    但是、要使一切正常工作、还需要什么呢?
    我非常确信、逻辑 IC 或比较器将需要一些迟滞、以避免在电池之间进行不必要的切换。

    或者可能有一些内置计时器? 如果我知道充电电流和充电器将始终保持连接+我还知道电池容量(也可以测量充电时间)。
    这种简单的解决方案怎么样? 充电和放电路径将通过计时器进行控制。

    起初、我想的是与您的设计类似的东西、但使用散射 IC (来自线性技术-#LTC4415)。
    但是、我仍然不知道如何在切换和优先处理两个电池充电/放电或其中一个电池被移除/损坏时使其更加自动。

    最大的问题是、为了实现最佳性能、我不是始终使用连接的电源(作为主电源或辅助电源)仅使用两节电池。
    借助始终连接的电源、可以更轻松地根据我的偏好调整一切。


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    您好、Mateusz、

    我已要求电池监控团队提出解决方案、以实现这种基于逻辑的变化。 他们很快就会回来。

    此致
    Rakesh
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    您好、Mateusz、

    大多数电池监控解决方案都以单个电池系统为中心、无法满足您的系统逻辑要求。 遗憾的是、对于您的系统设计的分立式实施、我无能为力。 如果您对器件有任何疑问、请告诉我。

    此致
    Rakesh
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    好的。
    感谢你能抽出时间并提供帮助。

    然后,我将需要了解如何使用 UC 并在稍后完成此项目:)