Зарядка Li-ion ip2312 + плата QC3.0 TPS61088

Предлагаю небольшой обзор двух модулей для внешнего аккумулятора: плата зарядки лития на чипе ip2312 и плата зарядки мобильных устройств QC3.0 на чипе TPS61088. Основная беда имеющегося у меня внешнего аккумулятора — большой ток потребления в режиме ожидания, а пользуюсь я им редко, поэтому решил сделать свой с полным отключением батареи, с нормальным индикатором заряда и прочими плюшками. Покупались модули несколько месяцев назад за свои, ссылок на конкретные магазины не привожу, ориентировочные цены: 100 рублей за плату ip2312, 150 рублей за плату TPS61088.

1. Потребление в спящем режиме

ip2312

При напряжении на выходе 3В, 3.7В и 4.2В собственное потребление платы от аккумулятора составляет соответственно 28, 30 и 33 мкА. За 1 год такая платка разрядит аккумулятор на 265 мА*ч. Как по мне, так это очень приличный результат, зарядный вход можно не отключать от АКБ на время хранения.

Собственное потребление ip2312, V=3.7В

TPS61088

Данный модуль поддерживает 5В на выходе при отключенной нагрузки, глубокого сна по этой причине в модуле не предусмотрено, ток собственного потребления существенно выше.

При напряжении на входе 3В, 3.7В и 4.2В собственное потребление платы от аккумулятора составляет соответственно 683, 542 и 514 мкА. За 1 год такая платка разрядит аккумулятор на 4700 мА*ч. Лучше поставить выключатель на данную плату для сохранения заряда.

Собственное потребление TPS61088, V=3.7В

2. Пульсации и напряжение на выходе

ip2312

Для измерения пульсаций плата была подключена к USB зарядному устройству BlitzWolf 5v-2.4А (2 порта). В качестве нагрузки выступила батарея Li-ion На 20А*ч, заряженная до 3.65В. Реальный ток потребления составил 2.7А (ограничение USB зарядного устройства). Пульсации 20мВ

Пульсации ip2312, ток заряда 2.7А

Без аккумулятора на выходе платы напряжение V=4.27В. Для проверки напряжения окончания зарядки взял батарею поменьше (3 А*ч), заряд прекратился при V=4.23В. Тока поддержания заряда в модуле нет, по крайней мере пока напряжение на батарее падало до 4.13В — заряд не возобновлялся, что очень хорошо для лития.

TPS61088

Для измерения пульсаций плата была подключена к лабораторному блоку питания, в качестве нагрузки выступил Redmi note 5 (70% заряда). Свой телефон обычно заряжаю от USB 5V/2.4A, а тут получил 7.5В на выходе — QC3.0 работает. При мощности заряда 8 Вт пульсации составили 100мВ. Многовато, но в пределах спецификации USB зарядок.

Пульсации TPS61088, мощность заряда 8 Вт

3. Нагрев

Для измерения температуры использовал самый дешевый пирометр, так что точность весьма низкая. Для измерения температуры делалось несколько измерений со смещением пирометра вдоль поверхности, за итоговую температуру принималось наибольшее значение на пирометре.

ip2312

По умолчанию плата настроена на 3А. Мой USB зарядник смог раскачать ток заряда до 2.7А, при этом температура после 5 минут прогрева составила 85 градусов:

Нагрев ip2312, ток заряда 2.7А

Ожидал лучшего результата, при честных 3 Амперах, если они вообще будут, плата нагреется еще больше. Держать такой источник тепла рядом с литием, конечно, не нужно. Надо думать над размещением платы подальше от батареи или понижать ток заряда до 2А, выпаяв резистор (производитель обещает при 2А выше КПД, что совместно с более низким током заряда должно заметно охладить плату).

TPS61088

Измерений не делал, плата греется незначительно, дроссель и сам чип легко держать рукой во время работы

4. Итоги

Для сборки внешней батареи данные модули вполне подойдут. Ток заряда ip2312 лучше уменьшить до 2А. ip2312 можно подключить напрямую к батарее, а вот на TPS61088 лучше поставить выключатель.

UPD: даташит и схема подключения IP2312 комментарий @NightPrizrak