|
|
  |
Батарейное питание ATmega48, обеспечение максимального времени "жизни" |
|
|
|
Nov 16 2006, 17:54
|

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

|
Цитата(CD_Eater @ Nov 16 2006, 20:01)  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. Раз прибор будет использоваться человеком, выключать его (прибор) я человеку точно не доверю. Тем более что квалификация потенц персонала невысока. Прибор не будет использовать механических выключателей. Будет использование включение с клавиатуры и автоотключение по истечении таймаута, если использование не продолжается. Насчет задачи по существу в принципе согласен. У меня получилось обойтись одной ATtiny26, которую использую вместо атмеги48 из-за отсутствия в последней внутр усилителя аналог сигнала. И вот только что созрело еще одно решение. Тиньку26 можно будить из повердауна с помощью компаратора ошибки, имеющегося в LP2951. Получается интересное решение: как только вых напряжение уменьшается до 4.75 вольт компаратор срабатывает, происходит прерывание по уровню например в INT0 и контроллер просыпается для подкачки питания!!! Это все когда прибор не эксплуатируется. В данном случае общее потребление будет: тинька плюс два LP2951 плюс расход на редкое просыпание для подкачки питания. Есть ли способ еще больше уменьшить потребление?
|
|
|
|
|
Nov 16 2006, 19:52
|
дятел
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 681
Регистрация: 13-05-06
Из: Питер
Пользователь №: 17 065

|
ИМХО: Вы слегка зациклились на попытке выжать все что можно из аккумуляторов при том потреблении которое у Вас есть для аналоговой(измерительной) части. При тех максимальных токах(и минимальных тоже ), которые в Вашей схеме, Вы вряд ли получите реальный рост продолжительности работы устройства более 5-10%. Так стоит ли замарачиваться...? ИМХО, потерии от поднятия от 3,6 до 12-20V и потом LDO до 5 вольт перекрывают любые возможные плюсы. Единственный вариант, 2 step-up, хотя я например несовсем уверен что в вашем случае это тоже преемлемый вариант
|
|
|
|
|
Nov 16 2006, 20:08
|
дятел
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 681
Регистрация: 13-05-06
Из: Питер
Пользователь №: 17 065

|
В догонку: Если Вы хотите получить дельных советов, то поробуйте описать работу своего устройства примерно в таком виде: режим 1 : Включена только "цифра", потребление xxx время в этом режиме ууу. режим 2 : Включена "цифра" и часть "измерений"(9V), потребление xxx время в этом режиме ууу. режим 3 : Включена "цифра" и все "измерения"(9V), потребление xxx время в этом режиме ууу. и т.д. и т.п. Возможно, после того, как Вы опишите работу своего устройства в таком виде, у Вас отпадет много вопросов...  ...хотя, появятся другие
|
|
|
|
|
Nov 16 2006, 20:24
|

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

|
Цитата(singlskv @ Nov 16 2006, 23:08)  В догонку: Если Вы хотите получить дельных советов, то поробуйте описать режим 1 : потребление 20mA время в этом режиме 1c. режим 2 : потребление 10mA время в этом режиме 3c. режим 3 : потребление 5mA время в этом режиме 0.5c. режим 4 : потребление 30mA время в этом режиме 1.5c. Чаще всего используется режим 1. А если использовать самодельный импульсный трансформатор (двухтактный или однотактный преобр с обратн диодом)? Потребление будет больше, чем в случае применения двух степ-апов?
|
|
|
|
|
Nov 16 2006, 21:04
|
дятел
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 681
Регистрация: 13-05-06
Из: Питер
Пользователь №: 17 065

