реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V   1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Батарейное питание ATmega48, обеспечение максимального времени "жизни"
ivainc1789
сообщение Nov 14 2006, 17:01
Сообщение #1


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 175
Регистрация: 5-01-05
Пользователь №: 1 807



Данный контроллер предполагается использовать при питании от батареи 3V. Вывод питания контроллера соединен с батареей через простейший Step-Up преобразователь (индуктивность плюс диод плюс ключ-транзистор). Хотелось бы, чтобы контроллер сам следил за собственным питанием, обеспечивая его на уровне 5V путем управления преобразователем. Нагрузка (остальная часть схемы) питается от 5V контроллера и потребляет (кратковременно) не более 10 mA.
Возможно ли сделать такое?
Как я понял, основная проблема - как обеспечить абсолютно минимальное потребление в состоянии выкл. устройства. Желательно использовать режим power down. Однако и за собственным питанием кристалла надо следить. Для этого при естественном снижении собств. питания в течении разрядки батареи нужно просыпаться, накачивать ключом преобразователя энергию до достижения питания 5V и снова засыпать.
Проблема в том, как просыпаться из power down по достижению опасного снижения напряжения питания? Компаратор в этом режиме не работает, источник опоры нужен, есть и может быть включенным, но... зачем?
Решение одно: импульсное просыпание, настройка внутр. периферии и снова сон...
Хотелось бы с помощью разумной доп обвески сделать wake-up ТОЛЬКО, когда зафиксировано опасное снижение питания...
А может лучше плюнуть и применить NCP1450 - ШИМ-контроллер от ON SEMICONDUCTOR для повышающего преобразователя напряжения (5В, 400мА, 180кГц, КПД 88%), способный работать от 0,6В. Для построения полного преобразователя достаточно всего пяти внешних компонентов и силового ключа с низким сопротивлением открытого канала для получения выходного тока до 1А. NCP1450A способен пропускать некоторые импульсы для сохранения высокого КПД при малых токах нагрузки?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Diusha
сообщение Nov 15 2006, 04:26
Сообщение #2


Вечный студент
****

Группа: Участник
Сообщений: 500
Регистрация: 11-09-06
Из: Питер
Пользователь №: 20 262



Если уровень не меняется (5В), однозначно регулировку надо делать без контроллера.
А, собственно, зачем 5В, если есть 3. mega48 работает от 2.7…5.5В, mega48V – 1.8…5.5.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
slog
сообщение Nov 15 2006, 06:34
Сообщение #3


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 961
Регистрация: 28-11-05
Пользователь №: 11 489



Микроконтроллер тебе надо питать сразу от батареек, без пробразователя, тогда можно получить небольшой средний потрблямый ток. От 5V ОЧЕНЬ желательно отказаться вообще, если это совсем нельзя, то включать 5V стабилизатор только на время работы. Используй готовый импульсный стабилизатор.


--------------------
В действительности всё не так, как на самом деле.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
CD_Eater
сообщение Nov 15 2006, 06:41
Сообщение #4


Частый гость
**

Группа: Новичок
Сообщений: 173
Регистрация: 3-09-04
Из: Moscow
Пользователь №: 595



А не лучше ли будет контроллер питать 3 вольтами от батареи напрямую, а 5-вольтовую периферию, когда она кратковременно требуется, запитывать простейшим умножителем
http://www.caxapa.ru/sch/multiplier.html
Go to the top of the page
 
+Quote Post
at90
сообщение Nov 15 2006, 06:44
Сообщение #5


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 866
Регистрация: 31-03-05
Из: Краснодар
Пользователь №: 3 814



я юзал степ up NCP1402?, Он работает до 0.6 вольта. А на выходе 3.3 вольта


--------------------
<<Первая производная от чужой идеи - уже твоя идея.>>
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Wild007
сообщение Nov 15 2006, 06:44
Сообщение #6


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 226
Регистрация: 25-03-05
Из: Беларусь
Пользователь №: 3 672



Я использую MAX1674 КПД до 90%, минимум навесных деталей. Есть вывод LOW BATTERY DETECT OUT использую для вывода индикации о замене батареи. Работает от 1.1 В выход 3В или 5В. Очень советую.


