Как работает схема зарядного устройства на базе MCP73831. Какие ключевые компоненты используются в этой схеме. Какие проблемы могут возникнуть при зарядке аккумуляторов и как их диагностировать. На что обратить внимание при разработке и отладке зарядного устройства на MCP73831.
Особенности микросхемы MCP73831 для зарядки литиевых аккумуляторов
MCP73831 — это компактный линейный контроллер заряда, разработанный для одноэлементных литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов. Данная микросхема обладает рядом важных характеристик:
- Встроенный силовой транзистор и датчик тока
- Высокоточная регулировка напряжения заряда (4.2В, 4.35В, 4.4В или 4.5В)
- Программируемый ток заряда от 15 мА до 500 мА
- Термическая регулировка для оптимизации времени заряда
- Компактный корпус SOT-23 с 5 выводами
- Минимальное количество внешних компонентов
Благодаря этим особенностям MCP73831 отлично подходит для портативных устройств с ограниченным пространством для компонентов.
Типовая схема применения MCP73831
Рассмотрим базовую схему включения MCP73831 для заряда литиевого аккумулятора:
- Вывод VDD подключается к источнику питания (обычно 5В от USB)
- VBAT — к положительному выводу аккумулятора
- PROG — через резистор к земле для установки тока заряда
- STAT — к светодиоду для индикации состояния заряда
- VSS — к общему проводу (земле)
Ключевые внешние компоненты:
- Входной конденсатор на VDD (1-10 мкФ)
- Выходной конденсатор на VBAT (1-10 мкФ)
- Резистор PROG для задания тока заряда
- Светодиод и токоограничивающий резистор на STAT
Такая схема обеспечивает полный цикл заряда литиевого аккумулятора с минимумом внешних компонентов.
Расчет тока заряда через резистор PROG
Ток заряда в схеме с MCP73831 определяется резистором, подключенным к выводу PROG. Значение тока рассчитывается по формуле:
I_CHARGE = 1000V / R_PROG
Где I_CHARGE — ток заряда в мА, R_PROG — сопротивление в кОм.
Например, для тока 100 мА необходим резистор 10 кОм. Для 500 мА — 2 кОм. Минимальный рекомендуемый ток — 15 мА (резистор 67 кОм).
Важно выбирать ток заряда с учетом емкости аккумулятора и его максимального допустимого тока заряда.
Диагностика проблем в схеме зарядного устройства
При отладке схемы на MCP73831 могут возникнуть различные проблемы. Рассмотрим основные симптомы и методы диагностики:
- Отсутствие тока заряда: проверьте напряжение VDD, подключение аккумулятора, резистор PROG
- Низкий ток заряда: измерьте фактическое значение резистора PROG
- Аккумулятор не заряжается полностью: проверьте напряжение регулировки на выводе VBAT
- Перегрев микросхемы: уменьшите ток заряда, обеспечьте теплоотвод
- Не работает индикация: проверьте подключение светодиода к STAT
Тщательная проверка всех соединений и измерение напряжений в ключевых точках схемы поможет локализовать неисправность.
Влияние нагрузки на процесс заряда аккумулятора
При разработке устройств с MCP73831 важно учитывать влияние нагрузки на процесс заряда. Возможны следующие ситуации:
- Нагрузка подключена параллельно аккумулятору: часть тока уходит в нагрузку, снижая эффективность заряда
- Большая нагрузка может привести к падению напряжения и сбросу цикла заряда
- Импульсная нагрузка вызывает колебания напряжения на аккумуляторе
Для минимизации этих эффектов рекомендуется:
- Отключать основную нагрузку на время заряда, если это возможно
- Увеличить емкость выходного конденсатора для сглаживания пульсаций
- Выбирать ток заряда с запасом относительно тока потребления устройства
Правильный учет влияния нагрузки позволит обеспечить надежный и эффективный процесс заряда аккумулятора.
