LiPo Ladeschaltung

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Hallo zusammen,

ich weiß, ich hab schon mal ein Thread deswegen erstellt, aber der lief letztendlich auf nichts mehr raus, bzw. auf gut deutsch: kamen keine Antworten mehr, deswegen wollt ich den jetzt nochmal erstellen mit meiner letzten Antwort, da ich in dieser eine Schaltung entworfen hatte.

Mal Copy & Paste vom letzten Thread faul pfeif:

Ich hab mich "ein wenig" auf die Suche begeben und was für meine Ladeschaltung gesucht. Damit bei ich auf den MPC73861 gestoßen und dachte mit, das wär doch was. Gut, der hat zwar nur einen Ladestrom von 1,2 A, aber mein Gott.. wartet man jetzt halt ne halbe Stunde länger hust.

Die Schaltung, die "ich" dazu konstruiert hab, hab ich mal als Anhang hochgeladen (ich weiß, meine Handschrift ist nicht grad die schönste). Die hab ich mir aus dem Datenblatt von Seite 19 geklaut.
Allerdings hab ich nicht die Pinbeschaltung genommen, sondern die der SOIC-Bauform (Seite 1).

Jetzt hab ich aber noch Fragen:

  • Für den Programm-Pin (7) hab ich zwei verschiedene Verschaltungen bei 1,2 A Ladestrom gefunden:

  • Einmal den Pin auf GND gelegt

  • und einmal mit dem berechneten Widerstand
    Was muss ich jetzt machen? Oder geht beides?

  • Die Widerstände R2, R3 und R4: Wie muss ich die dimensonieren? Ich hab zwar Formeln im Datenblatt auf der Seite 17 gefunden, aber die schauen mir ein wenig seltsam aus.

  • Den Eingang STAT2 benutzt ich nicht. Richtig, den auf GND zu legen?

  • Da ich am Eingang der Schaltung (X1) 12 V anliegen hab, muss die LED am STAT1 für 12 V dimensioniert werden, oder? Oder macht das der IC?

  • Ganz rechts auf meinem Schaltplan hab ich nach der Verzweigung zu meinem Akku (X2) meinen StepUp-Wandler drin. An dessen Vout eine Diode, damit ich auch über den ISP einspeisen könnte und der StepUp keinen Schanden nimmt. Funktioniert das so? Gibt's ne Möglichkeit, dass ich den Spannungsfall an der Diode (0,54 V) reduziere? (A la zwei Dioden parallel: Widerstandsparallelschaltung => geringerer Gesamtwiderstand?).

  • Muss ich auch eine Diode MCP <-> Akku einbauen, damit der Lade-IC nicht an den 3,7 V anliegt und auf der anderen Seite gar nichts? Oder juckt das den MCP nicht? (Hab dazu nichts gesehen.)

  • Könnte die Schaltung hinhauen? Oder kann ich des gleich wegschmeißen und mich an was neues machen?

Noch kurz zur Erläuterung:
X1: Spannungsversorgung 12 V der Schaltung
X2: Klemmen zum Akku
X3: Rest der Schaltung, die ich ja bereits habe

Zudem bin ich am überlegen, im Steuergerät zwei Akku's unterzubringen, weil das ja deutlich mehr Saft braucht. Dafür müsste ich ja dann den Pin VBat1 (12) allein auf den einen Akku und VBat2/VBat3 (13/14) auf den anderen Akku bringen, oder nicht?

Muss jetzt langsam anfangen, voraus zu planen, weil ich nach dem 25.01. 4 WOchen Zeit hab, das Zeug umzurüsten bis zum nächsten Test. Ich hoffe, dass bis dahin alles wieder so weit fertig wird, mit eurer Hilfe.

Falls jemand fragen sollte, warum ich das nicht in Eagle gezeichnet hab: den MCP73861 gibt's da nicht. Den müsste ich selber einfügen und da muss ich erst noch mal Tutoritals wälzen, geb ich zu.

