实测: 不用限流电源的MAX1879充电实战

liulh · 发表于 2010-12-31 18:09

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本帖最后由 liulh 于 2010-12-31 18:43 编辑

在论坛上，MAX1879的大名众人皆知。1年多前，并在没有充分理解其精髓的情况下，就将它作在了一款自研设备的改进款上。一直以来，因为充电电源的限流问题，在充电时部是小心翼翼。
但MAX1879优良性能让人一直不能割舍.

这个几天有空，测了一下，发现MAX1879其实可以用普通5V电源，而非限流电源不可。2010即将告别的日子里，将测试过程与记录发上来，做为纪念。
事先申明：文中数据不一定可靠，观点不一定正确，仅供大家分析与参考。

1.MAX1879成品充电回路与原理图

电路很简单：
   1）采用一片8脚贴片双MOS管SI4562的P-MOS作为MAX1879的开关管，N-MOS部分留着其余电路的反接保护。由于采用了标准接插件，这部分设计的有些随意。
   2）肖特基1N5822用于防充电电源反接/反流。
   3）其余部分并无特别设计。
   下图分别是PCB上充电回路的实物照片、原理图。

liulh · 发表于 2010-12-31 19:34

你考虑的是一般情况,只能说可以这样用,但绝对不建议,安全和可以用完全是2个概念,你要是自己用那没问题,做出产品出去你怎么知道他5v的电源就一定不超标?电池一定内阻不小,所以还是不要推广这样的理念比较好. ...
平流层发表于 2010-12-31 19:25

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你说得有道理, 不能提倡!

我只是提供数据.

liulh · 发表于 2010-12-31 19:30

本帖最后由 liulh 于 2010-12-31 19:36 编辑

话说有个东西叫做限流电阻。。。
twoperson 发表于 2010-12-31 19:24

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限流电阻是常识, 绝对应该提倡,

但选一个阻值/功率合适的, 要花点心思.

这个电路中有很多元素的作用就是限流.

不只是画个"电阻符号", 并焊上实物的才叫"限流电阻"

平流层 · 发表于 2010-12-31 19:25

你考虑的是一般情况,只能说可以这样用,但绝对不建议,安全和可以用完全是2个概念,你要是自己用那没问题,做出产品出去你怎么知道他5v的电源就一定不超标?电池一定内阻不小,所以还是不要推广这样的理念比较好.

twoperson · 发表于 2010-12-31 19:24

话说有个东西叫做限流电阻。。。

liulh · 发表于 2010-12-31 19:23

有一块2004，一台示波器1012。但是没有你的技术。呵呵。
张德新发表于 2010-12-31 19:14

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过谦了.

我这没什么技术, 就是做个实验记录.

前段时间: 比较了2*TP4056; LTC4001; MAX1879等3种充电方案;

发觉还是MAX1879最好:

1) LTC4001设定2A电流时无法充满电池, MAX1879可以; 10AH电池可多充入近0.9AH放电容量;
2) MAX1879充电方案温升很小; TP4056*2温升到80度, LTC4001温升到近60度
3) MAX1879的充电时间略长于LTC4001, TP4056*2时长近1.5倍;

圣龙 · 发表于 2010-12-31 18:11

{:1_245:}看不懂

阿罗 · 发表于 2010-12-31 18:13

更喜欢看楼主的设备{:1_217:}

liulh · 发表于 2010-12-31 18:17

本帖最后由 liulh 于 2010-12-31 18:37 编辑

2.共立2004钳表测充电电流
电池采用了标称4.2V/10AH单体锂电池，如下图所示：

充电电源采用用程控直流电源Array3645A，提供5.4V/2A恒流

共立2004钳表与Array 3645A都可以实时监测充电电流。

下面正式开始测量，看图：

实际充电电流显示只有1.xxA，但电流显示值波动变化较大，大致在0.9A~1.4A之间。那岂不是无须限流！？？？？

liulh · 发表于 2010-12-31 18:20

本帖最后由 liulh 于 2011-1-2 18:09 编辑

调整电源电压，充电电流随电压升高而增大，具体情况就不上图了。大致数据如下：
5.6V à 约1.2A
5.8V à 约1.4A
…
这可是一个刚放电到3.6V的电池啊！！！？？不行，有隐情！

第2测量方案上马
3.Fluke189初测充电电流

都说Fluke189如何如何好，用它来测一回试试看。
开启最大/最小值(Max/Min)电流测量功能，F189“嘀嘀….”乱叫一通后，读数基本稳定下来，读数如下：
Imax = 1.0686A
Imin = 0.6558A
有图为证：