Защитные функции MCP73831 и их использование
MCP73831 имеет ряд встроенных защитных функций, которые повышают надежность и безопасность зарядного устройства:
- Защита от глубокого разряда: предварительный заряд при низком напряжении аккумулятора
- Таймер безопасности: ограничение максимального времени заряда
- Термическая защита: снижение тока при перегреве микросхемы
- Защита от обратного тока: предотвращение разряда через микросхему при отключении питания
Для эффективного использования этих функций рекомендуется:
- Правильно выбирать напряжение регулировки в соответствии с типом аккумулятора
- Обеспечивать достаточный теплоотвод от микросхемы
- Использовать выход STAT для индикации состояния заряда и ошибок
Грамотное применение защитных функций MCP73831 позволяет создать надежное и безопасное зарядное устройство.
Оптимизация схемы зарядного устройства для конкретного применения
При разработке зарядного устройства на базе MCP73831 важно оптимизировать схему под конкретное применение. Рассмотрим основные аспекты оптимизации:
- Выбор тока заряда: оптимальный баланс между скоростью заряда и нагревом
- Подбор входного и выходного конденсаторов: минимизация пульсаций и стабильность работы
- Организация индикации: информативность и энергоэффективность
- Thermal management: обеспечение эффективного отвода тепла
Ключевые рекомендации по оптимизации:
- Используйте ток заряда 0.5-1С от емкости аккумулятора
- Применяйте керамические конденсаторы с низким ESR
- Реализуйте двухцветную индикацию состояния заряда
- Обеспечьте достаточную площадь меди для теплоотвода
Тщательная оптимизация схемы позволит создать эффективное и надежное зарядное устройство для конкретного применения.
система контроля; контроллер заряда аккумуляторов; SOT23-5 производства MICROCHIP TECHNOLOGY MCP73831T-2ACI/OT
Производитель
MICROCHIP TECHNOLOGY
Монтаж
SMD
Рабочая температура
-40.
..85°CКорпус
SOT23-5
Напряжение питания
3,75…6В DC
Выходное напряжение
4,2В
Характеристики интегральных схем
max.
thermal regulationХарактеристики интегральных схем
charge safety timers
Тип микросхемы
система контроля
Выходной ток
500мА
Вид микросхемы
контроллер заряда аккумуляторов
Количество аккумуляторов
1 x Li-Ion / Li-Po
Вес
0.
025g
..85°C
thermal regulation
025gБесплатная доставка
заказов от 5000 ₽
Доставим прямо в руки или в ближайший пункт выдачи
низкие цены, в наличии на складе, бесплатная доставка, гарантия 1 год, сервисное обслуживание.
Вся текстовая и графическая информация на сайте несет информативный характер. Цвет, оттенок, материал, геометрические размеры, вес, содержание, комплект поставки и другие параметры товара представленого на сайте могут изменяться в зависимости от партии производства и года изготовления. Более подробную информацию уточняйте в отделе продаж.
Ведущий інтернет-магазин Западприбор — это огромный выбор измерительного оборудования по лучшему соотношению цена и качество. Чтобы Вы могли купить приборы недорого, мы проводим мониторинг цен конкурентов и всегда готовы предложить более низкую цену.
Мы продаем только качественные товары по самым лучшим ценам. На нашем сайте Вы можете дешево купить как последние новинки, так и проверенные временем приборы от лучших производителей.
На сайте постоянно действует акция «Куплю по лучшей цене» — если на другом интернет-ресурсе (доска объявлений, форум, или объявление другого онлайн-сервиса) у товара, представленного на нашем сайте, меньшая цена, то мы продадим Вам его еще дешевле! Покупателям также предоставляется дополнительная скидка за оставленный отзыв или фотографии применения наших товаров.
В прайс-листе указана не вся номенклатура предлагаемой продукции. Цены на товары, не вошедшие в прайс-лист можете узнать, связавшись с менеджерами. Также у наших менеджеров Вы можете получить подробную информацию о том, как дешево и выгодно купить измерительные приборы оптом и в розницу. Телефон и электронная почта для консультаций по вопросам приобретения, доставки или получения скидки приведены возле описания товара.
У нас самые квалифицированные сотрудники, качественное оборудование и выгодная цена.
