|
SIM900 и 3xAA 1.5v литиевые батарейки |
|
|
|
Feb 3 2015, 12:10
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
Хочу запитать модуль от трех литиевых батареек формата АА, ищу способ сделать попроще и подешевле. Причина выбора литиевых батареек: работа на морозе, бОльшая ёмкость, быстрая взаимозаменяемость на щелочные.
Проблема заключается в том, что эти батарейки в начале использования выдают не 1,5, а 1,8 вольта, просаживаясь под нагрузкой до 1,5. Нужно как-то найти способ ограничить напряжение питания модуля на старте, при этом не влияя на него когда батарейки выйдут на рабочий режим.
Мои мысли:
1. Линейный регулятор с подстройкой выходного напряжения - низкий КПД, после просадки напряжение на выходе будет ниже требуемого, модуль отключится.
2. Стабилитрон - резистор ограничит ток, модуль отключится во время регистрации в сети.
3. Импульсный step-down преобразователь - после просадки напряжение будет за гранью работы модуля.
4. Buck-Boost преобразователь - дорого, бессмысленно для литиевых батарей.
Пока склоняюсь к колхозному варианту: подключить последовательно с модуем 1 или 2 диода, падением напряжения на которых получить требуемое напряжение питания. При этом зашунтировать их полевым транзистором, управляемым с микроконтроллера. Контроллер с помощью АЦП будет постоянно отслеживать напряжение питания модуля, и, при выходе батарей на рабочий режим, шунтировать диоды полевиком. Криво, костыльно. но должно работать. Возможно, кто-то предложит более вменяемое решение? Заранее благодарен.
|
|
|
|
|
 |
Ответов
(1 - 99)
|
Feb 3 2015, 13:03
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 292
Регистрация: 26-06-07
Пользователь №: 28 718

|
Цитата Криво, костыльно. но должно работать не будет. единственный вменяемый вариант это понижающий импульсный стабилизатор. мне больше интересно - а где это вы купили/украли/изобрели литиевые батареи с напряжением 1.8?
|
|
|
|
|
Feb 3 2015, 13:11
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
Цитата(smalcom @ Feb 3 2015, 17:03)  не будет. единственный вменяемый вариант это понижающий импульсный стабилизатор. мне больше интересно - а где это вы купили/украли/изобрели литиевые батареи с напряжением 1.8? Они по всем параметрам и маркировке 1,5 вольт, просто когда они новые, то их напряжение 1,8 вольт, а под нагрузкой оно буквально за 30 секунд снижается до 1,5 и держится почти до полого разряда. И без нагрузки напряжение так же немного подрастает. Я наивно думал, что они всегда 1,5 вольт и взаимозаменяемы со щелочными. но ошибался. Вот теперь думаю как эту досадную неприятность обойти малой кровью. В остальном батарейки идеальны.
|
|
|
|
|
Feb 3 2015, 13:49
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
CADiLO Элемент - 2 варианта: GP Lithium AA/LR6 и Energizer Ultimate Linhium AA/LR6, оба ведут себя как я написал в первом сообщении. Планировал получить 3х1,5=4,5 вольта, идеальное стабильное напряжение и для модуля, и для контроллера.
В реальности при включении получается 3х1,8=5,4. В документе указано, что абсолютный максимум 5.5 вольт. То есть, насколько я понимаю, при напряжении 5,4В модуль откажется включаться, но не умрет, и эксперименты относительно безопасны?
Литиевый аккумулятор себя ведет плохо на морозе, а одноразовые батарейки держат до -40 без проблем. А NiMH разве так может?
Slonofil А не подскажете маркировку? Все, что я находил имели выходное напряжение на 1,5-2 вольта ниже входного, что неприемлемо.
Сообщение отредактировал p_kav - Feb 3 2015, 13:51
|
|
|
|
|
Feb 3 2015, 14:03
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 6 023
Регистрация: 26-08-05
Из: Днепр
Пользователь №: 7 988

|
>>>абсолютный максимум 5.5 вольт. То есть, насколько я понимаю, при напряжении 5,4В модуль откажется включаться, но не умрет, и эксперименты относительно безопасны? 50/50 - никто не знает как поведет себя PA RF. Поэтому больше чем 4.8 на модуль это уже от лукавого  >>>одноразовые батарейки держат до -40 без проблем. А NiMH разве так может? может-может а NiCd и до -50 - но эти имеют "эффект памяти", надо учитывать при работе
--------------------
Не можна втрачати надію. Не можна здаватися до останньої миті. Можливо саме вона, остання мить, принесе весну, яка стане початком нового життя.
|
|
|
|
|
Feb 3 2015, 14:24
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 6 023
Регистрация: 26-08-05
Из: Днепр
Пользователь №: 7 988