唉！3个表头，3种读数！！！
这年头，到底应该相信谁！才1A！离我的限流2A差得远！暂不说限流不限流的问题，这得充电到什么时候？十几个小时怕是免不了。

各位看官，您看我的设备也算较先进了，折腾了半天，仍然一团迷雾！真相依然很遥远！

liulh · 发表于 2010-12-31 18:22

本帖最后由 liulh 于 2010-12-31 18:40 编辑

4. Fluke189再测充电电流

突然想起了传说中的F189的快速测量（FAST MAX/MIN）功能！敢紧试试…

最大充电电流：1.819A
最小充电电流：-0.037A（可以认为是0A）
到底是什么回事呢？
看来，得用示波器…

chenny · 发表于 2010-12-31 18:23

有波动时因为会关断，测量速度不够就是显示电流会减小吧。
另外电池的内阻也有限流的作用呢？

jiangqing · 发表于 2010-12-31 18:23

估计是电池电压高,容量小,容量大的,电流还是很大

liulh · 发表于 2010-12-31 18:24

本帖最后由 liulh 于 2010-12-31 19:26 编辑

5.示波器测电流

先准备一个取样电阻：著名Dale公司出品0.01欧/10W功率1%精度电阻。准备接入供电回路。

1%的精度啊！应该能满足本次测试的要求了，为了检验电阻是否可靠，用1A、2A电流试验，示波器分别显示10mV、20mV的水平直线，证明DALE电阻精度基本可信、能用。但因人手不够，没能拍照。
用示波器测量取样电阻（0.01欧）2端波形，根据换算关系，10mV对应1A电流。

不同供电电压对应不同的峰值电流（申明：由示波器小型估算，有一定的读数误差），非常干净、稳定，结果如下：
电源电压 à 峰值电流
5.4V à 1.7A
5.5V à 1.8A
5.6V à 2A
5.8V à 2.3A （3645A调整到3A限流）
6.08V à 3A （3645A调整到3A限流）

liulh · 发表于 2010-12-31 18:28

波形图如下：

5.4V电源时:

5.6V电源电压时:

5.8V电源电压时:

这一个最猛! 6.08V电源电压, 3645A已调到限流3A

liulh · 发表于 2010-12-31 18:31

本帖最后由 liulh 于 2010-12-31 22:11 编辑

在电池接近充满前（电池电压到达约4.15V前）、采样电阻的波形保持同样的频率不变，幅值（对应充电电流）随时间略有减小。
充电约6小时后，而以5.8V /2.3A峰值电流充电时，电池端电压波形则如下图所示：

从图中可以看出：电池端电压实际在4.25V~4.55V间波动（估计值），充电回路中其他部分（包括：采样电阻、电源开关、电源接头、电池接头、1N5822、SI4562以及PCB上的印制导线起到了良好的降压限流作用）。

到接近充满时，波形的占空比开始由50%逐渐减小，如下图所示：

按MAX1879的技术手册所说，当占空比减小到约1/8时，充电结束，LED转灯。
至此，关于MAX1879的充电过程已基本清晰。

在本次测试中，还将非著名的Actiontec电源用于充电，监测的峰值电流约为2.5A。而该电源的的空载电压约5.6V，试过5A电流仍工作正常。

liulh · 发表于 2010-12-31 18:31

本帖最后由 liulh 于 2010-12-31 18:42 编辑

6. 关于MAX1879充电器的小结
从以上的实验中，个人总结出以下结论（供参考、讨论）：
1）采用不限流电源供电，并不导致电流无限增大。电源线、接头、PCB导线、二极管、电池内阻、…会有一定的降压/限流作用。采用本测试所用电路，6V以内，峰值电流不会超3A，平均电流不会超1.5A。
2）平均充电电流是峰值电流的1/2。若采用限流电源充电，则平均充电电流正好为限流值的一半。而充电结束时间应该以平均电流为计算依据，一般的万用表测量的数据为平均值。
3）MAX1879的充电脉冲频率基本固定（约14Hz、依TSEL脚接法不同）、占空比50%。只是充电接近尾声时，脉冲占空比变小。
4）当电池初始电压过低时。没有条件测试，不敢随便下结论。但估计存在充电电流过大的风险。

1127197 · 发表于 2010-12-31 18:54

LZ来显设备的。。

hyb1975 · 发表于 2010-12-31 19:03

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liulh · 发表于 2010-12-31 19:08

LZ来显设备的。。
1127197 发表于 2010-12-31 18:54

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哈哈, 业余人士来说, 这个专业了点; 专业人士来说, 这个寒碜了点.

qwerasdf · 发表于 2010-12-31 19:09

学习一下。

liulh · 发表于 2010-12-31 19:14

本帖最后由 liulh 于 2010-12-31 19:16 编辑

最大电流应该就是压差/（内阻+线组+接触电阻）。串个限流电阻还是安全一点。
hyb1975 发表于 2010-12-31 19:03

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您说得很对!

不测一下, 心里没谱, 有具体的数据支持, 就好做一些.
但有点困难的是: 选择多大阻值? 多大功率? 的限流电阻合适呢?

发这个贴子的目的, 希望大家不要因限流电源不好办, 而放弃MAX1879.

我的方案中, 没有加限流电阻, 用Actiontec的5V/3A供电, 峰值充电电流竟然不到2.5A, 平均电流最大值才1.25A.

当然: 不同的电路器件,不同内阻的电池, 其结果也不同.

一个想法, MAX1879的开关MOS管, 选择导通电阻偏大的型号, 是个不错的主意.

张德新 · 发表于 2010-12-31 19:14

有一块2004，一台示波器1012。但是没有你的技术。呵呵。

hylyunlong · 发表于 2010-12-31 19:19

技术帖！

hyb1975 · 发表于 2010-12-31 19:22

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