Интернет магазин Западприбор — официальный дилер заводов изготовителей измерительного оборудования. Наша цель — продажа товаров высокого качества с лучшими ценовыми предложениями и сервисом для наших клиентов. Наш інтернет магазинможет не только продать необходимый Вам прибор, но и предложить дополнительные услуги по его поверке, ремонту и монтажу. Чтобы у Вас остались приятные впечатления после покупки на нашем сайте, мы предусмотрели специальные гарантированные подарки к самым популярным товарам.
Вы можете оставить отзывы на приобретенный у нас прибор, измеритель, устройство, индикатор или изделие. Ваш отзыв при Вашем согласии будет опубликован на официальном сайте без указания контактной информации.
Интернет-магазин принимаем активное участие в таких процедурах как электронные торги, тендер, аукцион.
При отсутствии на официальном сайте в техническом описании необходимой Вам информации о приборе Вы всегда можете обратиться к нам за помощью.
Наши квалифицированные менеджеры уточнят для Вас технические характеристики на прибор из его технической документации: инструкция по эксплуатации, паспорт, формуляр, руководство по эксплуатации, схемы. При необходимости мы сделаем фотографии интересующего вас прибора, стенда или устройства.
Описание на приборы взято с технической документации или с технической литературы. Большинство фото изделий сделаны непосредственно нашими специалистами перед отгрузкой товара. В описании устройства предоставлены основные технические характеристики приборов: номинал, диапазон измерения, класс точности, шкала, напряжение питания, габариты (размер), вес. Если на сайте Вы увидели несоответствие названия прибора (модель) техническим характеристикам, фото или прикрепленным документам — сообщите об этом нам — Вы получите полезный подарок вместе с покупаемым прибором.
При необходимости, уточнить общий вес и габариты или размер отдельной части измерителя Вы можете в нашем сервисном центре. Наши инженеры помогут подобрать полный аналог или наиболее подходящую замену на интересующий вас прибор.
Все аналоги и замена будут протестированы в одной с наших лабораторий на полное соответствие Вашим требованиям.
В технической документации на каждый прибор или изделие указывается информация по перечню и количеству содержания драгметаллов. В документации приводится точная масса в граммах содержания драгоценных металлов: золото Au, палладий Pd, платина Pt, серебро Ag, тантал Ta и другие металлы платиновой группы (МПГ) на единицу изделия. Данные драгметаллы находятся в природе в очень ограниченном количестве и поэтому имеют столь высокую цену. У нас на сайте Вы можете ознакомиться с техническими характеристиками приборов и получить сведения о содержании драгметаллов в приборах и радиодеталях производства СССР. Обращаем ваше внимание, что часто реальное содержание драгметаллов на 10-25% отличается от справочного в меньшую сторону! Цена драгметаллов будет зависить от их ценности и массы в граммах.
Основная особенность нашего інтернет магазина проведение объективных консультаций при выборе необходимого оборудования.
У нас работают около 20 высококвалифицированных специалистов, которые готовы ответить на все ваши вопросы.
Иногда клиенты могут вводить название нашего інтернет магазина или официальный сайт неправильно — например, западпрыбор, западпрылад, западпрібор, западприлад, західприбор, західпрібор, захидприбор, захидприлад, захидпрібор, захидпрыбор, захидпрылад. Правильно — западприбор.
Наш технический отдел осуществляет ремонт и сервисное обслуживание измерительной техники более чем 75 разных заводов производителей бывшего СССР и СНГ. Также мы осуществляем такие метрологические процедуры: калибровка, тарирование, градуирование, испытание средств измерительной техники.
Если Вы можете сделать ремонт устройства самостоятельно, то наши инженеры могут предоставить Вам полный комплект необходимой технической документации: электрическая схема, ТО, РЭ, ФО, ПС. Также мы располагаем обширной базой технических и метрологических документов: технические условия (ТУ), техническое задание (ТЗ), ГОСТ, отраслевой стандарт (ОСТ), методика поверки, методика аттестации, поверочная схема для более чем 3500 типов измерительной техники от производителя данного оборудования.
Из сайта Вы можете скачать весь необходимый софт (программа, драйвер) необходимый для работы приобретенного устройства.