|
Примерно так: http://www.eemb.com/products/primary-lithi...ry/energy-type/Ставим одну http://www.eemb.com/Download/Primary-Batte...pe/ER341245.pdfДля большинства применений подходит. Но к сожалению из-за стартовых просадок защиту на модуле нужно выключать. Тогда нормально работает. Есть еще вариант применения в комплекте с ионистором для компенсации просадки.
--------------------
Не можна втрачати надію. Не можна здаватися до останньої миті. Можливо саме вона, остання мить, принесе весну, яка стане початком нового життя.
|
|
|
|
|
Feb 3 2015, 14:34
|

Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 327
Регистрация: 6-10-09
Из: РФ :: Ленинград
Пользователь №: 52 781

|
Цитата(p_kav @ Feb 3 2015, 16:49)  Slonofil А не подскажете маркировку? Все, что я находил имели выходное напряжение на 1,5-2 вольта ниже входного, что неприемлемо. Встречаю их иногда в новостях Компэла, но самому было не нужно - цена была до недавнего времени негуманна для массового использования. Из последних, что попадались - L6986. Вроде даже и не такой дорогой. Или TLV62130. Плюсом можно назвать то, что они синхронники и работаю на достаточно высоких частотах, что позволяет сделать конструкцию минимальной по объёму.
|
|
|
|
|
Feb 4 2015, 08:01
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 6 023
Регистрация: 26-08-05
Из: Днепр
Пользователь №: 7 988

|
Цитата(p_kav @ Feb 3 2015, 23:39)  Прочитал. Смысл понятен, но в статье толком не указаны сроки, за которые батарея переходит в состояние пассивации. Какой алгоритм в таком случае будет оптимален для ежесуточного запуска SIM900? Нагружать батарею током около 50 мА на 10 секунд после каждой неудачной попытки пуска модуля, или же просто делать это ежечасно вне зависимости от интервала работы модуля? И если запараллелить 4 таких батареи, будет ли смысл во всех этих манипуляциях? Вариант 1 модуль при включении сам тестирует источник нагружая его. Плюс нагрузка при регистрации в сети - фактически та же депассивация зачастую этого достаточно - но батарея проваливается при этом по напряжению до значений когда защита выключит модуль - поэтому выключаем защиту Вариант 2 если хотите ставить несколько батарей, тогда не ставьте параллельно - поставьте последовательно и малопотребляющий step-down стабилизатор это тогда вообще исключит большинство вопросов при старте - первый провал вытянется стабилизатором за счет большего входного, а в дальнейшем можно "высасывать" батареи до минимального входного для стабилизатора.
--------------------
Не можна втрачати надію. Не можна здаватися до останньої миті. Можливо саме вона, остання мить, принесе весну, яка стане початком нового життя.
|
|
|
|
|
Feb 4 2015, 12:03
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 6 023
Регистрация: 26-08-05
Из: Днепр
Пользователь №: 7 988

|
>>>Стабилизаторы довольно дорогие, да и места на плате уже не особо много осталось. На правильном питании не экономят - потом переделывать или менять модули дороже выйдет. UDFN корпус + индуктивность + 2 керамики места много не занимают, тем более неплохой вариант предложили - http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlv62130a.pdfесли это конечно не hand-made при серии 10-20 изделий всего. >>>И как его в таком случае гарантированно перезагрузить? Или управляемый стабилизатор или ключик по питанию. Зависнуть он может и при нормальных условиях - например от глюка у оператора. Поэтому возможность физического отключения модуля очень желательна.
--------------------
Не можна втрачати надію. Не можна здаватися до останньої миті. Можливо саме вона, остання мить, принесе весну, яка стане початком нового життя.
|
|
|
|
|
Feb 4 2015, 14:02
|

Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 327
Регистрация: 6-10-09
Из: РФ :: Ленинград
Пользователь №: 52 781

|
На мой скромный взгляд, в серийном изделии (даже если серия из 10 штук) нужно решить задачку на оптимизацию по критериям стоимости и надёжности. С точки зрения стоимости Вам нужно определиться, что важнее: уменьшение срока работы при низкоэффективной и дешёвой схеме питания (стоимость элементов питания + стоимость обслуживания) или увеличение срока работы в зависимости от цены комплектующих (питание напрямую от батарей -> питание через LDO -> питание через преобразователь, ключ по питанию + стоимость монтажа). Надёжность - это поведение модуля при капризах с питанием (нестабильность работы, смерть модуля). В конечном итоге, надёжность тоже можно выразить через стоимость, например, репутационные потери от нестабильного поведения, стоимость ремонта изделия, замена модуля etc. Я бы порекомендовал современный низкопотребляющий DC/DC преобразователь, который имеет скважность 100% (т.е. напрямую пропускает входное напряжение на выход) при достижении входным напряжением нижнего порога. Это наиболее энергоэффективный и надёжный вариант из всех приведённых, там имеется встроенное управление питанием (ключ ставить не нужно), малые габариты (в сравнении с тем же LDO и конденсаторами на 2200 мкФ). Минус - цена выше всех остальных вариантов. Но зато с высокой долей вероятности не будет дохлых модулей и непредсказуемой работы.
Сообщение отредактировал Slonofil - Feb 4 2015, 14:04
|
|
|
|
|
Feb 4 2015, 14:45
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 285
Регистрация: 5-11-05
Пользователь №: 10 491

|
Цитата(CADiLO @ Feb 3 2015, 16:24)  Хотя я бы поставил 4 элемента по 1.2v Ni-MH - и на морозе лучше себя ведут чем литий Начальное напряжение 1,4 В
|
|
|
|
|
Feb 4 2015, 18:42
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
Предварительные результаты теста ER14505. С одной батареей модуль вообще не стартует, с другой подвитсает, удерживая лог. 1 на ножке Status, а с двумя параллельно всё работает идеально, отключать защиту не требуется. Видимо, одна слишком сильно ушла в пассивацию и нужно её раскачать. Думаю, буду использовать ключ IRLML6402, электролит 2200мФ и прямое параллельное подключение 3-х батарей, что в сумме даст какие-то космические 7200 мАч, прямо как у аккумулятора ИБП  Но, конечно, сначала проведу всестороннее тестирование. CADiLO, еще раз спасибо за наводку.
|
|
|
|
|
Feb 5 2015, 08:16
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
Еще вопрос: а, к примеру, если взять указанный в даташите дешевый преобразователь LM2596, настроить его на 4,2В и подать на него напряжение 3-х батарей LR14505, соединенных последовательно, то как правильно посчитать полученную ёмкость? 2400мАч каждой батарейки умножаем на 3 батарейки и умножаем на 0.8 (80% эффективность преобразователя в таком режиме), получим аналог батареи на 4,2В и 5760мАч, верно? При этом получается неплохая емкость, стабильное питание при любых условиях, каждую батарею можно просадить до 2 вольт, и при этом дешево. Такой вариант имеет право на жизнь?
|
|
|
|
|
Feb 5 2015, 12:12
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
На сколько я понимаю, собственное потребление - это и есть КПД. 80 мкА в спячке - вполне приемлемо при таких огромных ресурсах батарей. Вообще, у меня просто появилась мысль использовать готовую сборку типа этой - она дешевая и не занимает места - её можно просто воткнуть на плату вторым этажом или разместить в другом месте, т.к. обратная сторона у неё плоская. А что можно взять поновее ил недорогого и не в адских QFN-корпусах?
|
|
|
|
|
Feb 5 2015, 12:56
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
SlonofilСпасибо за наводку, отличный каталог. Попробую LM-ку для начала, а там уж подберу что-нибудь. Кстати, а ведь сам SIM900 по сути QFN, только шаг большой
|
|
|
|
|
Feb 5 2015, 13:02
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 356
Регистрация: 24-02-09
Пользователь №: 45 309

|
Цитата(p_kav @ Feb 5 2015, 11:16)  Еще вопрос: а, к примеру, если взять указанный в даташите дешевый преобразователь LM2596, настроить его на 4,2В и подать на него напряжение 3-х батарей LR14505, соединенных последовательно, то как правильно посчитать полученную ёмкость? 2400мАч каждой батарейки умножаем на 3 батарейки и умножаем на 0.8 (80% эффективность преобразователя в таком режиме), получим аналог батареи на 4,2В и 5760мАч, верно? При этом получается неплохая емкость, стабильное питание при любых условиях, каждую батарею можно просадить до 2 вольт, и при этом дешево. Такой вариант имеет право на жизнь? При последовательном соединении батареек, их общая ёмкость не меняется. Так и будет 2400мАч. Увеличится вольтаж такого источника питания. Ёмкость возросла бы при параллельном соединении, но напряжение осталось бы прежним - 1,5В (или сколько у литиевых батарей).
Сообщение отредактировал controller_m30 - Feb 5 2015, 13:03
|
|
|
|
|
Feb 5 2015, 13:08
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 6 023
Регистрация: 26-08-05
Из: Днепр
Пользователь №: 7 988

