暴改DEVO7E供电电路2S锂电福音

zhiqiu07

     全能小机控devo7e的好处就不说了，刷了G大固件后用来飞super cp和 ultra micro P-51, 以前用干电池和镍氢电池供电，干电池换起有成本，镍氢电池由于电压比干电池低，用不了几下就低电压报警了，还不如南孚干电池耐用。     于是买了一块2S 2200mah的锂电池，按道理这锂电池满电电压有8.4V其容量为8.4*2200mah=18.48Wh（一小时放能18.48瓦特）, 而爱老婆高能版镍氢电池满电电压1.4*4=5.6V,其容量为5.6*2500mah=14Wh——当然这里没有考虑放电区间的问题，而只是对标称容量的简单计算。但总的来说2S锂电比镍氢容量更大，但实际使用时间反而更低了，特别是刷固件pojie功率后，电流消耗增大，最多飞个3,4次电池就放电到7.4V，只能又充电，比原厂固件的使用时间又要低些。

     道理很简单，DEVO7E是使用线性稳压IC （LDO）供电，8.4V电池电压经过LDO的降压到3.3V工作电压，其转换效率只有3.3/8.4=39.3%，而镍氢电池5.6V转换到3.3V,其转换效率有3.3/5.6=58.9%比锂电池好一些。这是线性稳压的特性决定，大量的能源白白浪费在了供电电路上，改进的方法就只有增加一个小型开关电源模块，以前也看到论坛上有人用开关电源模块改进，但改进程度较低，且电压检测部分还存在问题，而经过摸索和集合其他大神改供电电路的经验，我的方案是用开关电源模块将8.4V的电压转换为4V，其转换效率应该能达到90%左右，再用性能较高的低压差LDO将4V转换为3.3V的工作电压，这样将大大提高电池的续航时间。
      选用的LDO为SPX3940-3.3，淘宝3块钱一片，其最低的压差可以达到280mV，也就是说其输入端只要达到3.6V就可以稳定的给电路提供3.3V的工作电压，并且供电电流最大能到1A，比起原厂的两个LDO性能大大提高，也解决了pojie功率后原厂LDO给高频头供电能力不足的问题。
      先改LDO，再加装开关电源模块，最后还要实现系统能够正确的显示电池的电压，而不是显示降压后的4V电压，避免电池过放。


为了说得清楚，先简述一下DEVO7E的供电电路，如图片，电池电压首先经过二极管D1达到开关PMOS管M1，在关机状态下M1的输入端即源极是有电压的，而此时M1关闭，其输出端即右边的漏极没有电压，遥控器开关打开后M1右边的启动电路将M1打开，M1输出电压给LDO1和LDO2，LDO1产生3.3V的单片机工作电压VDD1，而LDO2产生3.3V工作电压给高频头，开关关闭后M1也关闭，从而使系统断电。因此，为了使开关电源模块开机时工作，而关机时不上电，添加该模块只能在M1的漏极和其下面的焊盘之间，而不是在电池和主板之间。

zhiqiu07

如图，先用美工刀把M1右端的漏极和其下面的焊盘之间的连线隔断，隔深一点，宽一点，M1右端接一线，图上是红线，下面的焊盘接棕线。拆除LDO1，下面的电解电容也很碍事，先拆了再说，充电电路的大二极管也拆掉，为新的LDO腾地方。
淘宝上买的6块钱一片的可调输出式开关电源模块用3M双面胶粘在主板的下方，只有这里位置比较好，这时候就需要拆除遥控器后盖上的充电电路板了，不然加上电源模块后盖子会合不上，使用2S锂电池，毕竟充电电路也就没用了，电源模块的地用粗黑线和主板的地接在一起。
拆除充电电路板后将电池的2pin线和插主板的3P接头接在一起，热缩管包好。

zdJack

这个必须顶，有大点的图吗？局部放大点就好了。顶。

zhiqiu07

将3940的左端和右端向上瓣弯，散热地也向上瓣，中间的地不动，左为输入，右为输出，这样把芯片反扣后刚好可以焊在主板上，不需要加跳线，其散热片刚好焊在拆掉的二极管的散热焊盘上，而输入和输出端焊在原来的LDO1的输入和输出的退偶贴片电容上，图上把两个退偶电容已经挡住了。
LDO1下面的两个焊盘用导线短路，这样输出电压才能送到VDD1，原电解电容焊盘的正极接到无用的充电电路25V 220uf的大电容上，图上的3904的地还没有接地，也用跳线连上主板地。
当然不喜欢堆焊的也可以把3940正过来焊接跳线。
红线和棕线分别接电源模块的输入和输出。

