
基于SC8902QDHR小功率后备UPS
简介
采用了南芯的芯片,最大功率36W,快速的断电切换,高动态响应,电池采用2S电池,自带均衡电路,电池保护电路
简介:采用了南芯的芯片,最大功率36W,快速的断电切换,高动态响应,电池采用2S电池,自带均衡电路,电池保护电路开源协议
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(未经作者授权,禁止转载)描述
该PCB兼容睿斯的UPS的版型,睿斯的板子存在设计缺陷,容易把电池充鼓了
采用了物美价廉的SC8902QDHR,单价8块钱,内置4颗MOS管,双向充放电,支持横流充放电
板子上搭载了双节锂电池保护,双节锂电池均衡电路,防止电池电压不一致导致其中一节过充
更大的电感,可以降低发热量,内阻更低,切换过程中电流爬升更快
内置了理想二极管电路,有效的降低供电路径中的压差,传统肖特基二极管压差可达0.3V,大功率发热更大
板子上装了9颗220uF电解电容,总容量高达1980uF,用于芯片切换供电时的储能,降低电压跌落影响
图中测试的电池就是睿斯板子充鼓了的,太短命了,都把外壳撑开了
电池鼓包可能是满电存放导致的,毕竟在我国,停电还是很罕见的。。


1A效率:
12.232V@1A/7.353V@1.774A=93.77%,芯片温度52.9°C@7.353V
12.232V@1A/8.196V@1.5826A=94.3%,芯片温度53.7°C@8.196V


2A效率:
12.232V@2A/7.121V@3.757A=91.44%,芯片温度108°C@7.1V
12.239V@2A/7.956V@3.313A=92.87%,芯片温度97°C@7.9V


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设计思路
低成本,高集成度的方案方便画板,但是这个芯片有一点缺陷
就是ILIM电流限制的计算公式有问题,我按照手册公式计算
但是计算出来的电流值与实际对应不上,误差很大
芯片的断电切换使用最简单的三极管来做,电阻分压之后去三极管基极
设计的欠压保护电压为11.5V,但是欠压精度低,属于是能用级别
COMP补偿参数已经根据实际情况进行调整了,如果更换了更大容量的电容
动态测试:0.5A-2A跳变,时间间隔20mS
需要重新进行补偿参数的计算与实际稳定性测试



这个UPS里面最重要的电路部分,就是这个电流限制了
但是呢,如果是单独用一个电阻去限制电流,会导致充放电电流一致
也就是说,放电电流3A,充电电流也会是3A,这会导致电池的充电电流过大
容易把电池充鼓包,所以我使用了分开控制充电与放电电流
电池充电倍率调整为0.2C,约1.8A的充电电流,这可以使得电池寿命更长,
如果需要把充电电流减小,可以把R8的阻值增大,但是需要注意放电电流的问题
C29,R7,Q8这三个器件组成强启作用,用于切换放电模式时,不限制放电电流,降低切换时电压爬升时间
强启电路的持续时间由C29,R7构成,如需更长的时间,可以把R7电阻值加大

切换过程实测,后备式UPS都有切换时间的问题,这个是无法避免的,可以增加电容来降低电压跌落



实际装机
实际测试使用的是某米AX6000,使用iperf3打流测试,功耗约12W
使用数控电源进行list输出测试(间隔3秒),UPS切换工作稳定,路由器未发生重启情况


设计图
未生成预览图,请在编辑器重新保存一次BOM
暂无BOM
克隆工程

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