|
SIM900 это LCC - если его сравнивать c микросхемами, то скорее с PLCC или SOJ  Кстати в сторону SIM800C не смотрели? http://www.microchip.ua/simcom/SIM800x/SIM..._V1.00_1110.pdf>>>Так и будет 2400мАч. Увеличится вольтаж такого источника питания. Совершенно верно - но пока напряжение просядет до минимального - отданная мощность будет равна примерно той же что и при параллельном соединении, за вычетом потерь на стабилизаторе. Однако такое включение снимает ряд ограничений и позволяет строить схему по стандартным принципам, а это дешевле. У нас сейчас все более популярными становятся "паки" аккумуляторов на 7.4 вольта из двух элементов. Два последовательных элемента 1850mA/h места занимают меньше чем один 3000mA/h, а работают дольше. А для ручных кассовых терминалов это немаловажно. И не изменяя плату на текущих изделиях - ставят зарядник MCP73862 вместо MCP73861 и меняют номинал 1 резистора.
--------------------
Не можна втрачати надію. Не можна здаватися до останньої миті. Можливо саме вона, остання мить, принесе весну, яка стане початком нового життя.
|
|
|
|
|
Feb 5 2015, 14:32
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
CADiLO На самом деле я немного наврал про то, что у меня 900-й модуль. У меня 908-я модель, которая недавно была снята с производства, но которая до сих пор в огромном количестве и по дешевой цене есть у китайцев. Написал я так потому. что иначе меня сразу же послали бы на фиг выбирать между 928 и 968. А они мне не подходят из-за того, что там сотовая и спутниковая часть полностью разделены. Да и дороже они. И, к тому же, у 908-го очень прикольные ВЧ-разъемы на борту, удобно подключать антенны. Решил попробовать использовать старую модель, а там, глядишь, если устройство пойдет в серию, подоспеет и новый совмещенный модуль.
Так все-таки я правильно посчитал результирующую емкость? 2400 мАч каждой батареи умноженное на 3 батареи и умноженное на 0,8 (80%) КПД преобразователя, получается в итоге 5760 мАч.
И, кстати, "пока напряжение просядет" для лития не особо актуально - он держит свое напряжение 90% времени, а затем оно резко падает. Думаю, что ставить цель "выкачать из батареи все соки" бессмысленно, ибо когда напряжение начнет падать соков там останется процентов 10.
|
|
|
|
|
Feb 5 2015, 14:39
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 6 023
Регистрация: 26-08-05
Из: Днепр
Пользователь №: 7 988

|
Ха. Если так хочется совмещенную железяку, то тогда лучше на SIM808 смотреть - он меньше 908-928-968 http://www.microchip.ua/simcom/?link=/SIM800x/SIM808Кроме того !!! 908 не экономичен за счет того что приемник GPS там половинный - весь обсчет ведется GSM частью, и жрет она при этом огого. Поэтому или SIM808, или SIM800C + SIM68M (или SIM28 если без GNSS) и еще - "в огромном количестве и по дешевой цене есть у китайцев" - если не секрет - по чем берем??? Посчитали примерно правильно - дальше движение в сторону минимизации потерь от собственного потребления компонентами. Только лучше в ваттах считать - напряжение-ток будет понятнее.
--------------------
Не можна втрачати надію. Не можна здаватися до останньої миті. Можливо саме вона, остання мить, принесе весну, яка стане початком нового життя.
|
|
|
|
|
Feb 5 2015, 14:52
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
Да, видел такой модуль у одного китайского продавца, но уже после того, как всё сделал под 908. Не знаю, стоит ли менять с учетом того, что модули и антенны под их разъемы уже закуплены. GPS-часть будет работать редко и недолго, энергопотребление не особо важно. Кстати, а почему 808 отсутствует здесь? http://www.mt-system.ru/catalog/linejka-modemov-i-terminalovЕго официально не поставляют в Россию? 908 покупаю по 12$ за штуку в партии 10 штук, больше - дешевле.
Сообщение отредактировал p_kav - Feb 5 2015, 14:55
|
|
|
|
|
Feb 6 2015, 05:37
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 166
Регистрация: 18-03-14
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 80 977

