Высокочастотные преобразователи (где-то от 800кГц и выше) довольно капризная вещь и обращаться с ними нужно аккуратно.
Посмотрите даташит на ваш TLV62130 - выходная емкость рекомендуется 22мкФ. Навесив на выход 2200мкФ вы вывели преобразователь в зону неустойчивости. Если хотите запас по энергии при просадках - увеличивайте входную емкость, но только не выходную.
Известный прецедент: разработчики AVR Dragon (Атмеловский дебаггер) лопухнулись с обвязкой DC/DC от Texas. У многих пользователей преобразователь выбивало от возбуда при случайном касании пальцем, у других он выгорал и самопроизвольно.

з.ы. может быть и еще одна "детская" причина, если вы выбирали дроссель глядя только на индуктивность, и забыв про ток.
Необходимо, чтобы дроссель не насыщался при макс. возможном токе преобразователя (а не вашей нагрузки), т.е. не менее 3-4 ампер.

Убрал 2200uF конденсатор, не помогло. Значит дело в детской причине.
Ни разу не разрабатывал схемы питания, поэтому решил применить то, что посоветовали умные люди и сделать строго как в даташите, однако дроссель взял 2,2 uH 2А за неимением другого.

А нет ли случайно ни у кого готовых протестированных схем питания GSM-модулей с низким собственным потреблением преобразователя (спящий режим)? Весь этот бег по граблям и собственноручная проверка всех рекомендаций займет кучу времени.

Конечно проверка всех рекомендаций займет кучу времени, иначе никак. Там много чего проверять, тот же дроссель на 2,2 uH 2А (какой RMS, Irms, Isat, Q,Freq, и тд), емкости какие, разводка, экраны, защиты ... и тд. Как вы думаете к серийному производству идут? Запросили порекомендовали и все тут? Нет. Придется вам самому разбираться и понимать в чем причина. В соседней ветке посоветовал с чего начинать нужно.

Aner
В даташите неичего не было сказано о дополнительных параметрах дросселя, только индуктивность и ток. Также были даны типовые схемы включения и расположения компонентов на плате, которые я постарался максимально соблюсти.

Про готовое решение я спросил неправильно. Я не хотел чтобы за меня всё сделали, а хотел услышать не делал ли кто-то подобное питание и не подсказал бы мне модель преобразователя. Соседнюю ветку прочитал, все упомянутые модели имеют потребление при близкой к нулевой нагрузке (quiescent current, как его называют в даташитах) на менее 1 мА, что неприемлемо для батарейного питания. TLV62130 по даташиту укладывается в 16 мкА, по моим измерениям получается около 30 мкА, что тоже вполне приемлемо, но что-то не заладилось у меня с ним. К тому же здесь отговаривают от использования стабилизаторов Texas Instruments, да и раз уж сама Atmel прокололась с ним, лучше обойду решения Texas стороной.

На рабочей частоте дроссель должен оставаться дросселем, а не превращаться в ёмкость. Аналогично и при протекании через него тока. Отсюда и требования.



Ну и чем Вам исходный вариант не понравился с тремя батарейками? Два LDO - один микропотребляющий для процессора, а второй отключаемый для GSM. И мало того, что никаких проблем с дросселями, так еще и наинизшее потребление в дежурном режиме.

Может добавить низкоомный резистор перед конденсатором 2200 uF, чтоб ограничить потребляемый ток, и исключить КЗ во время запуска?
Например 10 Ом. Ток потребления схемы значит будет максимально 370мА (без просадки напряжения). А 2А импульсы потребления, будут гаситься строго за счёт конденсатора.
Главное, чтоб при этом конденсатор успевал заряжаться быстрее, чем модуль будет из него "вычерпывать". Сам резистор нужен в мощном корпусе - на 1 или 2 Вт. Точную величину сопротивления надо подбирать.

А на входе в преобразователь (после батареек) поставить предохранитель 0,5А (или даже 0,25А), чтоб не палить дефицитные микросхемы. И купить предохранителей штук 10-20. Я правда тоже не понимаю чего горят преобразователи, если есть защита от КЗ - но вдруг поможет?

ArtemKAD
Покопался в каталоге LDO, нашел следующие модели:

Для контроллера:
TPS71501 - вход 2.5-24В, ток 50 мА, собственное потребление 3,2 мкА. При отстройке его на 2.8В можно будет выкинуть схему согласования уровней RS232.

Для модема:
MIC29302BU - вход 2.5-36В, ток 3А, встроенный ключ, падение напряжения 250 мВ при 1.5А, что позволяет использовать питание 3 обычных батарей 1.5x3=4.5В, так и 3 литиевых батарей 3.6x3=10,8В. Первоначальный вопрос темы, кстати, тоже будет решен.

Прошу покритиковать мой выбор.