|
Цитата(ivainc1789 @ Nov 16 2006, 23:24)  Цитата(singlskv @ Nov 16 2006, 23:08)  В догонку: Если Вы хотите получить дельных советов, то поробуйте описать
режим 1 : потребление 20mA время в этом режиме 1c. режим 2 : потребление 10mA время в этом режиме 3c. режим 3 : потребление 5mA время в этом режиме 0.5c. режим 4 : потребление 30mA время в этом режиме 1.5c. Чаще всего используется режим 1. Ну,а где тут у Вас разделение по цифровой/аналоговой части по режимам потребления ? (5/9V ?) У Вас всегда цифровая и аналалоговая часть работают паралельно ? Цитата Чаще всего используется режим 1. "Чаще всего", это все остальное время когда не работают режимы 2/3/4 или есть еще режим например N5 про который Вы забыли нам расказать ? Цитата А если использовать самодельный импульсный трансформатор (двухтактный или однотактный преобр с обратн диодом)? Потребление будет больше, чем в случае применения двух степ-апов? Ну, если я ничего не понял, то для питания аналоговой части вы предпологали step-up+LDO, Собственно не понял, причем сдесь может быть трансформатор при питании от аккамуляторов ?
|
|
|
|
|
Nov 17 2006, 06:42
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 709
Регистрация: 3-05-05
Пользователь №: 4 693

|
Цитата(ivainc1789 @ Nov 16 2006, 20:54)  И вот только что созрело еще одно решение. Тиньку26 можно будить из повердауна с помощью компаратора ошибки, имеющегося в LP2951. Получается интересное решение: как только вых напряжение уменьшается до 4.75 вольт компаратор срабатывает, происходит прерывание по уровню например в INT0 и контроллер просыпается для подкачки питания!!! Это все когда прибор не эксплуатируется. В данном случае общее потребление будет: тинька плюс два LP2951 плюс расход на редкое просыпание для подкачки питания. Есть ли способ еще больше уменьшить потребление? Блин...да далось вам эта подкачка питания...Если у вас режимы работы 0,5-5сек, так пусть всё работает как есть. Поставьте мощный ключ, который будет подавать 3,6В от аккумулятора к 2 степапам(на отдельных получить толковый КПД гораздо вероятнее) на время работы и всё. За 0,05-0,1сек они выйдут на рабочий режим, никто и не заметит. А м48 или что там у вас, питайте прям от батареи. И пусть она в повердовне будет только при самоотключении между рабочими цыклами. А когда прибор не эксплуатируется, нахрен вообще чего-то подкачивать?
|
|
|
|
|
Nov 17 2006, 12:46
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 79
Регистрация: 13-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 133

|
Зачем так много ступений преобразований и промежуточных напряжений, или от них тоже чтото питается, на схеме не показано?
Возможно вам пригодится mc78lc00
В Tiny26 кривая опора (2,6-2,87), в курсе?
Питайте управляющий МК постоянно, остальное по требованию.
Мое устройство с таким стабилизатором и Тини26 ест 35мка (Выкл), и половину ест делитель контроля батареи, но ему не требуется просыпаться самому, поэтому просыпается оно по внешнему ресет, засыпает само, или тоже по ресет.
|
|
|
|
|
Nov 17 2006, 20:08
|
дятел
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 681
Регистрация: 13-05-06
Из: Питер
Пользователь №: 17 065

|
Цитата(ivainc1789 @ Nov 17 2006, 22:38)  Критику воспринял, проанализировал, вроде получилось более красивое решение. Какие будут мнения? А зачем КРЕН 5 на входе ? Не проще ли внешний блок питания на 5,5 V ? Для зарядного ус-ва вроде должно хватать. Зачем отдельный Step-UP на нагрузку 5V , если в схеме уже есть NCP1450 ?
|
|
|
|
|
Nov 17 2006, 21:04
|