|
Цитата(p_kav @ Feb 5 2015, 18:52)  Да, видел такой модуль у одного китайского продавца, но уже после того, как всё сделал под 908. Не знаю, стоит ли менять с учетом того, что модули и антенны под их разъемы уже закуплены. GPS-часть будет работать редко и недолго, энергопотребление не особо важно. Кстати, а почему 808 отсутствует здесь? http://www.mt-system.ru/catalog/linejka-modemov-i-terminalovЕго официально не поставляют в Россию? 908 покупаю по 12$ за штуку в партии 10 штук, больше - дешевле. Мы (МТ-Систем) действительно почти не занимаемся решениями без GLONASS, т.к. в РФ нету спроса только на GPS. В любом случае, если нужны нормальные цены на объемы, Вы можете связаться с нами. При необходимости привезём.
--------------------
|
|
|
|
|
Feb 6 2015, 07:29
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 6 023
Регистрация: 26-08-05
Из: Днепр
Пользователь №: 7 988

|
SIM808 чипсет GSM - MT6260DA чипсет GPS - MT3336A Могут работать по отдельности, что позволяет снизит потребление. Остальное смотрите в доках, слишком много описывать придется.
--------------------
Не можна втрачати надію. Не можна здаватися до останньої миті. Можливо саме вона, остання мить, принесе весну, яка стане початком нового життя.
|
|
|
|
|
Feb 11 2015, 12:22
|
Группа: Новичок
Сообщений: 8
Регистрация: 25-10-05
Пользователь №: 10 078

|
у меня пара вопросов по SIM808, наверное к уважаемому CADiLO
1. поддерживается ли EAT ? 2. возможен ли спящий режим без потери регистрации в сети ?
в SIM908 это было
|
|
|
|
|
Feb 11 2015, 12:38
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 6 023
Регистрация: 26-08-05
Из: Днепр
Пользователь №: 7 988

|
1. EAT для SIM808 заявлен как доп. опция. Так что зависит от объема вашего проекта.
sim800_series_embedded_at_application_note_1.02.pdf This document is applicable to SIM800 series Embedded AT module, include SIM800W, SIM840W, SIM800V, SIM800H, SIM800, SIM808
2. да - как и в любом модуле 800-й серии.
--------------------
Не можна втрачати надію. Не можна здаватися до останньої миті. Можливо саме вона, остання мить, принесе весну, яка стане початком нового життя.
|
|
|
|
|
Feb 11 2015, 12:56
|
Группа: Новичок
Сообщений: 8
Регистрация: 25-10-05
Пользователь №: 10 078

|
"sim800_series_embedded_at_application_note_1.02.pdf" изучал, упоминания про SIM808 видел
смутило что на стр.24, в "Flash Allocation", нет упоминания о распределении памяти в SIM808
|
|
|
|
|
Feb 12 2015, 14:02
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
Цитата(CADiLO @ Feb 12 2015, 17:46)  Разобрался - перестраховались на этой плате. Там можно напрямую подавать питание на антенну. Смотрим сюда - http://wiki.iteadstudio.com/images/6/65/IM...-_schematic.pdfХорошо, значит можно просто подавать ключом питание после команды AT+CGPSPWR=1 Хотя, с другой стороны, тут они перестраховались, а вот в разъем для SIM-карты диодный массив для защиты от статики не поставили. Кстати, при отключении питания GPS-часть запоминает альманах в энергонезависимой памяти, или всё забывает? Иными словами имеет ли смысл после отключения питания сбрасывать GPS-часть командой AT+CGPSRST=1? И если всё забывает, то питание с ножки VRTC будет поддерживать в памяти эти данные?
|
|
|
|
|
Feb 16 2015, 11:50
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 624
Регистрация: 15-06-10
Из: Россия
Пользователь №: 57 939

