CADiLO
На сколько я вижу, такой контроллер у них всего один, и тут сразу появляются проблемы:

Нет аппаратного UART - придется делать программный чтобы общаться с модулем
Нет поддержки тактовки от внешнего кварца - будет дрифт частоты из-за температуры и отвалится UART
Энергопотребление в режиме сна с активным бустером будет явно не микроамперным
Память - слишком мало, не войдут все собираемые перед отправкой на сервер данные. Да и программной памяти мне маловато будет (хотя, это, наверное, моя косолапость)

А чем неправильно LDO для модуля? Он ведь даже в даташите описан как возможный вариант при низкой разнице напряжений. Или уже были с ними проблемы при эксплуатации?

Вы сперва попробуйте забрать от батареи разряженной до 1.2В порядка 7А которые потребует StepUp в импульсе при любом общении с сетью типа звонка или отправки SMS.... Там не только напряжение падает, но и сопротивление растёт, а лишний StepUp еще и КПД имеет при больших токах и малых напряжениях порядка 70-80%.



В LDO и так есть ключ и он будет полностью открыт если на входе LDO будет меньше чем должно быть на выходе. Единственный там лишний элемент это датчик схемы защиты от превышения тока.



Не получится высасывать до упора. Чем ниже напряжение батареи, тем больше преобразователь от неё будет хотеть тока для поддержания выходного напряжения и это при том, что сопротивление батареи при разряде растёт. Из того что я пробовал с такими мощными потребителями как модуль получается даже хуже - без связи держит, а вот как только начинаешь связываться ловит клин. С большим ионистором там да, повышающий рулит, а с ХИТ-ами получается хуже.

Не обязательно зацикливаться на Атмеле. Нужно брать контроллер под задачу, а не подгонять задачу под контроллер.

Большинство LDO не успевает реагировать на броски тока потребления модуля, особенно при GPRS и приходится у модуля ставить конденсатор большой емкости.
А те которые успевают - дороговаты. LDO хорош при малой разнице входного и выходного напряжения - иначе греем воздух.

Я уже раньше описывал проблему клиентов которые просчитались с выбором LDO. Это так называемый эффект «пустого бака».
Проявляется при передаче данных при перегруженных сотах или плохих условиях когда передатчик модуля работает на большой мощности,
а питание производится от линейного стабилизатора с оксидными конденсаторами.
Поток данных обрывается на определенной длине и модуль затыкается или сбрасывается – длина пакета зависит от емкости конденсатора.

Всего этого лишены синхронники - по выходу достаточно керамики 22-47 мкф, скорость реакции на изменение тока прекрасная, входное напряжение может быть хоть до 60 вольт,
занимают мало места на плате, некоторые могут работать в режиме Step UP/DOWN. Да, изначально кажется что это дороже.
Но на самом деле не забывайте что устройство может работать гдето не в тепличных условиях, а на грани приема соты и потреблять свои пару ампер постоянно.
И если из-за питания оно там заглючит, то это расходы на ловлю блох, доработки, выезд к клиенту.....Дороже обойдется....


Наберите в Гугле - GSM "от одной батарейки"
Есть масса серийно выпускаемых изделий, полистайте, посмотрите фотки.... Кое где видна реализация железки.....
Например - http://gsm-protection.com/GSM_signalizaciya_Polyus_GSM_TERMO - картинки кликабельны

Искал уже, большинство использует 2-4 литиевых 3.6В элемента в параллели без преобразователей или 3х1.5В литиевых батареи последовательно с преобразователем (дроссель на плате). Некоторые вообще ставят огромные литий-ионные аккумуляторы, что ставит под вопрос работу на морозе. Кстати, как производители этого термометра по ссылке умудряются давать срок работы до 1 года при постоянной работе модуля (фраза "Снятие с охраны звонком с мобильного телефона") не понятно.

А разве разница напряжений 5.7 -> 4.2 c быстрым снижением до 4.5 -> 4.2 это много?

А контроллер как мне кажется, вполне под задачу подходит - энергопотребление во сне минимальное, все нужные интерфейсы есть, памяти достаточно и стоит недорого. Еще мысль: а если включить контроллер через диод, тогда на диоде будет падение напряжения и оно не выйдет за пределы рекомендованных 5.5В, ведь так?

>>>Кстати, как производители этого термометра по ссылке умудряются давать срок работы до 1 года при постоянной работе модуля (фраза "Снятие с охраны звонком с мобильного телефона") не понятно.

