| |
 помогите рассчитать время работы процессора от ионистора |
|
|
|
|
 May 25 2018, 13:41
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 77
Регистрация: 12-12-16
Пользователь №: 94 599
|
Есть процессор - STM32L151CBT6. Есть ионистор от Panasonic - описание приложено. Мы выбрали тот что на 1 фарад. Стоит задача проработать приблизительно 8 часов обслуживая только счетные входы работающие по прерыванию. Сейчас нам удалось достичь потребления в 700 микроампер. Я не могу сейчас точно сказать что за режим работы выбран но в этом режиме входы опрашиваются по прерыванию. Все остальные пины процессора заведены в HiZ Каждый вход, срабатывающий от замыкания на землю добавляет 50 микроампер (пока замкнут). Хочу понять как из описание этого ионистора понять хватит мне его или нет и если не хватит этого то какого тока надо удавить потребление схемы чтобы хватило.
|
|
|
|
|
|
|
|
May 25 2018, 16:05
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 455
Регистрация: 15-05-06
Из: Рига, Латвия
Пользователь №: 17 095
|
QUOTE (vldmr86 @ May 25 2018, 16:41)  Сейчас нам удалось достичь потребления в 700 микроампер Вам есть куда стремиться. QUOTE (vldmr86 @ May 25 2018, 16:41) Все остальные пины процессора заведены в HiZ Это неправильно. Читайте тут, тут и примеры применения (application notes) от производителя.
--------------------
На любой вопрос даю любой ответ"Write code that is guaranteed to work, not code that doesn’t seem to break" ( C++ FAQ)
|
|
|
|
|
|
|
|
May 25 2018, 17:19
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 77
Регистрация: 12-12-16
Пользователь №: 94 599
|
Цитата(Plain @ May 25 2018, 14:04) 1 Ф · (3,3 В – 1,8 В) / (8 · 3600 с) = 52 мкА Моя зона ответственности - аппаратная часть, поэтому пока буду полировать ее. Ионистор можно накачать до 3.6 вольт. STM также может сохранять работоспособность от 3.6 до 1.65V. То есть мне есть смысл питать ее от LDO с выходом не 3.3 а больше. Еще немного упадет на диоде BAR43 через который все это питается. В финале на ионистор и STM должно прийти не более 3.55. Я так понимаю что в Вашей формуле я еще пару копеек сэкономлю. Программистам ссылку перекинул. За это отдельное спасибо. Для питания использовали схему Case 1b с 5-ой страницы
Сообщение отредактировал vldmr86 - May 25 2018, 17:36
|
|
|
|
|
|
|
|
May 25 2018, 17:42
|
Знающий
Группа: Участник
Сообщений: 926
Регистрация: 9-08-15
Пользователь №: 87 913
|
Цитата(vldmr86 @ May 25 2018, 23:19) STM также может сохранять работоспособность от 3.6 до 1.65V. vldmr86, при указанном диапазоне питающих напряжений, ионистор 1 Фарад эквивалентен емкости обычного аккумулятора 0,54 мА*Ч... Проверьте, кто понимает - я чуть башку не сломал...
|
|
|
|
|
|
|
|
May 25 2018, 17:48
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 77
Регистрация: 12-12-16
Пользователь №: 94 599
|
Цитата(варп @ May 25 2018, 17:42) vldmr86, при указанном диапазоне питающих напряжений, ионистор 1 Фарад эквивалентен емкости обычного аккумулятора 0,54 мА*Ч...
Проверьте, кто понимает - я чуть башку не сломал... Что мне должны сказать эти цифры? 0.54mA*Ч это как я понимаю очень мало - крайне хиленький аккумулятор. Вы хотите сказать что емкость недостаточна? Я пока к сожалению из тех кто НЕ понимает. Я только приступил к изучению.
Сообщение отредактировал vldmr86 - May 25 2018, 17:53
|
|
|
|
|
|
|
|
May 25 2018, 17:54
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 326
Регистрация: 4-11-15
Пользователь №: 89 174
|
Нельзя его накачивать до 3.6V так как есть выбросы и прочая шняга, поэтому отбрасывайте 5% от этой величины (3.4V), так как Ваше питание от LDO будет скакать на эти 5%, либо ставьте внешнее питание качественное. Есть еще разброс по емкости, поэтому опираться надо на 0.8F, и следовательно ток будет меньше того, что показано во втором посте. Для тока в 700мка придется поставить С = I*T/U = 0.7mA*8*3600/(3.3-1.65) = 12.2F или... или .... параллельно 16 банок того. что указано в первом посте. Цитата(варп @ May 25 2018, 17:42) vldmr86, при указанном диапазоне питающих напряжений, ионистор 1 Фарад эквивалентен емкости обычного аккумулятора 0,54 мА*Ч... По поводу емкости. 0.54mA*ч дает заряд Q=I*T 1,944 кулона. ионистор в условиях разряда с 3.3V до 1.65V даст заряд Q=C*U 1*(3.3-1.65) = 1.65кулона Ну примерно равно. Посмотрел документацию на данные железки, там слишком много всяких precautions, и главное, они настоятельно не рекомендуют запитывать железо напрямую из за высокого внутреннего сопротивления и исключительной чувствительности данных ионисторов к ripple current. Поэтому предлагаю рассмотреть схему, где суперкапы включены в некую батарею, которая подключена к DCDC с высоким КПД, и уже выход этого DCDC будет питать Вашу схему с процессором. Да вы потеряете 5% мощности на DCDC, но возможно это единственный выход. Ну и да, не забудьте между DCDC и ионистором поставить здоровенную индуктивность, точнее LC фильтр, который будет гасить броски входного тока DCDC и не давать им разбить ваш ионистор. В общем задача очень интересная на самом деле.
