標(biāo)題: 關(guān)于5v降壓3.3與鋰電池升壓5V的問題 [打印本頁]
作者: vipsundawei    時(shí)間: 2023-3-31 19:04
標(biāo)題: 關(guān)于5v降壓3.3與鋰電池升壓5V的問題
目前再做一個(gè)項(xiàng)目，遇到些問題，抱著學(xué)習(xí)交流的態(tài)度請(qǐng)教各位壇友。
電源為2個(gè)18650@2000ma電池并聯(lián)組成，合計(jì)4000mah。
本項(xiàng)目中涉及到的用電器件如下（正常工作時(shí)總電流約200ma）：

1、4個(gè)ws2812編程燈珠（手冊(cè)工作電壓為5v，實(shí)測(cè)3.3v下可正常工作，亮度略微受影響）
2、樂鑫esp32主控mcu。
3、2.8寸并口屏幕。

目前方案外經(jīng)4056給18650充電，經(jīng)mos開關(guān)電路后至HX3406（dcdc降壓芯片）降壓為3.3v后給屏幕，mcu，2812供電。
但是目前該方案當(dāng)電池電壓降至3.4v左右時(shí)屏幕背光會(huì)產(chǎn)生亮度抖動(dòng)，懷疑可能是因?yàn)閐cdc降壓壓差過低導(dǎo)致。

現(xiàn)在想對(duì)整體方案進(jìn)行修改，到達(dá)壓榨電池性能，增加續(xù)航時(shí)，同時(shí)改善低壓時(shí)屏幕背光抖動(dòng)的現(xiàn)象。

修改思路：
采用tp5400或類似充升一體ic替代原有4056，升壓5v后 供2812燈珠。
其余器件繼續(xù)由3406進(jìn)行dcdc降壓或用類似1117等ldo降壓至3.3供mcu和屏幕。

本人能力有限非科班出身，真誠請(qǐng)教各位壇友，歡迎討論互相學(xué)習(xí)。
1、3.4-3.5v 是否為18650放電合理的終止電壓，有沒有必要為了壓榨剩余不多的電量先升壓5V后再降壓。先升后降是否會(huì)造成不必要的損耗。
2、如果升壓5v后，3.3v需求僅為 屏幕和mcu，這時(shí)應(yīng)選用ldo還是dcdc，在1.7v壓差下哪種轉(zhuǎn)換效率高，
歡迎各位踴躍討論，如果有介紹不清楚的地方歡迎提問，我會(huì)隨時(shí)補(bǔ)充。




作者: odfggf    時(shí)間: 2023-3-31 21:23
18650一般放電下限電壓≥2.5V，有保護(hù)板都情況下，大于3V。

dcdc的轉(zhuǎn)換效率大于LDO，LDO是低壓差線性穩(wěn)壓電路。
直接從電池穩(wěn)壓輸出，可以選擇升降壓模塊，也可以電池串聯(lián)，在接dcdc降壓為3.3v
作者: li64331218    時(shí)間: 2023-3-31 22:42
先升再降，電池還是并聯(lián)使用為好。可選低壓差的DC轉(zhuǎn)換器。0.5-1v的
作者: Y_G_G    時(shí)間: 2023-4-1 01:54
1:鋰電池直接給燈帶供電,這是效率最高的方案,鋰電池供電,效率很重要
2:看一下MCU和屏幕,能不能直接用鋰電池供電,如果能,就直接供電,不能再看第3點(diǎn)
3:看一下MCU,能不2.8V或者3.0V供電,能的話,就用2.8V的或者是3.0V的LDO供電,MCU用電并不多
4:屏幕如果能用鋰電池直接供電就直接供電,如果不能,就用TP5400升壓再供電
5:不管哪個(gè)器件,優(yōu)先選擇鋰電池直接供電,不行,才想其它的辦法
作者: a399288395    時(shí)間: 2023-4-1 09:20
18650的放電下限2.6V；如果要完全使用完4000Ma 最好的方法是兩節(jié)電池串聯(lián)后再降壓給電路供電；這樣做的好處是穩(wěn)定性好；絕對(duì)不會(huì)出問題；缺點(diǎn)就是由于電壓轉(zhuǎn)換因?yàn)樾实脑驎?huì)有一定的功率損耗；其次需要額外的降壓芯片以及配套的充放保護(hù)電路，成本會(huì)增加
效率最高的方法就是用鋰電池直接供電；但是有兩個(gè)缺點(diǎn)；1；由于各種器件的下限工作電壓不一致；就會(huì)造成電壓降到臨界狀態(tài)的時(shí)候；造成個(gè)別模塊芯片工作不穩(wěn)定或者不工作；2；其次就是不能完全的把4000Ma的容量使用完全；間接的來說也就是一種功率浪費(fèi)；比如鋰電池的下限是2.6V；芯片的最低電壓是3.3V；當(dāng)電池電壓低于3.3V的時(shí)候電路就不工作了；那么相當(dāng)于有0.7V的容量沒有被使用；
所以經(jīng)過上面分析；優(yōu)先選擇能低壓工作的芯片和模塊，效率最高；配套的3.7V鋰電充放電路簡(jiǎn)單成本低； 其次 就是 改成串聯(lián)再降壓供電
作者: a399288395    時(shí)間: 2023-4-1 09:28
a399288395 發(fā)表于 2023-4-1 09:20
18650的放電下限2.6V；如果要完全使用完4000Ma 最好的方法是兩節(jié)電池串聯(lián)后再降壓給電路供電；這樣做的好處 ...