SIM900, например, в спящем режиме БЕЗ ПОТЕРИ СЕТИ потребляет 0.9mA, а SIM800C можно и до 0.7mA дожать.
Примем потребление равным 1 mA и посчитаем: 365дней *24часа = 8760 часов. Или 8760 mA/h
Прибавим потребление контроллера и время активности с бОльшим потреблением. Значит емкость батареи нужна примерно от 10А/h. Не такая уж и большая для Li-SOCl2
Нам нужен хороший ток в импульсе, значит батарея должна быть спирального типа. Например: 13А/h - http://www.cnhcb.com/upimg/ER/ER34615M.PDF
Еслит кто боится тионилхлоридные ставить, то можно и литий-оксид марганца применить - http://ru.eemb.com/Download/Primary-Batter...e/CR34615SL.pdf

>>>а если включить контроллер через диод

А это уже шаманство, а не инженерный подход

Большинство??? Неужели современные производители для LDO используют технологии на пару порядков худшие чем они-же используют для DC-DC? Вы верите, что большинство LDO не обеспечивают полосу регулятора в 20кГц?



Знаете, посмотрев на потолок могу предположить, что подобное наблюдалось при 12В питании. И причина тут не в том, что стабилизатор не успевал отработать фронты (конденсатор в 1000мкФ током в 1А разряжается на 1В за 1мс, что явно мало даже для инициализации GPRS). Подозреваю, что отключение происходило из-за срабатывания датчика защиты от перегрева кристалла LDO. Стабилизатор отключали импульсные 16Вт на кристалле. И это если никто не умудрился там поставить полисвич меньше 2 А без параллельного резистора на входе. Увеличение емкости там только снижало пиковую мощность через стабилизатор, но т.к. стабилизатор достаточно шустрый, емкость для снижения тока надо было ставить ... очень большую.


Никак.
На основании инструкции это аварийный извещатель который сам звонит крайне редко, а без повода выходит в сеть для проверки баланса с периодичностью от раз в сутки до раз в пол года. С охраны снимается отключением батарейки...

В общем типовой режим работы - выход в эфир на 1 минуту раз в день.




А если еще и сделать выходным 4.5В, станет еще меньше...

ArtemKAD

Выходное 4.5, наверное, не получится - я решил опробовать рекомендованный мне модуль SIM808 (который, почему-то, нигде в наших каталогах не фигурировал), которые, в отличие от 900-й серии принимают напряжение до 4.4 вольта, а не до 4.8, да и то уже при 4.3 ругаются по последовательному порту, а отключать защиту не хочется.

По поводу продолжительности автономной работы - я сомневаюсь, что кто-то может переплюнуть самые дешевые телефоны Nokia с их полутора неделями работы в активном режиме на 600 мАч аккумуляторе.

А про подключение контроллера через диод для снижения напряжения питания на нем - чем конкретно плох вариант? Получается, что само падение не особо важно, при диапазоне 1.8-5.5В падение может составлять даже 2В, всё-равно модем отключится раньше.

СТранный подоход к задаче.

От одной ER14615M или LSH20 ПРЕКРАСНО РАБОТАЕТ! БЕЗ ВСЯКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ!
У меня вся схема жрёт 10мкА в спящем режиме на 3.6 вольта. И то, только из-за того, что включён BOD на 2.7 вольта.
Для того, чтобы контроллер не сбрасывался при импульсных бросках от модема и при пуске модема, всё то надо 1 шотки диод и тантал на 200 мкФ, отгораживющие питание модема от питания контроллера.

Про "высасывать батарейку".
Тионилхролидные батареи имеют очень крутую характеристику разряда. Потому когда просадка будет ниже 3.3В - считай батарея разрядилась на 99%. Я тоже станачала делал на stepUP испульснике. Кроме потери КПД никакого выхлопа.

Практически от 1 батареи 6 лет работает устройство. Активный режим от батареи вообще не рассматривал - дурость.

ЗЫ ЭХ, вот если бы СИМКОМ сделал модуль, чтобы в режиме ожидания ДОЗВОНА жрало 100мкА Такую бы сразу нишу хапнули А лучше пробуждение по обнаружению несущей как на той же MRF49

Ставить stepUP я советовал потому что автор хотел универсальности и мог применять кроме тионилхлорида, другие виды батареек и аккумуляторов.
Если исключить универсальность и остановиться на 3.6 тиониле, то там все еще больше упрощается.
Самое главное потом правильно продумать планировку питания - спячки, отключения и т.д.
Я ведь это и советую потому что у клиентов есть готовые проекты подобные обсуждаемому.
К сожалению без их разрешения не могу показать схемные решения, но на некоторые вариаты намекнул.

