Выбор DC-DC Boost (Step-Up) Опции

[deplen]

Здравствуйте!

Необходимо выбрать повышающий преобразователь для устройства, которое будет выполнять зарядку через USB (2 порта) используя LiIon/LiPol батареи.

Остановился на 2х вариантах:
1) от TI TPS2501
2) от maxim integrated MAX1771

Собственно вопросы:
1) правильно ли я понимаю, что используя микросхему от TI я получаю сразу повышающий преобразователь и управление USB портами ввиде вкл/выкл (т.е. на выходе будет или 0 или 5В (и максимум до 1А ток))?
1.1) смотря на схемы DC-DC на выходе обычно ставится диод шоттки (как в MAX, например), в схеме от TI диода нет, нужен ли он?

2) если использовать микросхему от MAX (конкретно последнюю схему из даташита), я получаю 5В/1А на выходе, но если dc будет выключен, то на выходе usb портов всегда будет присутствовать напряжение батареи?
2.1) max требуется использовать внешний mosfet и диод, подойдут ли такие варианты (Диод NXP PMEG4030ER и MOSFET TI CSD16406Q3)?

3) или может подскажете более упрощенные повышающие DC-DC преобразователи (с пресетами в даташите на 5В и минимум 1А) в корпусах, например, SOT-23-5.

Спасибо.

Сообщение отредактировал deplen - Dec 28 2014, 10:51

[SM]

3) или может подскажете более упрощенные повышающие DC-DC преобразователи (с пресетами в даташите на 5В и минимум 1А) в корпусах, например, SOT-23-5.

Учитывая то, что у USB может быть напряжение и больше, чем 5 вольт (спецификация допускает +-, а не только -), я бы посоветовал buck-boost навроде TPS63061 (или Вы что от чего заряжаете? Я понял, что аккумулятор от USB порта)

по вопросам:
1) Да.
1.1) Это синхронный преобразователь, соответственно, вместо диода применен ключ в виде полевика на кристалле.

3) есть, конечно. Например TPS61256, но я боюсь, что Вы испугаетесь корпуса, несмотря на то, что разводится он хоть на однослойной плате со среднепаршивыми технормами, а паяется проще, чем QFN.

[kovigor]

Необходимо выбрать повышающий преобразователь для устройства, которое будет выполнять зарядку через USB

Макс. допустимый ток, который вы можете отобрать от шины до прохождения вашим устройством энумерации, не должен превышать 100 мА. Это учтено ?

[Alexashka]

А я так понял он делает устройство которое выдает 5В на шину

Собственно вопросы:
1) правильно ли я понимаю, что используя микросхему от TI я получаю сразу повышающий преобразователь и управление USB портами ввиде вкл/выкл (т.е. на выходе будет или 0 или 5В (и максимум до 1А ток))?
1.1) смотря на схемы DC-DC на выходе обычно ставится диод шоттки (как в MAX, например), в схеме от TI диода нет, нужен ли он?

2) если использовать микросхему от MAX (конкретно последнюю схему из даташита), я получаю 5В/1А на выходе, но если dc будет выключен, то на выходе usb портов всегда будет присутствовать напряжение батареи?
2.1) max требуется использовать внешний mosfet и диод, подойдут ли такие варианты (Диод NXP PMEG4030ER и MOSFET TI CSD16406Q3)?

3) или может подскажете более упрощенные повышающие DC-DC преобразователи (с пресетами в даташите на 5В и минимум 1А) в корпусах, например, SOT-23-5.

1) Да
1.1) Это синхронный dc-dc, ему диод не нужен.
2) Да
2.1) Диод да, транзистор скорей всего да.

[Plain]

выбрать повышающий преобразователь для устройства, которое будет выполнять зарядку через USB (2 порта) используя LiIon/LiPol батареи. я получаю 5В/1А на выходе

С двух USB-портов Вам дадут в сумме 200 мА в виде ограничения мощности 1 Вт, т.е. если вздумаете потребить 1 А, в общем случае напряжение на контактах просто просядет до 1 В.

