SIM900 и 3xAA 1.5v литиевые батарейки Опции

[smalcom]

литиевых батареек

пардон, неправильно прочитал. в голове возникла фраза "литиевые аккумуляторные батареи".

[CADiLO]

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.

[p_kav]

CADiLO

Стабилизаторы довольно дорогие, да и места на плате уже не особо много осталось.

А что будет с модулем. если его защита по напряжению выключена и произойдет просадка ниже 3,2 вольт? Он зависнет? И как его в таком случае гарантированно перезагрузить?

[CADiLO]

>>>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.pdf
если 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.

[p_kav]

CADiLO
Ключ есть. Значит, выключение ключа и логический ноль на RXD и TXD должны гарантировано отключить модуль.

А у ваших клиентов с 3,6В батарейкой используется стабилизатор? Или дизайн устройства это коммерческая тайна?

А вообще, благодарю за помощь, пища для размышлений и экспериментов у меня теперь есть, буду пробовать.

[CADiLO]

Я спрошу у клиента который ставит 2 батарейки какой стабилизатор он применил.

Остальные варианты которые встречал, в принципе понятны и без схем.
1. с отключением защиты
2. с использованием ионистора (суперконденсатора)

[Slonofil]

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

[CADiLO]

О! Написано правильно и красиво. Остается только добавить, что иногда первый взгляд на кажущийся дорогим DC-DC неверен.
Когда начинаешь обсчитывать проект, то в сумме мелочевка - ключи, более емкие конденсаторы и пр. может стать соизмеримой по затратам, занять больше места или быть более трудноприобретаемой.

[SpyBot]

Хотя я бы поставил 4 элемента по 1.2v Ni-MH - и на морозе лучше себя ведут чем литий

Начальное напряжение 1,4 В

[p_kav]

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.

[CADiLO]

Для чисто батарейного питания электролит 2200 в принципе можно исключить, да и вообще оксидные конденсаторы лучше не применять - особенно при жесткой климатике.
(просто нужно проверить - при таком включении батарей до скольки будет провал напряжения у батарей при старте )
Должно хватить тантала 220-470 мкф Low ESR + керамика 0.1 мкф прямо у ножек модуля.

[p_kav]

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?

[CADiLO]

Не забывайте еще смотреть на собственное потребление преобразователя и на его потребление в "спячке"

[Slonofil]

LM2596 уже довольно старенький - частота низкая, собственное потребление 80 мкА, опорное 1,2 В (многовато)... лучше взять что-то поновее. Особенно если Ваше устройство борется за звание "дома высокой культуры быта" =)

[p_kav]

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?