|
Цитата(CADiLO @ Feb 3 2015, 16:24)  Есть вариант - но на свой страх и риск.
Командой AT+VR=0 (AT+VR=1) отключаем защиту модуля которая контролирует превышение или занижение питающего напряжения и работаем в диапазоне от 3.2 до 4.8 вольт. И нижний уровень питания тогда надо или контроллером смотреть или у модуля самому запрашивать.
Supply voltage range : Normal: 3.4 ... 4.5V Extreme: 3.2…4.8V (Set via AT command:AT+VR=0/1) - в старом документе было 3.1…4.7V, но там ошибка
УТОЧНЯЮ - это применяется с Li-SOCl 3.6v батарейкой. Что за элементы у автора топика - ХЗ. Хорошо бы их название узнать.
Хотя я бы поставил 4 элемента по 1.2v Ni-MH - и на морозе лучше себя ведут чем литий ой, а можно поподробнее? А то раньше такого не было... Это значит, что пороговое значение на 2 амперах при пуске модуля будет 3.2В, а не 3.4 ? А никаких глюков не вылезет??? А то вон китайский литий-тионилхлорид имеет повышенное внутреннее сопротивление, от чего и отказались от него - модуль тупо отключается при попытке запуска GPRS сессии - батарея пассивируется через 2-3 недели после депассивации...А если можно понизить порог, то можно будет юзать  Или это только для отключения аварийных сообщений и на внутреннюю силовую часть не влияет?
|
|
|
|
|
Mar 6 2015, 12:26
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 40
Регистрация: 13-04-12
Из: Уфа
Пользователь №: 71 346

|
В жрнале Радио №8 2009 на стр 20 есть схема "Стабилизатор с малым минимальным падением напряжения", как раз под такую задачу. Правда деталей многовато...
С уважением.
|
|
|
|
|
Mar 6 2015, 15:30
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 508
Регистрация: 26-06-06
Из: Киев
Пользователь №: 18 364

|
Цитата(Aner @ Mar 6 2015, 14:19)  Издеваетесь? Где это в вашей схеме ограничитель тока на 10мА? Внутри операционника. Правда они обычно разные - например для МСР6001 это 23 мА на 5.5В и 6мА на 1.8В, а у ОРА348 - по 10мА практически во всем диапазоне. Цитата(Aner @ Mar 6 2015, 14:19)  Да и потом при подаче питания в каком состоянии выход и опера и затвор? Вы же ничего не предустанавливаете и не предусматриваете для старта. Питание на операционник попадает сразу и операционник включится где-то до 2В на входе, пока на выходе не превысит 4,4В транзистор будет открыт и заряжать выходной конденсатор. Когда приблизится к требуемому начнёт регулировать.
|
|
|
|
|
Mar 6 2015, 17:30
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 508
Регистрация: 26-06-06
Из: Киев
Пользователь №: 18 364

|
Цитата(Aner @ Mar 6 2015, 17:49)  Короче поиграйтесь с симуляторами предварительно, прежде чем писать Дык сделал лучше - спаял, поигрался вживую и даже проект уже запустил. Как раз под то самое ограничение - 3 литиевых батарейки на GSM-модуль. Цитата(Aner @ Mar 6 2015, 17:49)  И потом я конкретно спросил, а тут вы поплыли МСР6001, ... ОРА348 Дык и МСР6001 работает и ОРА348 работает... Причем даже на фронтах не звенит. И я подозреваю MCP6041 так-же работать будет, но надо будет увеличить емкость на выходе (т.к. 14кГц полоса и 3В/мс максимальный фронт и он просто иголки не успеет отработать).
|
|
|
|
|
Mar 7 2015, 19:14
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
И снова здравствуйте. Парой страниц назад мне посоветовали использовать последовательно включение трех батарей 3,6 Вольт и DC-DC преобразователь TLV62130 от Texas Instruments. Собрал на маленькой плате преобразователь и обвязку в точности как указано в даташите, даже расположение элементов сделал как на схеме на стр. 22. Подключил 3 батареи, 10,5 вольт на входе, на выходе преобразователя настроил переменным резистором 3,7 Вольт, попробовал запитать светодиод - работает корректно, на изменение напряжения реагирует. Затем подключаю преобразователь к плате с SIM908 (на которой кроме SIM908 есть только конденсатор на 2200uF). После этого преобразователь мгновенно умирает - 0,3 В на выходе и сильно греется. Проверил уже на трех экземплярах - все три умерли одинаково. Что убивает преобазователь? Конденсатор, который в момент включения начинает заряжаться и практически замыкает цепь? Но ведь в даташите указана защита от перегрузки по току и короткого замыкания.
|
|
|
|
|
Mar 7 2015, 20:43
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 869
Регистрация: 28-02-08
Из: СПБ
Пользователь №: 35 463

