Cargador simple para baterías 2S en STM32F030

Se ha acumulado una cierta cantidad de baterías 2S de diferentes capacidades, que deben recargarse en “condiciones de viaje” desde baterías de 12 voltios o USB. Decidí hacer un cargador en el microcontrolador, al mismo tiempo que agregué la función de cargar el teléfono con las mismas baterías (usando el convertidor reductor más simple en el MP1584EN). El esquema tuvo que rehacerse en el proceso, por lo que la vista no era muy presentable.

Funcionalmente, el cargador es el convertidor buck-boost combinado más simple (500 kilohercios), con control de la corriente de carga. Todo está controlado por STM32F030F4P6, que mide el voltaje en la batería, la salida balanceada (el punto de conexión de dos celdas de la batería), la entrada y la corriente de carga, y también genera pulsos PWM para la administración de claves. Indicación: la más simple, utilizando un LED de dos colores.

Esquema:



→ Código para firmware (proyecto de complemento Eclipse + GNU ARM)

Debido a su simplicidad, no hay función para equilibrar las celdas de la batería (solo control de recarga), por lo que deberá equilibrar periódicamente la batería en un cargador normal. Además, es imposible conectar una batería de 12 voltios y una fuente de alimentación USB a la entrada al mismo tiempo, ya que estas entradas están cerradas (probablemente, podría enchufar un par de diodos en el circuito del conector USB y la entrada de 12 voltios, pero no lo pensé de inmediato).

Cuando se conecta una fuente de 12 voltios, el convertidor reductor funciona en Q1-L1-D5, y cuando se suministra voltaje al conector USB, Q1 está constantemente abierto y el circuito de refuerzo en Q3-L1-D4 se dedica a aumentar el voltaje. La corriente se mide mediante una derivación en R23-R24 (se necesitan dos resistencias en paralelo, ya que una resistencia del tamaño 0805 puede sobrecalentarse).

El convertidor de salida (para alimentar dispositivos USB) es un módulo chino listo para usar en MP1584EN, solo que tuve que soldar al segundo pin de este chip para poder apagarlo y evitar una descarga excesiva.

Inicialmente, utilicé transistores FDV303N / FDV304P de baja potencia como clave, pero rápidamente descubrí que su resistencia en estado abierto es demasiado alta y ocasionalmente incluso se soldaron del tablero debido al sobrecalentamiento. Tuve que comprar y entregar otros más potentes (IRLML2246 e IRLML6346).

Actualización: imprimí un estuche primitivo, resultó 132x42x40 - Hice un margen decente para que las baterías con extremos largos encajen (en la foto, por ejemplo, una batería 2.2 Ah 35C).

Source: https://habr.com/ru/post/es399719/