Und zu guter letzt: Die SOIC-Bauform ist SMD, oder? Kriegt man die auch als "ungeübter Löter" hin, oder kann ich das gleich vergessen, bzw. gibt's vergleichbare, für die ich diese Schaltung verwenden kann, in DIP?

Ich hoffe, dass diesmal eine Ladeschaltung raus kommt, die ich verwenden kann und nicht wieder "benutzt doch diese oder diese". Ich will alles auf einer Platine haben.

LG und schönen Abend

Fipsi

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Für den Programm-Pin (7) hab ich zwei verschiedene Verschaltungen bei 1,2 A Ladestrom gefunden:

  • Einmal den Pin auf GND gelegt
  • und einmal mit dem berechneten Widerstand
    Was muss ich jetzt machen? Oder geht beides?

Steht im Datenblatt auf Seite 5 oder auf Seite 17(5.1.2 PROG INPUT) . Darüber wird Ladestrom geregelt.

Die Widerstände R2, R3 und R4: Wie muss ich die dimensonieren? Ich hab zwar Formeln im Datenblatt auf der Seite 17 gefunden, aber die schauen mir ein wenig seltsam aus.

Was willst du Dimensionieren? Die Werte sind in der Typical Application Schematic abgebildet. Hier brauchst du keine Leistungs Potis wenn du das meinst. Nehm einfache Spindelpotis, die lassen sich besser einstellen als die einfachen schwarzen.

Den Eingang STAT2 benutzt ich nicht. Richtig, den auf GND zu legen?

Das ist ein Ausgang und kein Eingang. Kann offen bleiben.

Da ich am Eingang der Schaltung (X1) 12 V anliegen hab, muss die LED am STAT1 für 12 V dimensioniert werden, oder? Oder macht das der IC?

12V ist jetzt nicht umbedingt optimal. 9V wären vermutlich besser. Solange du aber sicher stellen kannst, dass deine Netzteile nicht zwischenzeitig 13.5V anliegen haben, kann das so bleiben.

LED muss auf die Vdd dimensioniert sein. Der Berechne Widerstand sollte so gewählt werden, dass die Led mit 4-12mA betrieben wird, nicht 20mA!

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sschultewolter:
Steht im Datenblatt auf Seite 5 oder auf Seite 17(5.1.2 PROG INPUT) . Darüber wird Ladestrom geregelt.

Die Formel hatte ich gefunden, war mir ehrlich gesagt nicht ganz ehrlich, da mir die ein wenig unsinnig vorkam, bis mir eben wieder einfiel: Punkt vor Strich! facepalm
Heißt, für IREG = 1,2 A ist RPROG = 1,1 kOhm.

sschultewolter:
Was willst du Dimensionieren? Die Werte sind in der Typical Application Schematic abgebildet. Hier brauchst du keine Leistungs Potis wenn du das meinst. Nehm einfache Spindelpotis, die lassen sich besser einstellen als die einfachen schwarzen.

Ach das sollen Poti's sein?? Dachte, das sind irgendwelche normalen Widerstände bis auf R4. Aber wie muss ich die einstellen? Wenn ich das richtig gelesen hab, habn die irgendwas mit ner Temperatur zu tun..?

sschultewolter:
Das ist ein Ausgang und kein Eingang. Kann offen bleiben.

Das hört man gern^^

sschultewolter:
12V ist jetzt nicht umbedingt optimal. 9V wären vermutlich besser. Solange du aber sicher stellen kannst, dass deine Netzteile nicht zwischenzeitig 13.5V anliegen haben, kann das so bleiben.

LED muss auf die Vdd dimensioniert sein. Der Berechne Widerstand sollte so gewählt werden, dass die Led mit 4-12mA betrieben wird, nicht 20mA!

Ich hätte halt gleich diese LED genommen.

LG

Fipsi

Edit: Oh scheiße.. ich hab gerade gesehen, dass es den MCP73861 gar nimmer gibt o,O Zumindest find ich den bei keinem Händler mehr.

Edit 2: Ich such jetzt gerade nen vergleichbaren IC, find aber keinen.. der MCP73123 is nur für 6,5 Vin..
Man, was isn das für n kack? >.< :frowning: Jez hat ich dacht, hab ich mal was hingebracht..