|
Никому не советовал использовать TI преобразователи и все потом говорили спасибо, это использование убило ряд проектов у конкурентов. Ведь TI сам не особо развивает преобразователи, так факультативно прикупает команды. Против монстров специализирующихся на этом типа LT, MPS и тп не попрешь. Из более стабильных того же STM можете просмотреть. Опыт в выборе тут нужен, не простое это дело оценка импульсника. Думаю у вас просто ошибка в выборе чипа и понимании ESR, RDS и тп. Конденсатор на 2200uF убивает ваш импульсник до срабатывания защиты, высокочастотники очень капризные к наводкам, требуют экранирования, точных катушек, экранов и тп. У этого входное напряжение низкое, и это проблема, любая импульсная наводка на вход и всё тут. В вашем случае керамики Low ESR 22uF...44uF на выходе предостаточно, не нужно ничего более лепить. Вопрос ЗАЧЕМ ставите 2200uF который убивает ваш импульсник? Считать и читать надеюсь умеете. Тогда погоняйте эмулятор, у TI на сайте все есть, вопросы отпадут.
|
|
|
|
|
Mar 7 2015, 21:26
|

Просто Che
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 567
Регистрация: 22-05-07
Из: ExUSSR
Пользователь №: 27 881

|
Цитата(p_kav @ Mar 7 2015, 21:14)  Затем подключаю преобразователь к плате с SIM908 (на которой кроме SIM908 есть только конденсатор на 2200uF). После этого преобразователь мгновенно умирает - 0,3 В на выходе и сильно греется. Проверил уже на трех экземплярах - все три умерли одинаково. 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.
|
|
|
|
|
Mar 8 2015, 14:30
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 869
Регистрация: 28-02-08
Из: СПБ
Пользователь №: 35 463

|
QUOTE (p_kav @ Mar 8 2015, 18:06)  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.
|
|
|
|
|
Mar 8 2015, 23:48
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
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.
|
|
|
|
|
Mar 9 2015, 07:53
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 508
Регистрация: 26-06-06
Из: Киев
Пользователь №: 18 364

|
Цитата В даташите неичего не было сказано о дополнительных параметрах дросселя, только индуктивность и ток. На рабочей частоте дроссель должен оставаться дросселем, а не превращаться в ёмкость. Аналогично и при протекании через него тока. Отсюда и требования. Цитата(p_kav @ Mar 9 2015, 01:48)  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. 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.
|
|
|
|
|
Mar 9 2015, 10:50
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 356
Регистрация: 24-02-09
Пользователь №: 45 309

|
Цитата(p_kav @ Mar 7 2015, 22:14)  Что убивает преобазователь? Конденсатор, который в момент включения начинает заряжаться и практически замыкает цепь? Но ведь в даташите указана защита от перегрузки по току и короткого замыкания. 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?
|
|
|
|
|
Mar 10 2015, 13:30
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
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
|
|
|
|
|
Mar 10 2015, 17:03
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
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?
|
|
|
|
|
Mar 10 2015, 17:30
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 508
Регистрация: 26-06-06
Из: Киев
Пользователь №: 18 364

|
Цитата(p_kav @ Mar 10 2015, 15:30)  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. 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.
|
|
|
|
|
Mar 10 2015, 18:47
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
ArtemKADНаверное, 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
|
|
|
|
|
Mar 10 2015, 20:55
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 508
Регистрация: 26-06-06
Из: Киев
Пользователь №: 18 364

|
Цитата Хорошо, а если воткнуть совсем дешевый LM2596 для модема и поставить TPS71501 для контрорллера? 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... Цитата А серии TPS783xx TPS782xx до 5,5В по входу, 3 литиевые батарейки до 5,7 выдают. 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.
|
|
|
|
|
Mar 11 2015, 03:59
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
ArtemKADLD39200 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?
|
|
|
|
|
Mar 11 2015, 10:00
|

Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 327
Регистрация: 6-10-09
Из: РФ :: Ленинград
Пользователь №: 52 781

|
Цитата(p_kav @ Mar 11 2015, 06:59)  ArtemKADLD39200 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? Вы уж как-нибудь разберитесь, зачем модему надо 2200 мкФ и 100 мкФ: если Вы кормите модем через LDO, то он может не вытягивать напругу при резких бросках тока, напряжение будет просаживаться, модем - впадать в ступор. Большая ёмкость как раз и служит буфером на время этих самых бросков (burst). Если Вы пользуете импульсник, да ещё на высокой частоте, то он сам отслеживает броски и стабилизирует в соответствии с ними питающее. Если импульсник нормальный (не китайский клон) и правильно Вами включён, то он с этой задачей справится без особых проблем. И тогда не нужно никаких буферных ёмкостей. Они даже, скорее, вредны - ток для их зарядки в момент включения будет недетский, и если защита импульсника не успеет среагировать, то он умрёт.
|
|
|
|
|
Mar 11 2015, 13:19
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
Slonofil Я просто кидался из крайности в крайность из-за отсутствия опыта дизайна схем питания и огромного количества всевозможных преобразователей и способов организации питания. Сейчас, вроде, суть более-менее понятна, осталось определиться с компонентами.
TPS71501 + MIC29302BU для МК и Модема соответственно - что скажете о таком решении? Я их уже смотрел, мне показалось, что это идеальный вариант для щелочных и литиевых батарей, можно будет просадить их с 4,5В (5,7В) до 3,6В прежде чем модем перестанет запускаться.
|
|
|
|
|
Mar 11 2015, 14:10
|

Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 327
Регистрация: 6-10-09
Из: РФ :: Ленинград
Пользователь №: 52 781

|
Цитата(p_kav @ Mar 11 2015, 16:19)  Slonofil Я просто кидался из крайности в крайность из-за отсутствия опыта дизайна схем питания и огромного количества всевозможных преобразователей и способов организации питания. Сейчас, вроде, суть более-менее понятна, осталось определиться с компонентами.
TPS71501 + MIC29302BU для МК и Модема соответственно - что скажете о таком решении? Я их уже смотрел, мне показалось, что это идеальный вариант для щелочных и литиевых батарей, можно будет просадить их с 4,5В (5,7В) до 3,6В прежде чем модем перестанет запускаться. В порядке рацпредложения: может, лучше включить эти батарейки в параллель и нагрузить на StepUp? Тогда их можно будет высосать совсем до конца, ведь 1,2В - это ещё вполне себе порадочное напряжение, можно и ниже. Деталей не скажу, но вверху предлагалось решение. Оно мне кажется разумным.
|
|
|
|
|
Mar 11 2015, 14:36
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 294
Регистрация: 5-08-14
Из: Ярославль
Пользователь №: 82 466

|
Щелочные - это планируется чисто как доп. опция, если устройство будет всегда в тепле, а основной вариант питания - литиевый. А у них напряжение начинает проседать только когда остается около 10% заряда, а до этого они ровно держат свой номинал. А еще у предложенного бустера Quiscent current 3 мА, т.е. все мои ухищрения для получения потребления 4 мкА в спящем режиме окажутся бессмысленными и батареи будут разряжаться за месяц только самим бустером. А если ставить и LDO, и бустер вместе с его обвязкой, то всё остальное на плату просто не влезет.
Кстати, а можно ли параллельно LDO поставить ключ, и, в случае подходящего для модема входного напряжения, просто открывать его и пускать ток напрямую мимо LDO? Это увеличит эффективность на каком-то уровне разряда, а так же позволит просадить батареи еще на 0,2-0,4В (Dropout Voltage у регулятора). Я правильно мыслю или есть подводные камни?
|
|
|
|
|
Mar 11 2015, 15:50
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 6 023
Регистрация: 26-08-05
Из: Днепр
Пользователь №: 7 988

|
Ну так и зачем огород городить ???
Батарейки для повышения емкости ставим параллельно - хоть полуторавольтовые обычные, хоть 3.6 тионил, хоть аккумуляторы.
Если нравится атмел, то контроллер используем например ATTINY43U-SUR - у него встроенный бустер-стабилизатор, входное от 0.7 до 5.5 вольта. Все - маленький стабилизатор не нужен.
Или Nuvoton ARM M0 серии NANO100 - там встроеный LDO + управление питанием+спячка Или PIC24 серии XLP тоже со своим стабилизатором.
Для модуля ставим повышающий синхронник - тоже можно поискать с входным от 0.7-0.9 вольта. Ну не терплю я LDO для питания модуля, неправильно это.
Батарейки можете высасывать до упора, мощный стабилизатор выключаем, а контроллер имеет свое управление питанием и может хорошо спать.
Чем плох вариант ?
--------------------
Не можна втрачати надію. Не можна здаватися до останньої миті. Можливо саме вона, остання мить, принесе весну, яка стане початком нового життя.
|
|
|
|
|
  |
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|