Здравствуйте.
В первой созданной мной теме, которую я не могу уже найти, я изыскивал наилучший способ батарейного питания GSM-модуля. В итоге мне подсказали, что для долговременной работы следует использовать батарею LiSCOL2 и Step-Up конвертер, порекомендовав PAM2421. Прочитав множество статей так до конца разобраться не смог, решил спросить у профессионалов.

Батарея LiSOCL2 3,6В выдает 200 мА постоянно и 400 мА в импульсе, модуль планируется использовать только для передачи данных. В связи с этим возникли следующие вопросы:

1. Помогут ли включенное параллельно и установленные близко к модулю танталовые конденсаторы (например, 2x470 мкФ) сгладить 2-амперные пульсации модуля и обеспечить его стабильную работу от батареи?
2. Если да, то можно ли поставить индуктивность на 1А вместо 3А? Ведь если модуль с конденсаторами не будет потреблять более 400 мА, выдаваемых батареей, нужна ли индуктивность, рассчитанная на теоретически предельный ток преобразователя?
3. На какое напряжение лучше всего настроить преобразователь? Предполагаю, что на 4.2В чтобы обеспечить максимальный запас энергии в выходных конденсаторах и чтобы модуль при этом не писал "OVER-VOLTAGE WARNING" каждые 2 секунды.

Заранее благодарен за разъяснения.

Элементарно, Ватсон!!!!

Можно емкость посчитать точнее зная ток в импульсе за еденицу времени.
Нам нужно чтобы этот ток отдавался в течении одного слота - примерно 580 микросекунд с паузой между слотами 4.5 миллисекунды

Итак если батарея "Power Type" (допустим 15A/h, 4000mA@0.1s) , то конденсатора достаточно до 500 микрофарад.
А если - "Energy Type" (допустим 15A/h, 230mA@0.1s) - то нужно около 4700 микрофарад и желательно набрать из нескольких впараллель.

Вообще для нормальной работы еще ставим step/UP - оптимально TPS54331. Ну или подобный.

>>>Ведь если модуль с конденсаторами не будет потреблять более 400 мА, выдаваемых батареей
Будет - будет. При регистрации, при плохом сигнале в GPRS.... Так что если написано до 2 ампер в пике, то такое вполне реально.

4700 мкФ - ёмкость, конечно, неадекватная, набрать её LowESR танталами будет тяжеловато.
Значит нужны будут Power Type батареи и 2x470 мкФ танталов на входе и выходе Step-Up.

А про Step-Up я как раз и спросил, на какое его напряжение лучше настроить и какую индуктивность можно поставить.

Сообщение отредактировал p_kav - Aug 19 2015, 06:34

1. Для того чтобы разряжались конденсаторы около модуля, а не перед ИП нужно увеличить сопротивление цепи между ИП и потребителем резистором 1-10 Ом. ИП имеет очень малое сопротивление и быструю реакцию. Поставьте хоть 10000мкФ, если вы не загрубите ОС ИП - он отреагирует быстрее чем конденсаторы на изменение напряжения на нагрузке.

2. Существуют ИП с ограничением тока от источника - тогда ваши 10000мкФ начнут работать.

3. Пиковый ток в индуктивности выше номинального - надо расчитывать или моделировать.

Современные высокочастотные DC/DC быстродействующие и очень не любят емкостную нагрузку, им по выходу достаточно 20-47 микрофарад.
Поэтому при их использовании большая емкость у модуля - смерть для преобразователя. А вот по входу скомпенсировать прыжок потребления самое - то.
Причем электролиты LowESR ставим от бедности или от жадности. Ионистор на 1 фараду там идеально себя ведет и ESR у него меньше.

Я так понимаю, речь идет о Step-down преобразователях. У Step-up по даташиту нужно около 470 мкФ, и думаю, большая выходная ёмкость ему никак помешать не сможет т.к. ему без разницы сколько энергии загнать в неё при помощи индуктивности.



Танталы ставлю от отсутствия собственного опыта - другие ставят и у них работает. Да и размер у них поменьше, чем у ионистора 1Ф.

>>>У Step-up по даташиту нужно около 470 мкФ, и думаю, большая выходная ёмкость ему никак помешать не сможет т.к. ему без разницы сколько энергии загнать в неё при помощи

Смотрите рекомендации от того же TI - апнотесы великое дело.
Выходная емкость зависит от частоты преобразования и скорости реакции преобразователя. И не важно UP или DOWN.
Для 200-500 кгц можно и 1000 по выходу при малой напруге - например 1.8 вольта выходного. И около 100 при 5 вольт и выше.
1-2 мегагерцовые DC/DC на таких емкостях будут себя хуже чуствовать, поэтому там и значения емкости пониже.

По документации на PAM2421 на вход и на выход нужно ставить 470 мкФ. Значит на вход следует поставить 2 по 470 мкФ, возможно, один до ключа, а второй после.

Осталось 2 вопроса: на какой ток нужно поставить индуктивность (достаточно ли 2А, или обязательно 3А) и какое выходное напряжение подавать на модуль для наиболее стабильной работы.

Это у какого ионистора ESR меньше чем у тантала?

TPME687K006R0018 : 680uF-6.3v-18mOhm
TPME477K010R0023 : 479uF- 10v-23mOhm

У ионисторов раз в 10 больше, они тормознее конденсаторов.

Если брать ширпотребовский ионистор для всяких там магнитол и часов, то да, ESR 30-100 ом и малые разрядные токи.
Но тот же Tadiran в свои LiSO2pack встраивает ионисторы с ESR 20 миллиом, а для милитари применений 5 миллиом.
Поэтому все зависит от того какие требования к устройству.

Если потратить побольше денег и взять LTC3125, то они рекомендуют WURTH 7440420027 которая на 2А.
А вообще - LTC3125 можно промоделировать и решить.

Вроде-бы, все более-менее понятно, осталось последнее - каким напряжением лучше всего питать SIM800c для наиболее стабильной работы, т.е. на какое напряжение лучше всего настроить повышающий преобразователь?

Так в таблице 28 даташита и написано - типовое 4.0 вольта.
Но я бы поставил TPS630250 - запас по току, 2.5 MHz преобразование, длительная работа на 2 ампера, минимум обвязки и корпус VQFN
И настроил для облегчения жизни DC/DC, на 3.8 вольт
Все таки если придется модуль кормить повышеным током, то зачем лишние 200-400 милливатт рассеивания для VQFN 3х3мм

Я так и думал, уже настроил повышающий преобразователь на 4В, но засомневался - а вдруг максимальное напряжение даст лучшую стабильность. Решил спросить.

Практические нереально запустить от EnergyType.

10.000 мкф из 3х Lowesr электролитов плотную к питанию модуля.

Включаться,- включается.

При регистрации выжирает моментом конденсаторы и падает.

step up конвертер тоже бесполезен.

у LiSOCl2 очень пологая характеристика. До самого разряда держит 3.55 , не меньше. Это допустимо.

Хотя, вот что интересно.

Работая с радиоинтерфейсами на 433 МГц заметил, что при 5В питания качество связи лучше, чем при 3.6. Как в SimXXX устроен радиотракт? Зависит ли мощность передачи и качество связи от напряжения?