Также у нас есть библиотека нормативно-правовых документов, которые связаны с нашей сферой деятельности: закон, кодекс, постановление, указ, временное положение.
MCP73831T Распиновка, техническое описание, характеристики, характеристики, схема и размеры
7 ноября 2022 — 0 комментариев
Устройства MCP73831 представляют собой чрезвычайно сложные линейные контроллеры управления зарядом для использования в условиях ограниченного пространства и ограниченного бюджета. Устройства MCP73831 предлагаются в конфигурации SOT-23 с 5 отведениями. В дополнение к своему крошечному физическому размеру MCP73831 хорошо подходит для портативных приложений из-за низкого требования к внешним компонентам.
MCP73831 соответствует всем требованиям, предъявляемым к шине питания USB для приложений, заряжающихся от порта USB. Алгоритм заряда, используемый MCP73831, представляет собой постоянный ток/постоянное напряжение с настраиваемой предварительной подготовкой и завершением заряда. Чтобы удовлетворить растущие потребности в зарядке аккумуляторов, стабилизация постоянного напряжения фиксирована с четырьмя вариантами: 4,20 В, 4,35 В, 4,40 В или 4,50 В. Один внешний резистор используется для установки значения постоянного тока. MCP73831 ограничивает ток заряда в зависимости от температуры кристалла при высокой мощности или высокой температуре окружающей среды. Эта терморегуляция оптимизирует время цикла зарядки, сохраняя при этом надежность устройства.
Конфигурация выводов MCP73831
Номер контакта | Название контакта | Описание |
1 | СТАТ | Выход состояния зарядки |
2 | ВСС | Управление батареями 0 В Ссылка |
3 | ВБАТ | Выход управления зарядом батареи |
4 | ВДД | Источник питания для управления батареями |
5 | ПРОГ | Установка регулирования тока и включение управления зарядом |
MCP73831T Особенности
- Линейный контроллер управления зарядом:
- Встроенный проходной транзистор
- Встроенный датчик тока
- Защита от обратного разряда
- Высокоточная регулировка напряжения с предварительной установкой
- Четыре варианта регулирования напряжения:
- 4,20 В, 4,35 В, 4,40 В, 4,50 В
- Программируемый зарядный ток: от 15 мА до 500 мА
- Выбираемое предварительное кондиционирование:
- 10 %, 20 %, 40 % или Отключить
- Выбираемый контроль завершения зарядки:
- 5 %, 7,5 %, 10 % или 20 %
- Выход состояния зарядки — выход с тремя состояниями
- Автоматическое отключение питания
- Тепловое регулирование
- Диапазон температур: от -40°C до +85°C
- Упаковка: 5 выводов, SOT-23
Абсолютные максимальные номиналы
- VDD: 7,0 В
- Все входы и выходы w. r.t. VSS: от -0,3 до (VDD+0,3)В
- Максимальная температура перехода, ТДж: Внутреннее ограничение
- Температура хранения: от -65°C до +150°C
- Защита от электростатического разряда на всех контактах:
- Модель человеческого тела (1,5 кОм последовательно с 100 пФ): ≥ 4 кВ
- Модель машины (200 пФ, без последовательного сопротивления): 400 В
r.t. VSS: от -0,3 до (VDD+0,3)ВДругие одноэлементные зарядные устройства
TP5000, модуль TP5100, TP4056
Примечание : Полную техническую информацию можно найти в техническом описании MCP73831 в конце этой страницы.
Как использовать MCP73831?
На приведенных ниже схемах показана типичная схема применения MCP73831. Как упоминалось ранее, для этого требуется минимальное количество компонентов, включая резистор программирования тока, индикатор состояния и фильтрующие конденсаторы.