zdJack

辛苦了，坐等更新完毕。。。。

zhiqiu07

另外一片3940也如法炮制，焊接在D2的位置，其D2的右端是M1出来的电池电压（现在已经是电源模块输出的4V 电压），左端接在LDO2的输入端上，拆掉D2和翻转后的3904接在一起，按道理，D2可以拆除，但我想原厂有这个二极管还是有他的道理，可以增加单片机和高频头电源之间的隔离度，避免相互干扰，所以就没有去除，有这个二极管会增加0.3V的压降，4V的电压，变成3.7V，再经过3940稳压成3.3V，没有问题。
拆掉LDO2，将其左右的输入和输出端也短接。
这个简单，以前有人的改装也是这么做的

fangqiaoming

哎不想折腾  还是老老实实用我的14sg

bbhuihang

表示不想折腾

zhiqiu07

用万用表检查好各个焊接点有没有短路什么的就可以开机了，开机前一定检查下各个电源端到地的电阻，短路就麻烦了，烧过一次单片机，返厂维修的惨痛经历。开机后调整电源模板的可调电阻，将输出电压控制在4V左右，如果去掉D2，还可以调得更低，只是意义不大了。

现在关键问题来了，这个时候电源的效率是提高了，但遥控器显示的是4V左右的电源模块的输出电压，而不是电池的电压，如果看不到电池的电压，容易使锂电过放，必须找到电池电压采样电路，翻了deviation的网站其对DEVO7E的介绍并且到处用万用表试，终于找到了。
这个采样电路不在单片机附近，而是在高频头的右边，两个电阻一个47K,一个75k,简单的分压采样电路，将4V电压分压采样后再通过一个10K电阻输送到stm32单片机的第3pin，75K电阻的下端就是这个电压，以前是M1的输出电压，现在是电源模块的输出电压，其还连接了液晶屏背光和震动电机的电源，改造也简单，将75K的电阻下端断开，用跳线（图上是黄线）接到开关电源模块的输入端，这下再开机，遥控器就显示的是电池电压了，图上显示电池电压7.94V，和实际测量差不多。
自此，对2S锂电的电源电路改造已经接近完美了。8.4V到4V，90%效率，4V到3.3V，82.5%的效率，提高遥控器续航时间能接近一倍左右。

zhiqiu07

fangqiaoming 发表于 2015-1-8 15:01
哎不想折腾  还是老老实实用我的14sg

呵呵，DIY除了给没有高档装备的穷人指条路，最主要还是一种折腾玩法，提高的性能不重要，成功验证了自己想法的结果才是最开心的，也是一种玩法吧。

Himalaya

支持DIY！ 但计算Wh时电压请取标称值3.7V *2=7.4V，除非你的电池能始终保持4.2V。

zhiqiu07

改造后的总图，略丑，当然以前的帖子也有人提到了，电源模块的可变电阻不稳定，要提高系统稳定性，要把可变电阻换为合适值的固定电阻，我这里就没有去实施了，应该很简单。

zhiqiu07

Himalaya 发表于 2015-1-8 15:22
支持DIY！ 但计算Wh时电压请取标称值3.7V *2=7.4V，除非你的电池能始终保持4.2V。

对的，谢谢提醒，确实不严谨了

haujj

为什么不直接用1s呢？我用2块2200ma电池并成4400ma的，充一次电可以用很久了。

zdJack

支持，顶。

shanshuimoxing

支持折腾，但是也要考虑可靠性！我建议直接用2S磷酸铁锂电池会有好的效果。另外聚合锂离子电池做控电最大的弊端是不能满电保存--会怀孕！

zhiqiu07

haujj 发表于 2015-1-8 15:43
为什么不直接用1s呢？我用2块2200ma电池并成4400ma的，充一次电可以用很久了。

这个倒是没试过，1S满电只有4.2V，供电能供上么，特别是改了高频头功率之后，经过二极管的压降只有3V多了，再到高频头的LDO，输出3.3V很难啊，飞固定翼要保证遥控距离，高频头的供电得满足才行啊

qzzxh

有技术就是好啊。

qmjwhm

精神上支持折腾，行动上，还是免了。

yziml21210

小电流放电可以放到3.0单片报警。动力电才按照3.7来。