--------------------
Ничто так не ограничивает полет мысли программиста, как компилятор
Go to the top of the page
 
+Quote Post
mse
сообщение Nov 15 2006, 06:59
Сообщение #7


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 709
Регистрация: 3-05-05
Пользователь №: 4 693



Ужас...Зачем 5В-то? В повердовн м48 будет жрать около 100нА на 3В. При повышении до ~4Впотребление резко растёт. Если пользовать часовой генератор, он будет есть около 4мкА. С часовым генератором и просыпанием от него раз в сек. для исполнения 1000 циклов кода@8MHz от нутряного Р-Ц, потребление было 7,5мкА. Для 200ма/Ч батарейки это примерно 3 года.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
IgorKossak
сообщение Nov 15 2006, 07:46
Сообщение #8


Шаман
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 3 064
Регистрация: 30-06-04
Из: Киев, Украина
Пользователь №: 221



Поскольку проблема мониторинга собственного напряжения питания всё ещё на повестке дня, то делать это можно внешним дешёвым микромощным компаратором/супервайзером.
Из powerdown режима atmega48 может выйти по прерываниям int0, int1, pinchange, что в данном случае весьма кстати.
Потребление будет минимальным.
Опрос же состояния питания раз в секунду проблемы не решает.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ivainc1789
сообщение Nov 15 2006, 16:00
Сообщение #9


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 175
Регистрация: 5-01-05
Пользователь №: 1 807



Попробую ответить всем по порядку.
Рассматривается только часть схемы. На самом деле есть еще обычный ист. питания на 9V. При аварийном его отключении и должно происходить переключение на батарейное. Кроме того, схеме требуется два питания 5 и 15 вольт. ATmega48 по совместительству выполняет еще ряд функций чем и обусловлен ее выбор.
Питать от батарейки нельзя, т. к. из нее нужно выжать все. Примем это за условие задачи.
За ссылки на степ апы спасибо. Но это крайний вариант.
Из power down контроллер должен выходить при опасном снижении напряжения батареи. Нужна опора! Она есть внутри (1,1V) и может быть включена. Но это потребует внешнего навеса. Идея: поставить на выходе микро стабилизаторы LP2951 на 5 и 15 вольт. Тогда я склоняюсь к импульсному режиму работы меги: раз в секунду просыпаться, если уровень напряжения на входе стабилиз опасно уменьшился - подкачать преобразователем это напряжение до требуемого (20V), выполнить доп. задачи и снова сон. Сделать из 3.6 вольт 20 степ апом можно, если использовать в преобразователе индуктивность с отводом. Кста, по цепям 5 и 15 вольт при штатном питании потребление до 80 мА. В целом мне кажется оптимальное решение.
Использовать pin change для детектора снижения напр питания нельзя, т. к. само напр питания снижается при разряде батареи.
И последнее. В меге48 нет усилителя на входе ADC, так ли это принципиально? Ведь мне 20 вольт на входах LP2951 точно держать не надо - достаточно коэфф. стабилизации самих стабилизаторов.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ivainc1789
сообщение Nov 15 2006, 18:23
Сообщение #10


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 175
Регистрация: 5-01-05
Пользователь №: 1 807



Цитата(Wild007 @ Nov 15 2006, 09:44) *
Я использую MAX1674 КПД до 90%, минимум навесных деталей. Есть вывод LOW BATTERY DETECT OUT использую для вывода индикации о замене батареи. Работает от 1.1 В выход 3В или 5В. Очень советую.

Где покупали? Мне менее чем за 150р. в розницу найти не удалось.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Wild007
сообщение Nov 16 2006, 06:44
Сообщение #11


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 226
Регистрация: 25-03-05
Из: Беларусь
Пользователь №: 3 672



Цитата(ivainc1789 @ Nov 15 2006, 20:23) *
Цитата(Wild007 @ Nov 15 2006, 09:44) *

Я использую MAX1674 КПД до 90%, минимум навесных деталей. Есть вывод LOW BATTERY DETECT OUT использую для вывода индикации о замене батареи. Работает от 1.1 В выход 3В или 5В. Очень советую.

Где покупали? Мне менее чем за 150р. в розницу найти не удалось.

Наша фирма работает сRainbow Technologies - электронные компоненты и при опте мы имеем хорошую скидку. smile.gif


--------------------
Ничто так не ограничивает полет мысли программиста, как компилятор
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andreas1
сообщение Nov 16 2006, 07:53
Сообщение #12


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 446
Регистрация: 12-03-06
Из: Москва
Пользователь №: 15 142



Цитата
Питать от батарейки нельзя, т. к. из нее нужно выжать все. Примем это за условие задачи.