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

|
Цитата(singlskv @ Nov 17 2006, 23:08)  Цитата(ivainc1789 @ Nov 17 2006, 22:38)  Критику воспринял, проанализировал, вроде получилось более красивое решение. Какие будут мнения?
А зачем КРЕН 5 на входе ? Не проще ли внешний блок питания на 5,5 V ? Для зарядного ус-ва вроде должно хватать. Зачем отдельный Step-UP на нагрузку 5V , если в схеме уже есть NCP1450 ? Внешние покупные адаптеры можно применить с различными вых напряжениями, поэтому и Кренка. NCP1450 нужен, чтобы допустить работу контроллеров при батарее менее 0.7 вольт. И еще: не перегружать саму IC. Кроме того, удобно контролировать момент отключения нагрузок по резкому спаду потреб тока, когда мега16 уходит в сон. Но по большому счету может быть вы и правы: 100 мА от NCP1450 мне бы наверно хватило. Есть тут еще проблема: пользователь нажал кнопку на клаве (кнопка включения прибора). Как об этом узнает тини26? Придется видимо сделать еще линию на пробуждение тини26 от меги16... И вот вам вопрос: в прив выше схеме, как думаете, откуда тини26 узнает, что прибор включился (пользователь нажал кнопку на клаве)? Клава ведь подключена к меге16 !!! Так вот я подумал, что можно определять Цитата(singlskv @ Nov 17 2006, 23:08)  Цитата(ivainc1789 @ Nov 17 2006, 22:38)  Критику воспринял, проанализировал, вроде получилось более красивое решение. Какие будут мнения?
А зачем КРЕН 5 на входе ? Не проще ли внешний блок питания на 5,5 V ? Для зарядного ус-ва вроде должно хватать. Зачем отдельный Step-UP на нагрузку 5V , если в схеме уже есть NCP1450 ? Внешние покупные адаптеры можно применить с различными вых напряжениями, поэтому и Кренка. NCP1450 нужен, чтобы допустить работу контроллеров при батарее менее 0.7 вольт. И еще: не перегружать саму IC. Кроме того, удобно контролировать момент отключения нагрузок по резкому спаду потреб тока, когда мега16 уходит в сон. Но по большому счету может быть вы и правы: 100 мА от NCP1450 мне бы наверно хватило. Есть тут еще проблема: пользователь нажал кнопку на клаве (кнопка включения прибора). Как об этом узнает тини26? Придется видимо сделать еще линию на пробуждение тини26 от меги16...
|
|
|
|
|
Nov 17 2006, 21:52
|
дятел
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 681
Регистрация: 13-05-06
Из: Питер
Пользователь №: 17 065

|
Цитата(ivainc1789 @ Nov 18 2006, 00:04)  Внешние покупные адаптеры можно применить с различными вых напряжениями, поэтому и Кренка. Ну если так нравится, то можно и КРЕН. Только зачем напряжение гонять туда-сюда лишний раз Да, и еще, а как будет работать зарядное уст-во при таких разных напряжениях ? Или там предполагается step-down управляемый Tiny26 ? STEP UP 5 и STEP UP 9 на Вашей схеме програмные(управляются Tiny) ? Цитата NCP1450 нужен, чтобы допустить работу контроллеров при батарее менее 0.7 вольт. Если у Вас устройство для полевых условий, то предполагаю что аккамуляторы у Вас Ni-Cd 3шт. ? (Другие мороз не любят  ) Тогда 0.7/3=0.23 - это уже не работа. Цитата И еще: не перегружать саму IC. перегрузить IC у которой внешний диод и полевик Цитата Есть тут еще проблема: пользователь нажал кнопку на клаве (кнопка включения прибора). Как об этом узнает тини26? Придется видимо сделать еще линию на пробуждение тини26 от меги16... Кнопка включения вроде обычно стоит отдельно. Может ее к tiny26 и подключить ? А tiny26 просто управлять питанием mega16 ?
|
|
|
|
|
Nov 17 2006, 23:15
|

