Здравствуйте.

Делаю универсальное зарядное устройство на mega406, вернее переделываю старое, вполне работающее на max1667,но эти микросхемы стало нереально купить, а достойной замены нет.
Зарядка работает от автомобильного аккумулятора (т.е. входное напряжение 11В-15В) и предназначена для заряда от одного NiMH до 4-х Li-Pol (выходное напряжение от 1В до 19В) током до 2-х ампер.

Mega406 используется исключительно как высокоразрядный измеритель напряжения аккумулятора и зарядного тока. Рулит системой mega48 - включает/останавливате заряд, устанавливает режимы - ток и напряжение, мигает светодиодами и т.д. Также на mega48 сделан повышающий dc-dc.

Возникла проблемма с организацией защиты от переполюсовки батареи.
Т.е. при старте система анализирует, подключена ли батарея (если нет, то ждет, когда подключат), и если пользователь перепутал полярность, пикает и мигает светодиодами. Так как аккумуляторы подключаются довольно ядреные, при переполюсовке не должно ничего гореть.
Во-первых, проблема в том, что в dc-dc преобразователе используются полярные конденсаторы (параллельно батарее), которые становятся отличной перемычкой при переполюсовке.
Во-вторых, если аккумуляторы уже довольно дохлые, бросок тока на заряд конденсаторов им вовсе не желателен.

Необходимо защитить систему и аккумулятор. У меня есть несколько вариантов:
1. Mega406 имеет драйвера P-канальных транзисторов (отделить конденсаторы от аккумулятора двумя встречными транзисторами), но, так как драйвер примитивный и тянет затвор на землю, он не откроет транзистор для одного NiMg аккумулятора.
2. Поставить один N-канальный транзистор между минусом батареи и землей (я так делал раньше), первую проблему это решит, но вторая останется, так как конденсаторы будут заряжаться через встроенный диод транзистора.
3. Поставить твердотельное реле между DC-DC и аккумуляторами, но что-то с достойными кондедатами напряженка. Реле от IR всего два - PVN012 всего на 20 вольт, а PVG612A стоит как пол зарядки.
4. Единственный вариант, который я придумал - это вариант 2 + диод от DС-DC к аккумулятору.

Теперь вопросы:
1. Может быть есть более доступное и недорогое твердотельное реле других производителей.
2. Может быть есть достойные драйверы P-канальных транзисторов, которые могут тянуть затвор ниже земли?
3. Возможно защиту можно реализовать на тиристорах/симисторах?

1. Насколько мне известно, дешевых твердотельных реле не бывает. Кроме того, оно точно будет работать при переполюсовке батареи?
2. А поставить отдельный генератор отрицательного напряжения?
3. Не кажется реальным - большие падения напряжения и проч.

Кроме того, я вообще проблемы с переполюсовкой не понимаю - ставите параллельно выходу зарядного устройства мощный диод, а в цепь батареи - предохранитель. Пусть сгорает. Не нравится менять - придумываете электронную схему ограничения тока.

Вся зарядка - это плата с бортиками, обтянутая термоусадкой. Сделана для авиамоделистов, подключить 4-х амперную полимерку не той полярностью - плевое дело (один раз из десяти так и происходит), если каждый раз при этом лезть менять предохранитель, это вообще никуда не годится.
Предложенные мною варианты 2 и 4 от переполюсовки защищают легко, хотелось бы еще решить проблему 2.
Ну поставлю я инвертор и будет у меня -5 вольт, а как их к затвору подать?

- Твердотельные DCDC реле делают на токи до 15А Clare, Crydom, IR. Все они стоят изрядно.


- Эта проблема имеет несколько решений:
1. Последовательно-встречное включение Р-канальных транзисторов в плюсовую цепь (см., например, пристегнутые файлы)
2. Последовательно-встречное включение N-канальных транзисторов в минусовую цепь (см., например, пристегнутые файлы)
3. Использование High Side драйверов (драйверов верхнего плеча) с последовательно-встречным включением N-канальных транзисторов в плюсовую цепь (см., например, Linear, IR, TI, Maxim). Эти драйвера поднимают напряжение на затворах на 5-15В выше стока-истока используя принцип Charge Pump (заряд "прыгающих" конденсаторов).


Можно, но защита будет требовать ручного перезапуска устройства.

1.Не совсем понял место включения кондесаторов но почему бы использовать не полевик, а биполярник? И никаких паразитных диодов. Если не хватит тока для базы, посадить буферный полевик.
2. Использовать самовосстанавливающиеся предохранители.

Спасибо, интересные микросхемы.

Mega406 как раз имеет встроенный драйвер для встречно включенных P-канальных транзисторов, но он не будет работать при заряде при напряжении 1.5 В (один аккумулятор).

С High Side драйверами тоже все не очень весело. IR выпускает драйвера высоковольтные, Maxim дорогие, Linear в России хрен купишь. Есть симпотичные драйверы у Micrel (MIC501x, особенно MIC5014) и есть хорошие драйверы (стоят меньше доллара) у AD (например, ADP3419).
Если учесть, что твердотельное реле от IR на 20В 4.5А стоит 3 доллара и хорошо распространено, то связываться с драйвером+транзистор будет не на много дешевле, а геморой с покупкой точно будет.

А вообще Linear делает уникальные микросхемы, удивительно, что в России нет нормальных диллеров.


Конденсаторы стоят параллельно аккумулятору. В-принципе, их можно и не ставить вовсе, но с ними DC-DC работает лучше.

Про таранзистор биполярный я тоже думал, надо посмотреть.

Спасибо за ответ.

На двух транзисторах схемка сдвига уровня. На пальцах:
n-p-n - база - на выход драйвера, эмиттер на землю, коллектор через резистор на плюс
p-n-p - коллектор на -5В, база - на коллектор n-p-n, эмиттер на затвор p-канальника.
Между затвором и истоком резистор для закрывания.

Понятно, спасибо.