>>>Тионилхролидные батареи имеют очень крутую характеристику разряда
Там главное не перепутать типы батарей "power" и "energy" у них разные характеристики разряда.

Тем что на микротоках там очень веселая кривая. Сколько на самом деле упадёт на микротоках заранее сложно угадать(зависит от тока, температуры, серии, партии, образца). Где-то примерно от нуля до 0.5В . Да и напряжение будет меняться в зависимости от режима работы контроллера, что не лучшим образом повлияет на работу аналоговых блоков контроллера.

Ясно, значит действительно шаманство.

Хотелось бы подвести какой-то итог всех этих размышлений, а то из-за моих метаний между крайностями в теме получилась полная неразбериха.

Вариант1: щелочь 1,5В или литий 1,9В с просадкой в нагрузке до 1,5В. Я так понял, рекомендуется включать все батареи паралельно и использовать бустер с низким quiescent current?
Вариант2: Li-SOCl 3.6В. Также включать паралельно и... ничего делать? Поставить толстый конденсатор? Добавить в схему нагрузку и программу для депассивации при длительном простое?

Я бы делал вариант 2. Тем более что такое уже народом делается и применяется.
Толстый конденсатор меняется на маленький ионистор, кстати у Tadiran есть батареи с уже встроенным ионистором,
http://www.tadiranbatteries.de/eng/product...ies/battery.asp
Вот под модуль с импульсом до 3 ампер - http://www.tadiranbatteries.de/pdf/pulses-...TLP-93111-A.pdf
Депассивация при необходимости тоже проблем не составит - несколько импульсов полевиком на резистор и батарея готова к работе. Незачем изобретать велосипед.

Посмотрите еще на форуме тему

Силовая Электроника - Power Electronics > Первичные и Вторичные Химические Источники Питания>У кого есть практический опыт по проблеме активации Li-SOCL2

Почитал. Вроде, понятно, можно активировать через полевик резисторами при каждом новом старте устройства. Думаю, просадки ниже 1,8В не будет в любом случае.

На входе у модуля стоит ключ IRLML6402. Если за него поставить ионистор в несколько фарад, то нужно как-то плавно открывать ключ чтобы избежать просадки напряжения. Подключение затвора через резистор в несколько сотен КОм должно решить проблему.

Буду пробовать, смотреть что получится.

Ищите тему - "SIM900. NRESET - обманули!, Модуль не сбрасывается по выводу NRESET"

где-то 7-8я странички обсуждения было решение плавного открытия ключа со всеми выкладками и расчетами.

Не работает ионистор.
Всё таки велико у них сопротивление внутреннее. Хотя тадиран не проверял. А что там за ионистор?

Хватает LOW_ESR электролита на 3300.
Кроме того, такой кондесатор позволяет взять предельный ток с батареи при открывании полевика. В итоге можно отказаться от схемы депассивации.

MKdemiurg
Думаю, не получится отказаться от схемы депассивации. По моим тестам когда электоролит 2200uF стоит за полевиком, то при отключенном модуле он медленно заряжается. Судя по всему, полевик немного "протекает" даже в закрытом состоянии, поэтому устроить резкое нарастание тока полевиком не получится.

А электролит на 3300 uF будет, наверное, размером с саму батарейку.

CADiLO
Я, конечно, протестирую разные ионисторы, но всё-таки, это решение уже применялось или только сейчас пришло вам в голову?
Ионистор, хорошо бы подошел на ножку VRTC, но как компенсация провалов по питанию... Буду пробовать.

Значит вы неправильно задали сопротивление затвор-исток или плохую землю создали для затвора. Вы случаем не напрямую с ноги контроллера к земле тянете?
Я использую IRF7416. Избыточно, но зато сопротивление канала ниже в 3 раза. Что существенно для батареечного питания.

На стоке 0.6В. Скорее это утечка через диод. но там наноамеры.

Размер CAPXON LOW_ESR 3300 6.3В - 27 на 10 мм. 2200 - 22 на 8.

С другой стороны, я использовал схему депассивации на 1 омных резисторах 2512 , чтобы разогревать плату под симкартой на морозе + депассивация. Одним махом 2 зайца.
Это кому чего. И , да, если не используете большой кондёр на VBAT при батареечном питании , то советую увеличить тантал с рекомендуемых 100 мкФ до 470.

