Прошу разъяснить принцип

[Antzor]

Прошу разъяснить принцип

Добрый день. Помогите разобраться. Есть устройство, которое в обобщенном виде можно представить схемой как на рисунке. Меня интересует вопрос, каким образом, реализуется одновременная работа основной схемы и зарядка аккумулятора? Я просто не могу понять, если у меня есть Li-po аккумулятор, напряжением 3,7 В который питает схему. Я подключаю зарядное устройство, которое выдает 5 В. Каким образом не попадают в основную схему? Или все-таки попадают?

 

[IronArgument]

5В не подаются напрямую на аккумулятор, они подаются на контроллер заряда, а с него уже необходимое напряжение поступает на аккумулятор. Гуглите "контроллер заряда li-ion аккумулятора".

 

[Antzor]

Про контроллеры заряда я знаю. Возможно я неправильно составил вопрос.
Как я понимаю заряд аккумулятора происходит при поддержании определенного значения силы тока, при этом, основная цепь присоединена параллельно аккумулятору, поэтому сила тока которая потечет в ней, будет не такая как при обычном режиме работы.

 

[Antzor]

Вот для примера обычная диаграмма зарядки аккумулятора.

 

[IronArgument]

основная цепь присоединена параллельно аккумулятору

Что Вы подразумеваете под "основной цепью", цепь нагрузки? На фото платы контроллера видно, что цепь нагрузки не соединена параллельно аккумулятору, иначе контактные площадки "OUT-" и "B-" были бы соединены между собой. Как я понимаю, одна из задач контроллера зарядки - обеспечить штатный режим работы нагрузки, независимо от того, заряжается аккумулятор или нет.

 

[Antzor]

Да, основная цепь это цепь нагрузки.
Нашел схемку этого модуля. Выходы OUT+ и В+ соединены. Выходы земли разделены, но я думаю это не суть (поправьте если я неправ). Получается, что когда аккумулятор начинает заряжаться, на выводе В+ напряжение будет расти, ток будет постоянным. соответственно та нагрузка которая будет подключена к выводу OUT+ будет находиться под таким же напряжением и током.

 

[IronArgument]

Нет, не так. Практически любая схема имеет массу (общий провод), но это не значит, что все элементы, подключенные одним выводом к этой массе будут находится под одинаковым напряжением, и через них будет течь одинаковый ток. Возьмём, к примеру, обычные проводные стереонаушники. Они оба подключены к одному общему проводу, но сигналы из обоих наушников идут разные, потому что ток и напряжение на обмотках катушек левого и правого каналов меняются независимо.

 

[Antzor]

Хорошо. Я нарисовал как я вижу появление потенциалов в схеме. В наушниках потенциал земли один, а потенциал "плюса" разный. Здесь наоборот. Поясните пожалуйста, как таком случае будут течь разные токи?

 

[IronArgument]

В наушниках потенциал земли один, а потенциал "плюса" разный. Здесь наоборот.

В разных схемах общий провод может быть, как положительный, так и отрицательный, суть это не меняет. Вполне можно создать схему контроллера заряда с общим отрицательным проводом. Это зависит от конструкции и выбранной элементной базы устройства.

Поясните пожалуйста, как таком случае будут течь разные токи?

Элементарно, один ток будет течь через аккумулятор, другой ток - через нагрузку. Направление тока через аккумулятор может менять направление, в зависимости от того, заряжается ли аккумулятор или разряжается. Направление тока через нагрузку остаётся неизменным.

 

[IronArgument]

Если интересует работа конкретной схемы контроллера, подробное описание здесь: Схема контроллера литий-ионного аккумулятора.

 

[Antzor]

По ссылке почитал. Там вообще от входа платы контроллера аккумулятора два провода и все. В данном случае получится ситуация про которую я говорил, что ЗУ подключено окажется параллельно нагрузке и аккумулятору.

 

[IronArgument]

В данном случае получится ситуация про которую я говорил, что ЗУ подключено окажется параллельно нагрузке и аккумулятору.

Замечательно. Зачем тогда городить все эти микросхемы и мосфеты, если в итоге окажется, "что ЗУ подключено параллельно нагрузке и аккумулятору"? Подключить всё параллельно и дело с концом! :fase:

 

[derba]

Замечательно. Зачем тогда городить все эти микросхемы и мосфеты, если в итоге окажется, "что ЗУ подключено параллельно нагрузке и аккумулятору"? Подключить всё параллельно и дело с концом! :fase:

Все правильно, зарядное параллельно нагрузке. А аккумуляторы параллельно нагрузки через контроллер.
Тут получаются варианты:
1 аккумулятор не заряжен, контроллер подключил аккумуляторы, нагрузка подключена к зарядному и аккумулятору в параллель.
2 Аккумулятор зарядился, контроллер отключил зарядку. Нагрузка подключена только к зарядному. Но, если сопротивление нагрузки уменьшилось, т.е. ток увеличился и тока нагрузки не хватает, то контроллер подключит еще аккумулятор к нагрузке.
3 Пропало напряжение в сети, контроллер включил аккумуляторы в параллель.
4 Пропало напряжение в сети, аккумуляторы сели до предела, контроллер отключил аккумулятор от нагрузки. Только в этом варианте все потухло.

 

[IronArgument]

Все правильно, зарядное параллельно нагрузке. А аккумуляторы параллельно нагрузки через контроллер.

По схеме видно, что и нагрузка и аккумулятор не подключены напрямую к заряднику, а подключены через контроллер TP4056, и ток устанавливается резистором R3. И батарея с нагрузкой тоже не подключены параллельно друг другу постоянно, их разделяет ключ, управляемый микросхемой защиты DW01A.

 

[Antzor]

Я согласен что аккумулятор не подключен параллельно нагрузке напрямую. Но Вы так и не сказали, каким будет ток в нагрузке в момент зарядки аккумулятора?

 

[IronArgument]

Не зная сопротивление нагрузки, невозможно сказать, каким будет ток в нагрузке. Кроме того, сопротивление нагрузки может меняться. Если, к примеру, это электродвигатель или телефон, то в зависимости от задач, они будут потреблять разный ток. Чтобы не было просадки напряжения на нагрузке в момент подключения разряженного аккумулятора, источник питания должен иметь достаточную мощность, чтобы обеспечить ток, достаточный для одновременного питания нагрузки и для зарядки аккумулятора. В этом случае, ток в нагрузке никак не изменится, возрастёт только ток, потребляемый от источник питания.

 

[Antzor]

Согласен про сопротивление. Но вопрос вот какой, микросхема контроллера знает что она должна выдать на аккумулятор 100 мА. Она и будет выдавать этот ток. Как я уже рисовал, с выхода микросхемы будет идти ток Iн + Iз. Сумма этих токов будет 100 мА. А по Вашей логике ток должен постоянно меняться, но быть больше 100 мА, чтобы мог заряжаться аккумулятор.

 

[IronArgument]

Ток меняется не по моей логике, он просто меняется. Заряженный и разряженный аккумулятор не будут потреблять одинаковый ток. Наверное замечали, что зарядник к окончанию зарядки становится холодным. И нагрузка, в большинстве случаев, тоже потребляет ток неравномерно. В частности, аккумуляторная дрель будет потреблять максимум энергии при максимальной нагрузке и минимум - на холостых оборотах.