其次還有一種折中的辦法； 兩節(jié)電池還是并聯(lián)；可以電池直供的就用電池；不能直供的就轉(zhuǎn)換電壓后再供電；  
作者: Y_G_G    時(shí)間: 2023-4-1 09:34
a399288395 發(fā)表于 2023-4-1 09:20
18650的放電下限2.6V；如果要完全使用完4000Ma 最好的方法是兩節(jié)電池串聯(lián)后再降壓給電路供電；這樣做的好處 ...

別亂扯
為什么4.20V的鋰電池要叫"3.7V2000mAh"?
不管你放電的電流是多少,當(dāng)電池電壓下降到3.0V或者以下時(shí),電量基本是沒有了,你就算是放到2.4V,它也放不了多少電,估計(jì)是5%都不到,很多電池保護(hù)板的保護(hù)電壓是2.8V或者是3.0V的,你以為人家不會(huì)設(shè)計(jì)保護(hù)板嗎?
串聯(lián)也一樣的要DC-DC,效率不見得會(huì)高,拿保護(hù)板和充電的錢去買好點(diǎn)的升壓IC,一樣的有90%的效率,降壓型DC-DC的效率大多也就是90%左右
作者: vipsundawei    時(shí)間: 2023-4-1 10:02
odfggf 發(fā)表于 2023-3-31 21:23
18650一般放電下限電壓≥2.5V，有保護(hù)板都情況下，大于3V。

dcdc的轉(zhuǎn)換效率大于LDO，LDO是低壓差線性穩(wěn) ...

謝謝，可是充電接口為usb接口，5V輸入，如果串聯(lián)的話可能充電部分要增加升壓電路，可以推薦個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠皮實(shí)耐用適合量產(chǎn)的充電IC嗎，謝謝
作者: vipsundawei    時(shí)間: 2023-4-1 10:03
li64331218 發(fā)表于 2023-3-31 22:42
先升再降，電池還是并聯(lián)使用為好。可選低壓差的DC轉(zhuǎn)換器。0.5-1v的

目前選用的HX3406已經(jīng)是低壓差的dcdc了，可能選型選的不太好，可以推薦個(gè)嗎 ，我們比較一下謝謝，
作者: a399288395    時(shí)間: 2023-4-1 10:05
Y_G_G 發(fā)表于 2023-4-1 09:34
別亂扯
為什么4.20V的鋰電池要叫"3.7V2000mAh"?
不管你放電的電流是多少,當(dāng)電池電壓下降到3.0V或者以下 ...

你說是的就是的吧；你自己去看下DW01 ；DW06D的規(guī)格書； 看看過放的保護(hù)閾值是多少；
作者: vipsundawei    時(shí)間: 2023-4-1 10:10
Y_G_G 發(fā)表于 2023-4-1 01:54
1:鋰電池直接給燈帶供電,這是效率最高的方案,鋰電池供電,效率很重要
2:看一下MCU和屏幕,能不能直接用鋰電 ...

確實(shí)是個(gè)好方案，之前沒有想到 ， mcu和屏幕可以用3v來驅(qū)動(dòng)，我覺得應(yīng)該是可行的，可是ldo從效率的角度上說 是不是沒有dcdc高，這樣雖然可以減少低壓時(shí)對(duì)系統(tǒng)帶來的影響，但是由于效率問題丟失了一部分電量，看來沒有十全十美的方案，都要進(jìn)行取舍。謝謝受教了，
作者: vipsundawei    時(shí)間: 2023-4-1 10:16
a399288395 發(fā)表于 2023-4-1 09:20
18650的放電下限2.6V；如果要完全使用完4000Ma 最好的方法是兩節(jié)電池串聯(lián)后再降壓給電路供電；這樣做的好處 ...

解釋的很詳細(xì)非常到單位，那么如果采用串聯(lián)方案的話，我認(rèn)為是優(yōu)先選擇dcdc降5v供2812，那么5降3的方案您認(rèn)為是ldo好還是dcdc號(hào)呢，或者有無某種IC可以5和3同時(shí)輸出。謝謝
作者: Y_G_G    時(shí)間: 2023-4-1 12:01
a399288395 發(fā)表于 2023-4-1 10:05
你說是的就是的吧；你自己去看下DW01 ；DW06D的規(guī)格書； 看看過放的保護(hù)閾值是多少；

不是我說是就是,那是是過放保護(hù),國產(chǎn)的的保護(hù)IC基本是2.4V左右
但并不是說每次都要放電到2.4V讓保護(hù)板來關(guān)機(jī)的
它只是一個(gè)保護(hù)而已,正常的使用,單片機(jī)是要有ADC去檢測(cè)電池電壓的,低于3.0V就可以關(guān)機(jī)了
正常來說,恒流的情況下,4.20V放電到3.0V能放兩個(gè)小時(shí)的話,3.0V再放到2.40V,最多就是幾分鐘的事情,不會(huì)超過10分鐘,不信你試一下
但每次都放電到2.40V,放電總時(shí)長(zhǎng)提高個(gè)三五分鐘,電池容易壞,整體效果并不好



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