Сообщение отредактировал twix - May 25 2018, 18:23
|
|
|
|
|
|
|
|
May 25 2018, 18:05
|
Знающий
Группа: Участник
Сообщений: 926
Регистрация: 9-08-15
Пользователь №: 87 913
|
Цитата(vldmr86 @ May 25 2018, 23:48) .....как я понимаю очень мало - крайне хиленький аккумулятор. Вы хотите сказать что емкость недостаточна? Именно так... - 1 Фарад в качестве источника питания - это довольно мало... Переводил в более привычные мА*час потому, что с ними считать будет легче.... Ваши 700 мкА ( 0,7 мА ) "съедят" Ваш 1 Фарад за - 0,54/0,7 = 0,77 Часа (46 минут)...
|
|
|
|
|
|
|
|
May 25 2018, 18:52
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 77
Регистрация: 12-12-16
Пользователь №: 94 599
|
Цитата(варп @ May 25 2018, 18:05) Именно так... - 1 Фарад в качестве источника питания - это довольно мало...
Переводил в более привычные мА*час потому, что с ними считать будет легче....
Ваши 700 мкА ( 0,7 мА ) "съедят" Ваш 1 Фарад за -
0,54/0,7 = 0,77 Часа (46 минут)... Спасибо, стало понятнее. Будем двигаться в направлении снижения потребления. Программист в понедельник посмотрит по ссылкам. А по аппаратной части идея такая - я вырезал из нашей схемы все не относящееся к работе от ионистора. Все что висит на неиспользуемых в этом режиме пинах можно считать отрезанным. Кажется мне что осталось еще чего порезать. Например, в схеме заложен делитель который меряет потенциал ионистора и кушает 12 микроампер. Причина его наличия - это необходимость записи в энергонезависимую память результата работы счетных входов (подсчет импульсов) пока на это хватит сил. Есть еще сомнение в самих дискретных входах. Не понимаю где но чувствую что возможна утечка. Входы совмещены с выходами и по необходимости режим работы выбирается программно.
|
|
|
|
|
|
|
|
May 26 2018, 03:05
|
Знающий
Группа: Участник
Сообщений: 926
Регистрация: 9-08-15
Пользователь №: 87 913
|
twix, да, с учетом падения напряжения на диоде, Шоттке , напряжение на ионисторе будет меняться вот так -
Таки да - заряд составит - Q= (3,6V-1,95V)*1F=1,65 Кулон... Учитывая, что 1 Кулон = 0.27777777777778 mAh https://www.unitjuggler.com/%D0%BF%D0%B5%D1...%D0%B2-mAh.htmlИмеем - 1,65 * 0.27777777777778 mAh=0,458 mAh
|
|
|
|
|
|
|
|
May 28 2018, 08:14
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 77
Регистрация: 12-12-16
Пользователь №: 94 599
|
Цитата(Voblin @ May 27 2018, 15:55) На сколько я понял у Вас идёт LDO, затем диод шотки и затем питание схемы. При широком диапазоне температур вы получите разброс питающего напряжения из-за диода шотки. На токе 10 мкА при -25 С на нём падает 0,25В при +75 С на нём падает 0,07В, т.е. при одном и том же токе при изменении температуры от -25 С до +75 С вы получаете разброс питающего напряжения почти 0,2В. Лучше взять LDO с малым собственным потреблением 1-2 мкА, а диод поставить перед ним. Идея понятна, но задача оказалась непростой. Большинство LDO от TI и ONS имеют функцию разряда выходного конденсатора - то есть они принудительно резистор подключают к выходу. Пока нашел только NCP718BSNADJT1G - причем только ревизия B удовлетворяет. Ревизия А опять подтягивает резистор к выходу. Может есть что копеечное в природе - подкиньте ссылочку. Цитата(Сергей Борщ @ May 25 2018, 16:05) Это неправильно. Читайте тут, тут и примеры применения (application notes) от производителя. Программист прочем ссылки и поправил меня. Пины включены как аналоговые входы - это я выразился некорректно.
|
|
|
|
|
|
|
|
May 28 2018, 08:45
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 77
Регистрация: 12-12-16
Пользователь №: 94 599
|
Цитата(aaarrr @ May 28 2018, 08:19) Для минимизации потребления должны быть цифровыми выходами или входами с PU/PD. На той части схемы что не нарисована (на схеме эти пины висят в воздухе) есть разные варианты включения внешних резисторов. Одни, сопротивление 4.7К подтягивают на внешние +3.3VISO вольта шины I2C. На первой шине висит LIS3DH на второй шине ISO1540. К другим пинам подключены цифровые транзисторы типа PDTC143 у которых есть встроенные резисторы в сумме 10К на землю. Пока и те и другие конфигурируются в стоп режиме как аналоговые входы без подтяжки. Кроме того на 2-х пинах еще висит напрямую никуда не подтянутый изолятор типа ISO7321. Как с ними быть (лучше поступить)?
Сообщение отредактировал vldmr86 - May 28 2018, 08:54
|
|
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