Чтобы получить с порта 500 мА, требуется сперва в соответствии со стандартом шины по протоколу представиться системе и договориться об этом с ней, а начать потреблять их — только после её уведомления, что её порт ею соответственно настроен на данный ток. Для двух портов требуется два таких полноценных устройства. Причём, эти порты могут быть как оба разрешены к отбору полного тока, только один и ни одного. Зарядное же от них, в свою очередь, должно стабилизировать не зарядный (выходной), а потребляемый от USB (входной) ток на данном уровне. Исходя из всего этого, выбор каких-то там повышающих стабилизаторов — просто семечки по сравнению с этим.

[deplen]

А я так понял он делает устройство которое выдает 5В на шину

Совершенно верно, это зарядник для других устройств. Как портативные зарядные устройства для телефонов и любых других через usb

Учитывая то, что у USB может быть напряжение и больше, чем 5 вольт (спецификация допускает +-, а не только -), я бы посоветовал buck-boost навроде TPS63061 (или Вы что от чего заряжаете? Я понял, что аккумулятор от USB порта)
3) есть, конечно. Например TPS61256

интересная микросхема, рассмотрю ее тоже.

Макс. допустимый ток, который вы можете отобрать от шины до прохождения вашим устройством энумерации, не должен превышать 100 мА. Это учтено ?

Это не учитывалось.

[SM]

Чтобы получить с порта 500 мА,

Надо сначала разобраться с косноязычностью автора, что и от чего он заряжает. Свой аккумулятор от чьего-то УСБ, или чей-то аккумулятор от своего УСБ, работающего от своего аккумулятора.

[deplen]

Надо сначала разобраться с косноязычностью автора, что и от чего он заряжает. Свой аккумулятор от чьего-то УСБ, или чей-то аккумулятор от своего УСБ, работающего от своего аккумулятора.

Простите если не правильно выразился, еще раз поясню что я хочу сделать:

Устройство (микросхемы зарядки и защиты, аккумулятор lipo, повышающий DC-DC, микроконтроллер). Прибор выполняет зарядку других устройств (как портативные зарядные устройства, например, SVEN).
Микросхемы зарядки и защиты уже выбраны. Вот как то затормозился на DCDC.

Сообщение отредактировал deplen - Dec 28 2014, 12:51

[SM]

Совершенно верно, это зарядник для других устройств.

Во! А сразу можно было сказать?
Тогда TPS630xx отменяются, естественно (хотя, работать тоже будут без проблем)

А предложить могу еще TPS61032 TPS61232 FAN48610

[Plain]

сначала разобраться с косноязычностью автора, что и от чего он заряжает

По свжепоступившей информации, он делает рядовой аккумуляторный источник питания (power bank), которые народ, вообще-то, использует далеко не только для заряда гаджетов, но и для варки яиц, подогрева кофе и т.п. Чтобы называться зарядным устройством, надо знать о химии того, что к нему подключено, и изменять выходные ток и напряжения согласно требованиям её производителя, а если на выходе стабильные 5 В, то это только голый блок питания чего угодно, но никак не зарядное устройство.

Далее, автор "не учитываясь уже определился" с зарядным аккумуляторов создаваемого им этого БП, т.е. его в принципе не беспокоит, что от двух портов среднестатистического ноутбука, не говоря о планшете, его коробка будет заряжаться в лучшем случае в пять раз дольше заявленного им в её рекламном листке.

[SM]

т.е. его в принципе не беспокоит, что от двух портов среднестатистического ноутбука, не говоря о планшете, его коробка будет заряжаться в лучшем случае в пять раз дольше заявленного им в её рекламном листке.

Теперь уже ясен пень, что не беспокоит, потому, что это, судя по последним постам, вообще не планируется. Он будет ВЫДАВАТЬ ток (а, точнее, напряжение) по этим портам, чтобы что-то от них заряжалось!!! А не заряжаться от них.

только непонятно, зачем там такая наноминиатюризация. Сам аккумулятор-то немаленький, а корпус преобразователя ищется нано-микро, и на два резистора для задания Uвых, видимо, места нету.

[deplen]

рядовой аккумуляторный источник питания (power bank)

Вы все верно описали.
Зря вы так, меня много чего беспокоит в устройстве. Источник питания не самая основная его функциональность, потому оно упрощено, и в будущем будет усложняться и обрастать всеми возможными характеристиками.