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Besorg dir doch son Modul von Adafruit, da ist schon alles drauf

Laut den Daten unten gibt das Modul standartgemäß 500mA, aber durch hinzufügen eines
Wiederstandes kannst du das erhöhen auf bis zu 1.2A (da kannste dann einen passenden Poti für nehmen):

"Default charge rate is about 500mA, but you can easily change this by soldering in a through-hole resistor on. The chip can do 100-1200 mA charging"

Edit:
Gibts auch noch kleiner für eine Zelle:

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Wie ich schon sagte, hätte ich gern alles bei mir auf einer Platine drauf.
Und Poti's würden da auch keine hin kommen, sondern nur Festwiderstände, da sich die Werte nicht zu verändern haben.
Und sorry, aber 13,50 € (pro Stück, wenn ich 10 nehm) ist auch eindeutig zu viel.

Danke aber für den Link.

LG

Fipsi

Edit: DA ist übrigens mein MCP73861 rauf.

Edit 2: Und Vin hab ich 12 V.

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Schau doch mal bei Reichelt, welche die dort alle Verfügbar haben.

Ansonsten direkt bei http://www.mouser.de/Semiconductors/Power-Management-ICs/Battery-Management/_/N-wnwk/ , da bekommste fast alles.

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sschultewolter:

Auf die Idee, da nachzuschaun, bin ich auch schon gekommen, aber ich weiß ehrlich gesagt nicht mal, nach welchen Typen ich suchen muss. Ich such jetzt zwar mal alle Gruppen durch, aber das dauert ein wenig^^.

Nach dem MCP73861 hatte ich auch bei Mouser schon geschaut, da stand, der wird nimmer hergestellt.

LG

Fipsi

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Dieses Modul habe ich mehrfach im Einsatz, für eine Zelle bis 1A.
Hier ein Lieferant aus D, gibt es aus China zum halben Preis. Wenn du den Ladestrom einstellen willst, kannst du die Schaltung modifizieren.

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Ich bin gerade reichelts komplettes IC-Sortiment durch:
Mein armer Kopf.. jedenfalls:
Tausende und abertausende A/D-Wandler, Regler, Verstärker, Operationsverstärker und weiß der Teufel noch alles, aber nicht ein einziger LiPo-Lade-IC. Gibt's bei denen einfach nicht.

erni-berni: Der hat als Eingang nur nen USB-Anschluss. Heißt 5 V.

LG

Fipsi

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Von Microchip gäbe es noch den hier

http://www.mouser.de/ProductDetail/Microchip-Technology/MCP73113-16SI-MF/?qs=sGAEpiMZZMtm36YkO3Igk0H%2F1WvhcExR

Jedoch nur noch in DFN Package!

Für solche speziellen Sachen ist Reichelt einfach zu klein! Da musst du schon bei Digikey oder Mouser schaun. Aufpassen mit dem Bestellwert. Bei Mouser müssen glaub 80€ zusammenkommen, damit Versand frei, ansonsten ~25€ Versand.
Ware kommt dann aus den USA. Ist aber in 2-4 Tagen zu Hause. Nachverzollt wird nicht, das übernimmt Mouser.

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Den MCP73113 hatte ich auch schon, aber das hat Vin = 6 V. Ich hab nach wie vor 12 V. Soll ich dann nen (gefühlt) 10'ten Spannungsregler einbauen?

LG

Fipsi

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Les das Datenblatt, denn da stehen die Werte, auf die du dich verlassen kannst.

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Ich schau ja in's Datenblatt.. aber was heißt dann in Table 1: OVP?

"18V Absolute Maximum Input:

  • 6.5V (MCP73113)
  • 5.8V (MCP73114)"
    les ich als: "über 18 V raucht er ab, damit er lang gesund bleib bei 6,5 V (MCP73113) bzw. 5,8 V (MSP73114)".

Oder wie ist das sonst zu verstehen?

