Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Überwachung der Akkuspannung


von Torsten S. (biologist)


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Vor einer Weile habe ich den Thread 
Beitrag "Frage zu PullUps/Downs bei DC-DC-Converter" hier eröffnet. Es ging 
dabei um einen ESP32, der als mp3-Player verwendet wird. Er besitzt eine 
Ladelektronik (TP5000) für LiPo und LiFePO4 - per Lötbrücke 
konfigurierbar. Und damit ich alle Spannungen unter einen Hut kriege 
(USB, LiPo, FePo) zusätzlich einen Boost-Bock-Converter (TPS63000). Das 
funktioniert tatsächlich auch super, insbesondere habe ich keine 
Störgeräusche auf dem Kopfhörer. Cool.

Damit der Akku jedoch nicht zu weit entladen wird, habe ich ein 
optionales (per Lötbrücke steuerbar) Monitoring mittels SGM809 eingefügt 
und als Nennspannung die Variante mit 3,08 V verwendet. Das ist halt 
letztlich ein Kompromiss aus den Anforderungen von LiPo und LiFePO4. 
D.h. den LiPo soll man unter 3 V nicht entladen und der FePo hat 
unterhalb von 3 V jetzt auch nicht so viel Restladung, dass man da super 
viel verpasst. Der SGM809 steuert den EN-Pin des BBC an.

Problem: Wenn der BBC startet, dann bricht die Spannung ganz kurz auf 
etwa 2,9 V ein, was dazu führt, dass der SGM809 sofort wieder "dicht 
macht" und das Ganze von Neuem beginnt. Das passiert nicht 
grundsätzlich, aber doch zunehmend, wenn der FePo-Akku schon ein gutes 
Stück weit entladen ist.

Versucht habe ich mal, am Akku-Anschluss das Ganze mit 100 uF (ElKo) zu 
puffern, aber so ganz beseitigt hat das mein Problem auch nicht. Der 
Auszug aus dem Schaltplan ist hier: 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/586684/schematics.png

Also vielleicht habe ich die Eingangsseite mit aktuell 22,1 uF zu 
schwach gepuffert, aber ich frage mich so ein bisschen, ob mehr Puffer 
so einfach mein Problem löst, wenn z.B. +100 uF das Problem nicht gelöst 
haben. Ok, die 100 uF waren halt am Akkuanschluss und nicht direkt am 
SGM.

Oder sollte ich vielleicht einfach C58 am Eingang des SGM erhöhen? Das 
müsste den SGM ggü. kurzzeitigen Spannungseinbrüchen doch immun(er) 
machen, oder? Das Datenblatt empfiehlt hier bis zu 4,7 uF - ich habe 
einfach mal die Mitte genommen.

Ansonsten:
Möglicherweise ist es der falsche Weg, beide Akkutypen über die gleiche 
Spannung abwickeln zu wollen. Wäre es vielleicht besser, einen IC zu 
verwenden, dessen Referenzspannung man beispielsweise über einen 
Spannungsteiler einstellt und je nach Anforderung dann halt per 
Lötbrücke aktiviert? Vielleicht gibt's auch irgendwelche 
Bauteilempfehlungen - am besten aber etwas, was es auch bei JLC gibt, 
damit ich nicht wieder alles von Hand löten muss. Ganz spontan bin ich 
auf das hier gestoßen: 
https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/1133189/CONSONANCE/CN301.html.

Danke im Voraus.

von Michael B. (laberkopp)


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Eigentlich hat der TPS63000 einen soft start in dem er maximal 0.4A 
fliessen lasst. Ich kann mir allerdings vorstellen, dass der nur 
funktioniert, wenn die Kondensatoren auf Eingangs- und Ausgangsseite 
passend gewählt sind, auch was niederimpedanzes Hochfrequenzverhalten an 
geht. Zudem sind 0.4A natürlich schon eine Hausnummer. Vielleicht wählst 
du einen RESET-Controller mit einstellbarem Delay ?

von Torsten S. (biologist)


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Ja, Einstellbarkeit mittels Delay wäre natürlich auch eine Option.
Ansonsten, statt C58 zu vergrößern, könnte ich vielleicht auch R42 
vergrößern. Oder halt beides zusammen. Das Datenblatt sagt für R42 bis 
1k und C58 bis 4.7u.

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