Во! А сразу можно было сказать?
Тогда TPS630xx отменяются, естественно (хотя, работать тоже будут без проблем)

А предложить могу еще TPS61032 TPS61232 FAN48610

Спасибо. Выберу из нескольких вариантов: TPS2501(тот что указал в своем сообщениии) и те что посоветовали вы (TPS61032 TPS61232 FAN48610). Правда незнаю смогут ли у нас запаять такой корпус как у FAN.

Сообщение отредактировал deplen - Dec 28 2014, 13:32

[SM]

Правда незнаю смогут ли у нас запаять такой корпус как у FAN.

это пара минут - намазать площадки флюсом навроде EFD FluxPlus, поставить на них микросхему и нагреть феном. Сама припаяется, как там и была, и до кучи сама отцентрируется, за счет поверхностного натяжения расплавленных шариков. Процесс значительно проще, чем пайка QFN, или даже классических ногастых микросхем. Это самому, на опытный образец. А уж в заводских условия, так вообще проще пареной репы.

Но, все же, зачем Вам предустановленные 5 вольт? Неужели нет места на два резистора размером 0402 (а то и 0201)? Ведь с регулируемым выходным микросхем на порядок больше!

Сообщение отредактировал Herz - Dec 28 2014, 13:49

[deplen]

Теперь уже ясен пень, что не беспокоит, потому, что это, судя по последним постам, вообще не планируется. Он будет ВЫДАВАТЬ ток (а, точнее, напряжение) по этим портам, чтобы что-то от них заряжалось!!! А не заряжаться от них.

только непонятно, зачем там такая наноминиатюризация. Сам аккумулятор-то немаленький, а корпус преобразователя ищется нано-микро, и на два резистора для задания Uвых, видимо, места нету.

прям сверх миниатюризации нет, корпус размером до 16мм² вполне устроит. Вы как раз такие и указали.

это пара минут - намазать площадки флюсом навроде EFD FluxPlus, поставить на них микруху и нагреть феном. Сама припаяется, как там и была, и до кучи сама отцентрируется, за счет поверхностного натяжения расплавленных шариков. Процесс значительно проще, чем пайка QFN, или даже классических ногастых микрух. Это самому, на опытный образец. А уж в заводских условия, так вообще проще пареной репы.

Но, все же, зачем Вам предустановленные 5 вольт? Неужели нет места на два резистора размером 0402 (а то и 0201)? Ведь с регулируемым выходным микросхем на порядок больше!

Я наверно не достаточно понимаю вот этот вопрос - Но, все же, зачем Вам предустановленные 5 вольт?
Ведь в powerbank'ах выходное напряжение назодится в диапазоне 4.75-5.25. Вот и подбирается преобразователь котрый выдаст данное напряжение, а как он будет делать это предустановлено или резисторами, не важно.

Или есть какая то принципиальная разница?

[SM]

прям сверх миниатюризации нет, корпус размером до 16мм² вполне устроит. Вы как раз такие и указали.

Еще в копилку пятивольтовая - MIC2875-5.0

Еще, с регулируемыми выходами LTC3539, еще LMR62421, тот же MIC2875-A, BD8311, в общем, дофига их еще, которым всего два резистора добавить надо.

Вот и подбирается преобразователь котрый выдаст данное напряжение, а как он будет делать это предустановлено или резисторами, не важно.

Или есть какая то принципиальная разница?

Вот и мне кажется, что нет разницы - однако, в первом сообщении Вы указали - что требуется пресет на 5 вольт. Отсюда я сделал вывод, что на два резистора на плате нет места, раз пресет требуется, а внешняя установка, видимо, не годится, только пресет. Ваши же слова-то:

3) или может подскажете более упрощенные повышающие DC-DC преобразователи (с пресетами в даташите на 5В и минимум 1А) в корпусах, например, SOT-23-5.

[Herz]

Зарядное же от них, в свою очередь, должно стабилизировать не зарядный (выходной), а потребляемый от USB (входной) ток на данном уровне.

Это, ИМХО, преувеличение. Зарядное на то и зарядное, чтобы стабилизировать зарядный ток, а стабилизация потребляемого от USB тока совершенно ни к чему.

[SM]

а стабилизация потребляемого от USB тока совершенно ни к чему.

Особенно, если устройство от USB ток не потребляет, а выдает

[Plain]

ясен пень, что не беспокоит ... Он будет ВЫДАВАТЬ ток (а, точнее, напряжение) по этим портам

Нет, всё-таки ток, потому что ничем не ограниченный, потому что повышающие преобразователи, исходя из своей природы, не предоставляют ограничения тока. Так что, как только небеспокойство автора пересечётся с беззащитными аккумуляторами, в лучшем случае всё закончится дымом.