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

|
Цитата(singlskv @ Nov 18 2006, 00:52)  Ну если так нравится, то можно и КРЕН. Только зачем напряжение гонять туда-сюда лишний раз Да, и еще, а как будет работать зарядное уст-во при таких разных напряжениях ? Или там предполагается step-down управляемый Tiny26 ? STEP UP 5 и STEP UP 9 на Вашей схеме програмные(управляются Tiny) ? Если у Вас устройство для полевых условий, то предполагаю что аккамуляторы у Вас Ni-Cd 3шт. ? (Другие мороз не любят  ) Тогда 0.7/3=0.23 - это уже не работа. Кнопка включения вроде обычно стоит отдельно. Может ее к tiny26 и подключить ? А tiny26 просто управлять питанием mega16 ? Ок. Все верно. Со всем согласен. Привожу еще одну версию. КРЕНки конечно может и не быть, но тогда пользователь может все устройство спалить, подключив внеш питание от нештатного адаптера с напряжением выше 5 вольт - ведь степ апы связаны с выходом по постоянному току. Или вы имели ввиду др включение? Зарядное устройство действительно step-down из AVR450. Управляется тинькой. Теперь STEPUP5 реализован на NCP1450 а STEPUP9 - диод плюс полевик. К сож пленочные клавы уже куплены и соединены внутренне по "телефонной" схеме. Клава полностью подкл к меге16. Не хотелось бы делать отдельную кнопку. Пусть мега16 будит тиню26. Аккумуляторы действительно Д-0.125 или Д-0.26 - посмотрим по свобод месту на плате/корпусе. Вроде неплохо получается, схема сильно упростилась. Но вот NCP1450 (доступны по 25 руб.) еще не заказывал - может есть что-то лучше из дешевого? Посоветуйте... LM2621 неплоха, но стоит 50р. и требует большей обвески....
|
|
|
|
|
Nov 19 2006, 02:50
|
дятел
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 681
Регистрация: 13-05-06
Из: Питер
Пользователь №: 17 065

|
Цитата(ivainc1789 @ Nov 18 2006, 02:15)  Ок. Все верно. Со всем согласен. Привожу еще одну версию. КРЕНки конечно может и не быть, но тогда пользователь может все устройство спалить, подключив внеш питание от нештатного адаптера с напряжением выше 5 вольт Ну для этого вроде существуют всякие разные стабилитроны, и др. варианты защиты от перенапряжения. Цитата Зарядное устройство действительно step-down из AVR450. Управляется тинькой. Только там, в AVR450 все расчеты вроде как идут относительно входного питания 15V. А у Вас 9-20V. Не боитесь сложностей ? Цитата Но вот NCP1450 (доступны по 25 руб.) еще не заказывал - может есть что-то лучше из дешевого? Посоветуйте... LM2621 неплоха, но стоит 50р. и требует большей обвески.... Ну, мне кажется что LM2621 тоже хороший вариант. Но, вообще DC-DC преобразователей под вашу задачу очень много, и ИМХО, нужно выбирать из доступных, ну и приемлемых по цене... Лично мне, нравятся MAXIM, но они дорогие. Зато есть например работающий в PowerDown контроль батареи, кстати который можно было-бы использовать в режиме, про который Вы говорили в первом посте. (ну это там где просыпаемся если напяжение упало) Кстати, у MAXIM есть даже варианты со встоенным шотки (это если нужен минимум обвязки). Только не думайте что я их рекламирую(они дорогие), просто я с ними больше всего имел дело... По поводу последнего варианта схемы: ИМХО, стало намного лучше(проще), Но вот лично мне, очень не нравится диод от аккамулятора к NCP14050. Дело в том, что, когда Ваше устройство будет питаться от аккамулятора, то на этом диоде, Вы будете терять 10-15% энергии аккамуляторов. А оно нам надо ? ИМХО, нужно обдумать схему питания, при которой, при включении внешнего источника, все будет питаться от него, а NCP1450 будет просто отключаться, а при питании от аккамуляторов, будет напрямую подключаться NCP1450.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|