Де-пассивация для Li-SOCL2 (ХХ которых 3,6 - 3,7 Вольта) нужна током не более ~ 3 крат ( 50...100mA) от максимального и коротковременно с контролем роста напряжения. Де-пассивацию делать, если напряжение приближается к ~ 3.0 Вольтам.
Для СR-123 Li-SOCL2 (емкостью 1500...2000 мач) например не более 1..4 минут, причем с потререй этой энергии от оставшейся. Рез 1 ом 2512 слишком низкое, для этого; не оч понятно для чего греть симку, ведь не особо и согреешь. Не особо теряют емкость на мороже эти Li-SOCL2. Вообщем без контроля за батарейкой контроллером забрать ёмкость полностью не оч получится. Проводили всё тестирование от 4 разных производителей этих самых Li-SOCL2. Результат одинаков или оч близок. И если импульсник быстрый то электоролит 2200uF перед полевиком.

Ну к примеру ER34615M за 13 баксов.
Если не брать с них ток близкий к испульсному, то через неделю они пассивируются, особенно, если в тепле, и перестают выдавать ток 2А в импульсе.

Ток в 2А в течении 2-3 секунд снимает пассивацию. Ведь модем тестирует источник на 2А при включении.
Просадка при этом обычно до 3.4В и растёт до 3.5.
Предельный импульсный ток в 3.5-4.5А тоже сбивает пассивацию, но даёт бросок на BOD контроллера, который можно защитить , отделив питание и поставив ёмкость.

С SAFT последних лет такая же проблема, хоть они и дороже в 2 раза. С Тадираном не сталкивался.

ЗЫ Шесть 1-омных балластника очень неплохо греют плату под сим-держателем как раз за 3-4 секунды

ER34615M по хорошему не для применения в GSM модеме SIM900, да и тема TC про 3xAA 1.5v литиевые батарейки.

Aner
Да тут уже решили в процессе обсуждения, что тему я создал бредовую и смысла использовать эти батарейки нет, все склоняются к тому, что Li-SOCl2 для спящего устройства подходит гораздо лучше.

MKdemiurg
Управляю затвором P-канального полевика IRLML6402 через резистор 200 Ом, чтобы не ушатать ножку контроллера. О какой земле идет речь? Открывается он нулём на затворе (и, кстати, очень хорошо открывается, в данной схеме вообще не заметно падения напряжения при работе), закрывается, соответственно, единицей. Никаких напряжений кроме 3,6В в схеме нет, управлять полевиком можно только прикладывая его к затвору. Возможно, выбрал некорректный для данной ситуации транзистор, однако на форумах многие пишут, что используют его с модемами без каких-либо проблем.


По поводу депссивации: если модуль действительно тестирует источник пиитания 2 амперами (в даташите об этом не указано), то, может быть, просто при первом запуске включать модуль до посинения, пока не запустится? По мне так отличная депассивация получится. Но нужно точно знать что такой тест имеет место быть. Через мой мультиметр в режима амперметра модуль стартовать отказывается, поэтому измерить не получается.

SIM900 модуль не тестирует источник питания 2 амперами, не так. При регистрации в сети SIM900 модуль на макс мощности, затем мощность падает ( если не далеко от соты), отсюда эти якобы, 2 ампера. Но это не непрерыно а испульсно, отсюда и Low Esr, чтобы успел, выдать быстро эти импульсные токи, или хороший скоросной импульсник, с быстрой накачкой, и малой ёмкостью. Тогда можно ставить большую емкость к батареи. Но если использовать батарейку Li-SOCl2, желательнльно контрольровать её пассивацию процем, одним из АЦП например или отдельным процем. И делать де-пассивацию по той кривой пассивации которую и контролируют процем. Управлять затвором P-канального полевика IRLML6402 черз биполярник правильнее из-за перех процессов.

По ходу экспериментов возник теоритический (и, наверное, очень глупый) вопрос: а если, к примеру, свободного места на плате много, можно ли установить очень много танталовых конденсаторов с низким ESR и подключать модуль напрямую к Li-SOCL 3,6В батареям, соблюдая процедуру депассивации? Ведь 3,6В входит в диапазон рабочего напряжения модуля. Сможет ли такой массив конденсаторов сгладить все просадки, которые устраивает модуль?

При падении температуры там падает и напряжение. И кондёрами это не исправить.

Да не особо то и падает.

При -10*С работает.