Автономное питание микроконтроллерного устройства Опции

[lazy-fox]

Проблема: лесные фотокамеры питаются от батареек которые нужно переодически менять.
Задача: заменить батарейки литиевым аккумулятором на пару-тройку ампер/часов и заряжать его солнечной панелью.

Дополнительно:
1. фотокамера работает от 6 до 3 вольт. При дальнейшем разряде микроконтроллер виснет и после возобновления питания не запускается.
2. GPRS-модуль фотокамеры при поиске сети и отправке сообщения кушает около 700мА. Это пиковый кратковременный ток, десятки секунд.
3. Основное время устройство находится в спящем режиме (включение по датчику движения).
4. Литиевые аккумуляторы заряжаются напряжениями до 4.2В, разряжаются до 2.6В, после срабатывает защита.
5. Солнечная панель выдает напряжения кратно 1.5В (например 6В).

Опробовано:
1. Запитать фотокамеру от оригинального аксессуара в виде солнечной батареи.
Результат - фотокамера высаживает аккум солнечной батареи за ночь, а утром зарядившись фотокамера не запускается.
Помогает полное выключение/включение.
2. Добавить повышающий DC-DC. Ситуация улучшилась, но не сильно. Всё равно есть переходной процесс на нижней границе.
3. Найти супервизор питания от 6 до 3 вольт не смог, в дополнение нужно колхозить схему с полевиком.

Прошу посоветовать схему питания автономного устройства с аккумулятором и солнечной зарядкой на рабочее напряжение камеры.
При широчайшем ассортименте малопотребляющих автономных устройств на микроконтроллерах с напряжением 3.3В очевидного решения нет.

Сообщение отредактировал lazy-fox - Nov 9 2017, 15:40

[lazy-fox]

Влепить тиньку на 1.8В с широким диапазоном питания (до 5.5В) уже думал. Вопрос как лог единицу превратить в реле малопотребляющее.
Беда в том что АЦП микроконтроллера, которым меряется напряжение питания плывёт при изменении VCC которым питается сам микроконтроллер.

Обыкновенные мосфет ключи с микроконтроллером применить сложно потому что для полноценного открытия до полного насыщения этому транзистору надо вкатить на затвор довольно больше напряжение. Обычно это около 10 вольт, а МК может выдать максимум 5.
Более того применив микроконтроллер с пониженным питанием (1.8В) логической единицей будут эти же 1.8В. Понадобится ещё транзистор, а лучше драйвер.

Емкость литиевого аккума можно определить кроме как по падению напряжения?

По расчёту солнечных панелей - скажу всё совсем не плачевно. Сейчас середина ноября и при 8 часовом световом дне батарея отдаёт около 5 часов.
Увеличить можно при желании раза в 4. Хочу форм-фактор камеры перестроить в моноблок-скворечник. Широкая крыша, панельная антенна и птицы внутри для обогрева.

Сообщение отредактировал lazy-fox - Nov 10 2017, 20:01

[vvvv]

Влепить тиньку на 1.8В ...

Вооот и тут выясняется что грабли в деталях. Итак, АЦП совсем необязательно, достаточно отсекать порог, а это можно сделать на супервизоре, который будет
сам выдавать есть порог или нет. И стоить это будет копейки, и по моему brown out detector встроенный в MCU с этим справится.
Далее MOSFET бывают двух типов, обычные и logic level, так вот этим которые Logic level достаточно 2.5V чтобы "полностью открыться".
Затем, "полностью открыться " для мосфетов термин некорректный. Все зависит от конкретного типа.
Если взять на 3А, он на 2.5V условно даст сопротивление канала 1ом, а если взять на 100А то при тех же 2.5V даст сопротивление 0.01Ом
Так что не пугайтесь, а просто поищите информацию по теме, все сейчас есть и позволяет легко и непринужденно отработать полное
отключение со средним потреблением сколько то там мка.