Насчёт регулируемого выхода — все эти банки в действительности выдают 5,2 В, что связано с устойчивостью потребителей потреблять заявленный ток, иначе они думают, что им его не дали — подробности, полагаю, в изначально ущербной структуре питания USB.

[SM]

пересечётся с беззащитными аккумуляторами, в лучшем случае всё закончится дымом.

Никто в УСБ беззащитные аккумуляторы не втыкает. В него втыкают либо зарядные устройства, либо некие девайсы, имеющие в себе зарядные устройства. Так что, кроме, разве что, самовосстанавливающегося предохранителя, никакого ограничения для источника питания УСБ порта не требуется.

[kovigor]

Это не учитывалось.

Без этого учета дальше задачу решать нет смысла. Первым делом вы должны научиться проходить энумерацию, и только потом подбирать стабилизаторы и проч. ...

[SM]

Первым делом вы должны научиться проходить энумерацию

ЗАЧЕМ???? Если человек делает устройство для питания УСБ-зарядников (по спецификации это называется DCP, Dedicated Charging Port)? Это, как бы, USB-хост, но без самого USB. Для информации, в USB Battery charging specification, для DCP, который тут делается, ничего на D+ и D- не надо, кроме резистора "Rdcp_dat", и достаточного по мощности питания.

[kovigor]

ЗАЧЕМ???? Если человек делает устройство для питания УСБ-зарядников (по спецификации это называется DCP, Dedicated Charging Port)? Это, как бы, USB-хост, но без самого USB. Для информации, в USB Battery charging specification, для DCP, который тут делается, ничего на D+ и D- не надо, кроме резистора "Rdcp_dat", и достаточного по мощности питания.

Значит, я чего-то в вопросе автора не понял. Ладно, сегодня поздно, я устал, так что ничего удивительного ...

[Plain]

Никто в УСБ беззащитные аккумуляторы не втыкает.

Вы не поняли, речь о тех аккумуляторах, которыми автор собирается набивать эту коробку — если он добудет беззащитные, т.е. контрабандой, наковыряет из дохлых ноутбуков и т.п., то подключение их напрямую к выходным разъёмам планируемыми им и предлагаемыми в т.ч. Вами обыкновенными повышающими преобразователями при первом же коротыше выродится в лучшем случае в дым, а в худшем — в разлёт осколков и пожар.

[deplen]

Вы не поняли, речь о тех аккумуляторах, которыми автор собирается набивать эту коробку — если он добудет беззащитные, т.е. контрабандой, наковыряет из дохлых ноутбуков и т.п., то подключение их напрямую к выходным разъёмам планируемыми им и предлагаемыми в т.ч. Вами обыкновенными повышающими преобразователями при первом же коротыше выродится в лучшем случае в дым, а в худшем — в разлёт осколков и пожар.

Давайте определимся чтобы правильно понимать друг друга, Вы говорите об аккумуляторах которые будут заряжаться от "коробки", как вы ее называете, или о том как она будет заряжаться?

Если об аккумуляторах в самом устройстве (powerbanke), то там будут микросхемы заряда и защиты, как она будет заряжаться, каким током дело десятое и вопрос в этом не стоял.

Если об аккумуляторах которые будут заряжаться от данного устройства, тогда я вообще не понимаю о каких разлетах в осколки Вы говорите. Вы когда заряжаете телефон от портативного аккумулятора, ожидаете что он разлетится?

P.S. были разобраны несколько портативных аккумулятора и схема там состоит из микросхем зарядки+защиты аккумулятора и самого аккумулятора, dcdc и микроконтроллера, большего там ничего нет.

Сообщение отредактировал deplen - Dec 29 2014, 07:59

[SM]

Вы когда заряжаете телефон от портативного аккумулятора, ожидаете что он разлетится?

Речь о защите выхода от КЗ, что, вполне логично, так как, действительно, схемы бустов не имеют ее внутри себя. Хотя бы самовосстанавливающийся предохранитель, как в большинстве материнских плат. А то от втыкания какого нибудь неисправного китайского девайса вполне может пойти дым уже из Вашего.