使用AI8051U的6路快充充电器

sdf1***

使用Ai8051U的6路快充充电器

项目已在立创开源广场开源，链接地址：
https://oshwhub.com/lxclia/multi-channel-voltage-ammeter-ba

项目使用6片IP6525T用作降压芯片，
芯片支持 BC1.2、Apple、三星协议、高通 QC2.0 和 QC3.0、
华为快充协议 FCP、三星快充协议 AFC协议，
最高输出18W，虽达不到各种私有的80W，120W的功率。
但相对于5V2A已快不少。

输入最大可达23V，可以使用常见笔记本电源供电。

输入电压限制在mini360模块上，如果使用78L05，
最高输入电压可以到32V，但是1是功率不够大，2是大压差下发热较大。

如有其他合适模块可自行修改。

由于AI8051ADC分辨率受限于供电电压，所以电流监测使用OP07进行放大，
此处放大倍数为（200+2.2）/2.2≈92倍，检流电阻为0.01Ω，
单片机电源为5V时可检测最大电流约5.4A。
对于IP6525T的最大5V3.4A的电流来说够用，又留了些余量。

由于OP07使用负压可提高小电流下精度，又使用7660负压芯片来产生负压。

显示屏幕找了比较贵但是供货稳定、尺寸统一的ST7920模块，
网上相关资料充足。移植方便。
虽然COB工艺的ST7565/7567屏幕更便宜，但是大小、尺寸太多了，不好统一。



组装时，为了防止调试阶段电流倒灌，在mini360模块输出端串联一个二极管，
所以模块电压可以略微调高到5.5-5.7V，以保证屏幕和单片机的供电，
或者先不安装，待调试完成后再安装。

由于单片机ADC通道不够，
使用了CD4051芯片用作多路模拟通道切换，8选一的芯片只使用了其中6路。

显示内容有：

输入电压，芯片电压。

输出总电流，输出总功率。

各路电压电流功率。



程序方面，由于AI8051U官方库例程不少，所以简单复制粘贴就把框架搭好，
在加上了自己写的5*7显示代码，剩下的就是计算的过程了。
具体可以自行参阅程序。

当然也存在一些缺点和问题

目前已知的问题：

1、多路切换时存在干扰，导致相邻路为0时会有一定的数值。
（软件上已做屏蔽，所以不能检测50MA一下的电流。）

2、CD4051应接负压的，做电路时忘记，直接接了GND，这可能是导致问题1的原因。

xxkj***

工程不见了

sdf1***

wnagming 发表于 2024-11-26 08:05
要是带一个诱骗功能就好了，可以当直流电源用！！

输入就是普通的dc口，不需要诱骗，

sdf1***

xxkj2010 发表于 2024-11-26 08:33
工程不见了

可能是立创审核的比较慢

邮***

sdf1***

wnagming 发表于 2024-11-26 12:51
输出可以手动调压吗？

不可以，调压需要诱骗的。单片机实际不参与输出，只用作监检测电压电流的。

sdf1***

wnagming 发表于 2024-11-26 19:09
这样就可以当可调电源用了

没必要，而且这东西本就是usb输出，还要兼容5v0.5a电流设备，所以不建议直接改动其输出电压。如果使用外置诱骗器，一旦拔出usb，电压又会调回默认5v，相对安全许多。所以需要可调电源场景，还是外置诱骗器为好。

VC***

看起来这款芯片好像已经自带了全部快充所需的功能

那么Ai8051U起到了什么作用呢？

VC***

VC*** 发表于 2024-11-26 23:43
看起来这款芯片好像已经自带了全部快充所需的功能

那么Ai8051U起到了什么作用呢？

哈哈，我知道了，你用Ai8051U结合CD4051模拟开关，实现了6路电流电压检测功能



有几点想讨论一下：

电流检测用的是一个OP07精密运放做的，为什么此处不选用一颗电流检测放大器呢？电流检测放大器芯片似乎更适合超大倍数的放大



依然是类似的问题，你选用的检流电阻高达100mΩ，它在3A条件下的压降将会高达300mV，发热量高达0.9W。如果选用电流检测放大器，似乎可以避免此处的线损和不必要的发热


看来你使用的电压基准是由一个buck模块产生的，由于buck纹波的存在，这样恐怕不够精准哦。似乎用线性降压会更合适。

sdf1***

VCC 发表于 2024-11-26 23:58
哈哈，我知道了，你用Ai8051U结合CD4051模拟开关，实现了6路电流电压检测功能

对的，已经改了立创开源处的标题，本想电路一并更改，但是提示已开源不可更改了。
检流电阻实际使用的0.01欧姆的，运放放大90多倍，如果是0.1欧姆，放大90多倍电流只能检测到0.5A左右了。
我不知道你的“电流检测放大器”指的是什么芯片。其实模拟电路方面我是真的不熟（以至于此电路中存在串扰的问题）。使用7660+op07是我实际使用过验证过的方案，当时是用外置拆机电源模块降压到5v，串扰问题几乎不存在。所以在此处还是使用了此方案。没想到串扰问题严重。
至于降压的“电压基准”实际上基准电压是芯片内部的1.19V基准，反推出电源电压之后，再对外部电压进行计算，芯片附近还放置了3个电容滤波。PCB空间不够，不然还想在ADC口再加个PF级的电容进行滤波。如果空间足够的情况下，我更愿意使用DC-DC降压到8-9V，然后再使用一个7805降压到5V使用，直接使用7805，大压差下发热太大。