LG

Fipsi

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OVP = OverVoltageProtection

Vdd sollte zwischen 4 und 16V liegen

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Okay, heißt ja dann doch, dass ich diese Schaltung verwenden kann.
Nur krieg ich niemals die 80 € zusammen o,O

Und ich versteh gerade ehrlich gesagt nicht, von welchem Wert die OVP ausgeht.. steh ich grad bisschen aufm Schlauch. Kannst du mir das bitte kurz erklären?

LG

Fipsi

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So, hab jetzt gerade mal die Ladeschaltung in Eagle gekloppt (siehe Anhang).
Ist die so in Ordnung?

(X1 kommen die 12 V; X2 geht auf einen Wechselschalter mit Mittelstellung Aus (der immer beschaltene Pin des Schaltern geht auf den Akku-Plus-Pol), X2-3 ist GND vom Akku, X2-1 geht auf einen Schaltkontakt vom Schalter um den Akku zu laden, X2-2 kommt vom anderen Pin des Schalters und geht dann auf die restliche Schaltung)

Quasi: Eine Schalterstellung zum laden, eine um das Gerät zu benutzen, damit am MCP73113 keine Akku-Spannung anliegt, wenn keine 12 V da sind (oder ist das dem egal? Hab nichts dazu gesehen).

Und da würde ich dann die weitere Schaltung anlegen, also da, wo 3,3 V steht (ja, ich weiß, sind 3,7 V, gabs aber nicht) kommt dann mein StepUp-Regler für 5 V dran und an den dann noch ne Diode, bevor alles auf die Schaltung geht.

Kann ich das so zusammen kleistern? Oder sollt ich, wenn ich das angeschalten hab, das Land verlassen..?

LG

Fipsi

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Ich hab ja den Schaltplan schon fertig gemacht (leider hat sich noch niemand dazu geäußert) und in der Standard-lib von Eagle ist der MCP leider nicht dirn (gar keiner übrigens). Ich hab jetzt selber einen gemacht, aber mir schaut das Package irgendwie ein wenig seltsam aus. Könnte sich das bitte mal jemand ansehen?

Vielen Dank und LG

Fipsi

Edit:
Jetzt kann ich die nicht anhängen.. dann halt hier..

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sschultewolter:
Für solche speziellen Sachen ist Reichelt einfach zu klein! Da musst du schon bei Digikey oder Mouser schaun. Aufpassen mit dem Bestellwert. Bei Mouser müssen glaub 80€ zusammenkommen, damit Versand frei, ansonsten ~25€ Versand.
Ware kommt dann aus den USA. Ist aber in 2-4 Tagen zu Hause. Nachverzollt wird nicht, das übernimmt Mouser.

Sonst gibt es auch RS-Componets, Distrelec, Farnell, Völkner ...

Grüße Uwe

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Danke für die Namen Uwe.

Kann sich bitte jemand meine lib kurz anschaun?
Mir schaut das Teil unlötbar aus und würd auch fast sagn, für 1, 2 A sind die Kontakte ganz schön klein.

Vielen Dank schon mal und
LG

Fipsi

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Hallo Fipsi,

ich habe mir jetzt nicht alle Maße angesehen, aber das wichtigste Maß - der Abstand der Lötpads - ist statt 0,5mm nur 0,48mm. Der Fehler summiert sich über 5 Pins zwar nur auf 0,1mm auf, aber lieber korrgieren. Der gegenüberliegende Abstand stimmt. Padgröße auch.

Das DFN Package hat die Kontaktflächen hauptsächlich unter dem Gehäuse. Ich denke, das ist nur mit Paste und Heißluft zu löten, nicht mit Lötspitze, aber versuchen kann man's. Ordentlich Löthonig und dann mit Entlötlitze überschüssiges Lötzinn wieder wegnehmen.

Hast du die Empfehlung beachtet im Datenblatt S. 23 Fig 6.4 (siehe Screenshot). Die Pins werden hier ja eher großflächig verlötet. Damit beantwortet sich auch deine Frage bzgl der 1,2A.

Gruß
Reinhard

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