Сообщение отредактировал p_kav - Mar 10 2015, 13:50

Коллеги из Балтии прислали схемку недавно. Работают с одним элементом Li-SOCl.
Используют PAM2421. Обходится 0.6 евро вместо 4 за LTC3113.


TPS71501 - примерно 0.6 евро
MIC29302BU - еще около 1.5 евро

Я бы тогда уже смотрел в сторону TPS63020 для модуля (примерно 2 евро), а контроллер питал напрямую от батареи.
Только контроллер надо брать что-то типа "nanoWatt" - и в глубокую спячку его.
Уровни согласовать тоже не проблема.

CADiLO
Батарейки же последовательно, нельзя контроллер к ним напрямую.

Цены у китайцев: TPS71501 - 17 руб, MIC29302BU - 32 руб, всё по текущему курсу.

Не-не.

ОДНА батарея Li-SOCl
А преобразователь делает 4.0 вольта при входном вниз до 1.8 (TPS или LTC) или 2.7 (PAM)

Цены у китайцев красивые - только можно получить клон вместо оригинала. И работать так же будет.
На стабилизаторах уже накалывался народ - купили у китайцев за дешево MCP1703, а там собственное потребление раз в пять выше.

Оригинал TPS71501 у производителя стоит $0.35 при 1K и $0.24 при 10К. Примем курс 60руб за доллар - значит 17 руб это примерно $0.28.
Еще привезти, растаможить, заработать самим китайцам....... Не будет оригинал стоить 17 руб по факту получения на склад. Или это будет не оригинал.

А вот это верная мысль, спасибо. Еще ни разу не попадал на клоны при покупке у китайцев, но тут всё противоречит даже арифметике.
У самого рейтингового торгаша TPS71501 по $0.32 за штуку, еще более-менее правдоподобно выглядит.

А насчет батарей - мне понравилась идея последовательного соединения трех батарей ER14505 2400 мАч. Получается, что можно сделать устройство не только очень долгоиграющим, но и, при необходимости, совместимым с обычными батареями АА. Плюс держатель для трех батарей с выводами дешев и удобен, а любой нестандартный размер влечет за собой изготовление корпуса под заказ, что довольно дорого.

Бустер PAM2421, кстати, потянет за собой дополнительную обвязку, что тоже повлияет на цену. Хотя, если размеры корпуса позволяют установить только одну батарею, то, наверное, вариант неплохой.

Кроме кетайских клонов еще видны какие-то подводные камни такого решения с двумя LDO?

Если питаешься от 3-х последовательных литиевых 10.8В, то вот тут как раз КПД получается хреновым(одна батарея просто воздух греет). Я имел ввиду три литиевые на 1,8В в статике или накрайняк две по 3,6В но КПД там так-же не подарок(61% при 4,4В на GSM).

3 алкалайновские естественно так-же работать будут нормально.

ЗЫ. Можно найти мелкий и на меньший ток - к примеру TPS783xx TPS782xx, но они до 6В по входу максимум.

ArtemKAD
Наверное, вы правы и я зря стал загоняться над Li-SOCL и универсальностью питания. Судя по этой картинке батарея GP Lithium 1.5В, которая в реальности 1.8В, покажывает ту же ёмкость, работает на морозе и стоит дешевле. В таком случае осталось подобрать LDO для модема. Уже упомянутый мной MIC29302BU выглядит вполне подъодящим, хоть и немного дороговатым. А серии TPS783xx TPS782xx до 5,5В по входу, 3 литиевые батарейки до 5,7 выдают.

Сообщение отредактировал p_kav - Mar 10 2015, 19:46

LM2596 даже в выключенном режиме жрёт 80мкА. Не говоря уже о КПД порядка 70% что не сильно лучше чем линейника. Если маленькая разница напряжений между входом и выходом LDO у импульсников по эффективности выигрывают.

ЗЫ. Я бы на твоем месте посмотрел в сторону MCP1727 или LD39200...



Ну, по факту предельно допустимое там 6В. Для гарантии там можно еще и диод поставить - какой нибудь 4148. На микроамперах на нем те самые 0.2...0.3В и упадут... Этот стабилизатор все равно по падению не критичен - ему главное мало жрать.

ArtemKAD
LD39200 по параметрам очень даже хорош, только его почему-то нет нигде толком. Есть относительно недорогой LD39100, у которого, судя по этой статье, защита по току включается при 2,5A, что должно подходить для работы модема. Правда, в даташите указано, что предельное значение выходного конденсатора равно 22 мкФ, что идет в разрез с рекомендацией из даташита модема об установке 100 мкФ LowESR конденсатора непосредственно перед модемом. Есть ли вообще смысл пробовать тестировать LD39100 с модемом, или тут явно будут проблемы?