и как будет происходить включение при выжатой батарейке и без внешнего Step-up ???
Ставьте NCP.... и не мучайтесь, дешево($0,7 в серии), жрет мало, есть режим пропуска импульсов при малом токе и без проблем.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
mse
сообщение Nov 16 2006, 10:19
Сообщение #13


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 709
Регистрация: 3-05-05
Пользователь №: 4 693



Чего-то, видать, у меня с головой...
Цитата(ivainc1789 @ Nov 15 2006, 19:00) *
На самом деле есть еще обычный ист. питания на 9V. При аварийном его отключении и должно происходить переключение на батарейное. Кроме того, схеме требуется два питания 5 и 15 вольт. ATmega48 по совместительству выполняет еще ряд функций чем и обусловлен ее выбор.
Питать от батарейки нельзя, т. к. из нее нужно выжать все. Примем это за условие задачи.

Ну ладно, приключилась авария. Перешли на батарейку...М48 может напрямую работать с батареи. Остальная часть схемы, что, тоже должна в этот момент работать? Типа м48 в ауте, а схема стукотит?
Цитата(ivainc1789 @ Nov 15 2006, 19:00) *
Из power down контроллер должен выходить при опасном снижении напряжения батареи. Нужна опора!

Отлично, батарея села, м48 проснулась и чего? Заменила батарею? Смысл срочно-обморочно просыпаться?
Цитата(ivainc1789 @ Nov 15 2006, 19:00) *
Идея: поставить на выходе микро стабилизаторы LP2951 на 5 и 15 вольт. Тогда я склоняюсь к импульсному режиму работы меги: раз в секунду просыпаться, если уровень напряжения на входе стабилиз опасно уменьшился - подкачать преобразователем это напряжение до требуемого (20V), выполнить доп. задачи и снова сон...Кста, по цепям 5 и 15 вольт при штатном питании потребление до 80 мА. В целом мне кажется оптимальное решение.
Использовать pin change для детектора снижения напр питания нельзя, т. к. само напр питания снижается при разряде батареи.

Это я вообще не понимаю...Громадные токи потребления...и мы экономим миллиамперы для м48. Зачем её тогда в повердовн? В идле ей само то место. А там всё чё хошь сможет работать. Любая периферия, в смысле.
ИМХО такое, что задача как-то не обдумана...Раз стоко жрётся, ставить кислотный аккум на 12В от УПСа какого. Хоть КПД на повышение будет человеческим. 15В@80mA из 3,6V с КПД 90%...ну-ну.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ivainc1789
сообщение Nov 16 2006, 16:31
Сообщение #14


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 175
Регистрация: 5-01-05
Пользователь №: 1 807



Прикрепленное изображение

Цитата(mse @ Nov 16 2006, 13:19) *
Это я вообще не понимаю...

Я хотел ограничиться частичным описанием задачи, но видно не выходит.
В общем, проблема в следующем. Есть переносной измерительный прибор с батарейным питанием от аккома 3.6 вольт. Сама нагрузка - схема измерений, состоит из цифровой и аналоговой части, управляемых мегой 16. К такой нагрузке требуется разработать источник питания от бычного адаптера напряжением 9 - 20 вольт с возможностью резервирования и максимально продолжительной работой от батареи, на случай, если прибором будут пользоваться в полевых условиях.
Максимальный ток потребления измерительной схемы (суммарный) 70 мА. В зависимости от условий питания, прибор может ограничить некоторые виды измерений в полевых условиях и снизить запрашиваемый суммарный ток потребления до 25 мА.
Предлагаемое решение см. на рисунке. Какие будут предложения?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
CD_Eater
сообщение Nov 16 2006, 17:01
Сообщение #15


Частый гость
**

Группа: Новичок
Сообщений: 173
Регистрация: 3-09-04
Из: Moscow
Пользователь №: 595



Раз прибор предназначен для использования человеком (то есть, включается-выключается вручную на время проводимых измерений), то нет смысла загонять управляющий МК в спящий режим - пусть жрёт свои 2-3 мА постоянно, пока включен (причём жрёт напрямую от батарейки, чтобы степ-ап работал только в момент измерений).
Задача по существу состоит в том, чтобы сделать степ-ап с 3.6 вольт до 5...9 с хорошим КПД (или два - один на 5, другой на 9, чтобы КПД точно был хороший). В ту сторону и копайте, не отвлекаясь на мелочи.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V   1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 10:44
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01506 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016