Ток заряда можно установить, поместив программирующий резистор между контактами PROG VSS. Программный резистор и зарядный ток рассчитываются по следующей формуле:
, где r PROG = KOMM и I Reg = MA
Функциональная блочная диаграмма
Применение
Характеристики постоянного тока
Параметры | Сим | Мин. | Тур | Макс. | Единицы | Условия |
Вход питания | ||||||
Напряжение питания | ВДД | 3,75 |
| 6 | В |
|
Ток питания | Выпуск |
| 510 | 1500 | мкА | Зарядка |
| 53 | 200 | мкА | Зарядка завершена, аккумулятор отсутствует | ||
| 25 | 50 | мкА | ПРОГРАММА Плавающая | ||
| 1 | 5 | мкА | VDD ≤ (VBAT-50 мВ) | ||
— | 0,1 | 2 | мкА | VDD < ВСТОП | ||
Порог запуска UVLO | В ПУСК | 3,3 | 3,45 | 3,6 |
| VDD от низкого до высокого |
Порог остановки UVLO | В СТОП | 3,2 | 3,38 | 3,5 | В | VDD от высокого к низкому |
УВЛО Гистерезис | В ХИС |
| 70 |
| мВ |
|
Регулирование напряжения (режим постоянного напряжения) | ||||||
Регулируемое выходное напряжение | В РЕГ | 4,168 | 4,2 | 4. | В | MCP7383X-2 |
4.317 | 4,35 | 4,383 | В | МСР7383С-3 | ||
4,367 | 4,4 | 4.433 | В | МСР7383С-4 | ||
4.466 | 4,5 | 4,534 | В | МСР7383С-5 | ||
|
|
|
| VDD = [V REG (тип.) +1 В] OUT = 10 MA TA = от -5°C до +55°C | ||
Линейный регламент | (▲V BAT / V BAT /▲VDD) |
| 0,09 | 0,3 | %/В | VDD = [V REG (тип. |
Правила нагрузки | ▲В БАТ /В БАТ |
| 0,05 | 0,3 | % | OUT = от 10 мА до 50 мА VDD = [V REG (тип.) +1 В] |
Затухание пульсаций питания | P СРР |
| 52 |
| дБ | l ВЫХОД 10 мА, от 10 Гц до 1 кГц |
| 47 |
| дБ | ВЫХОД 10 мА, от 10 Гц до 10 кГц | ||
| 22 |
| дБ | ВЫХОД 10 мА, от 10 Гц до 1 МГц | ||
Регулирование тока (режим быстрой зарядки постоянным током) | ||||||
Положение о токе быстрой зарядки | I РЕГ | 90 | 100 | 110 | мА | ПРОГ 10 КС2 |
450 | 505 | 550 | мА | PROG= 2,0 кОм, примечание 1 | ||
12,5 | 14,5 | 16,5 | мА | ПРОГ= 67 KQ | ||
|
|
|
| TA = от -5°C до +55°C | ||
232
) +1 В] до 6 В, lOUT = 10 мА2D-модель и размеры
Метки
Зарядное устройство IC
Зарядное устройство
Силовая электроника
Литиевая батарея
Аккумуляторы
— MCP73831-2ACI/MC не заряжаются
Задать вопрос
спросил
Изменено 1 год, 8 месяцев назад
Просмотрено 102 раза
\$\начало группы\$
Обновление: Перепаял новую микросхему и все работает.
Я разработал схему зарядки для устройства, которое собираю. В схеме используется MCP73831-2ACI/MC (техническое описание). Вот схемы:
У меня проблема в том, что батарея не заряжается. Через USB (VIN) поступает очень небольшой ток (0,5 мА). При подключении USB RLED включается, но очень тусклый. Однако светодиод останется включенным, даже если батарея отключена или подключена. Для меня это выглядит так, как будто микросхема зарядного устройства не обнаруживает батарею и, следовательно, переходит в режим отключения. Эта схема, по сути, является точной копией того, что производитель указал в техническом описании.
На плате имеется общая земляная пластина, однако VBAT и VIN выведены непосредственно на соответствующие контакты.
Почему батарея не заряжается? Это как-то связано с тем, что остальная часть устройства потребляет ток во время зарядки?? Любая помощь очень ценится (и извините, если я пропустил какую-либо важную информацию).
На моей схеме я измерил следующие параметры: Вин = 5,18 В VBAT = 3,887 В Ток VIN = 0,5 мА
- батареи
- зарядка батареи
- схемы
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Ну перепаял новую микросхему и все работает.
