есть необходимостьл питания всего блока с sim900 от батарейки. Батарея LI-SOCL2 14Ач , выдаёт 4.5 А. НО, после простоя некоторого - 12-20 часов "время запуска" батареи порядка 1 секунды ( по даташиту) - а на входе модуля стоит кондёр lowesr для надёжности пуска модуля.
Только вот незадача после открытия полевика( который разрывает питание модуля) конденсатор начинает резко брать огромный ток как раз во время той секунды пуска , когда батарея разбивает оксидную плёнку, и выдать его не может. Напряжение просаживается ниже 2.7 и встроеный BOD делает ресет всего устройства.
Подскажите КАК обоити эту фишку с lowesr кондёром? С обычным танталом работало - но если батарейка подсядет - возможно модуль не запустится!!!

ЗЫ Не подскажете утечку тантала lowesr 470мкф. Хочу повесить такойже около контроллера.

Ну вообще-то резко подключать разряженный конденсатор к источнику питания это нехорошая идея, независимо от батарея это или нет - просадка напряжения гарантирована. Поставьте между затвором и истоком конденсатор, чтоб увеличить время включения, только не переусердствуйте - постоянная времени ~5 - 50mc больше не надо. Если плата уже готова и добавить конденсатор нельзя то можно включать ключ как-бы шимом постепенно увеличивая ширину импульса. И еще перед ключем тоже очень желательно поставить конденсатор с емкостью не меньше чем после ключа.
На счет тока утечки ≤ 0.01CV (µA) at Rated Voltage after 5 minutes

ДА, действительно... Стоял обычный конденсатор, тантал но не lowesr - норм. работало, у него видимо зарядная характеристика пологая( мне кажесят так).

ТОЧНО, Чот самые очевидные вещи в голову не приходят ...

А как лучше сделать с p-канальником, чот неособо вьехал.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вообще добрый знак делать плавное открытие ключа - зачем Вам лишний импульс? Бороться с дополнительными помехами лучше всего не провоцируя их появления.

Какого ключа? Извините не понял. Полевика?

ДЕло в том что ШИМ отпадает. - таймеры заняты, плата "относительно" разведена, на задержках както не особо.
А вот сгладить включение кондёром . Никак не могу схему разобрать под него...
Если включать между истоком и затвором - ничего не поменяется- конденсатор моментально зарядится, а вот где сгородить RC цепь ?

Два варианта на выбор, второй(с конденсатором в цепи ос) будет лучше если нежелательно уменьшать напряжение между истоком и затвором в открытом состоянии. Для грубого расчета время включения во втором варианте (U1/Uon)*(1/(R*C)) Где U1-напр лог1, Uon - напряжение З-И полевика в открытом состоянии, R - сопротивление резистора в базовой цепи(не того что между базой и землей).
PS шим необязательно делать аппаратный, если допустимо запретить прерывания на время включения можно и программно, но вариант с конденсатором конечно лучше.

Оо спасибо!!!
А во втором варианте получается пока конденсатор не перезарядится будет задержка? Т.е. сначала разрядится через транзистор, а потом перезарядится через резистор базы ?
Я вот думал подтянуть кондёром базу биполярника - или так хуже будет?


Ааа .. понятно

Будет хуже, причем намного - если поставить кондер между базой и землей то задержка будет очень сильно зависит от свойств транзистора. А если конденсатор в цепи ОС то зависимость только одна - чем выше h21 тем ближе характеристики к расчетным. В общем при условии Ib > (Ik/h21)*5 (т.е. коэффициент насыщения больше 5 - 10) сильно не промажете.

Начал цепь собирать. Но чот в эих расчётах не правильно... Чем меньше кондёр тем больше время включения? Чот не сходится...
Порылся в справочнике.
Может так : (U1/Uon)*((R*C)). Если уйти от логарифма... Правда тогда даже при 2.2 мкФ время включения будет несколько мс. Этого хватит чтобы погасить "выброс" lowesr кондёра ?

Ага ошибся, умножить.
Ну поехали сначала, далать сейчас один фиг нечего .
1. Выбираем резистор между затвором и истоком полевика(R1).
Биполярник принимаем BC817-40. Icb0 у него при температуре 150 градусов - 5uA
При сопротивлении резистора 10кОм напряжение З-И при закрытом транзисторе получаем 10000*5*(10^-6) = 0.05B Более чем достаточно для надежного закрытия.

2. Считаем ток коллектора открытого транзистора. В открытом состоянии падение напряжения на R1 должно быть не менее 4B, больше все равно не получится - выше питания не прыгнешь. Итого Ic = 4/10000 = 0.4mA.

3. Ток базы Ib = (Ic/h21)*10 где 10 - коэффициент насыщения. h21 = 200; Ib = (0.0004/200)*10 = 0.02mA

4. Резистор между базой и землей(R2) выбираем из условия Icb0 * R2 < 0.2 при R2 = 33kOm напряжение на базе равно 33кОm*5uA = 0.165B - подходит.

5. Ток через R2 в открытом состоянии I2 = 0.6/R2 = 0.6/33k = 0.018mA; где 0.6 - напряжение б-э открытого транзистора.

6. Ток через резистор между базой и выходом МК(R3) должен быть не меньше вычисленного тока базы и в 2-3 раза больше I2. I3 = I2*3 = 0.018*3 = 0.055mA

7. Резистор R3 < (U1 - 0.6)/I3 = (3.3 - 0.6)/0.055mA = 49.5кОм; где 3.3 напряжение лог 1 на выходе МК. R3 принимаем равным 33кОм. I3 = (3.3 - 0.6)/33000=0.082mA

8. Рассчитываем конденсатор. При включении конденсатор заряжается(точней говоря разряжается) постоянным током(т.к. конденсатор в цепи ОС превращает схему в интегратор, конечно хуже чем на ОУ, но для приблизительного расчета вполне сойдет) через резистор R3 за вычетом тока I2, следовательно U(t) = (I*t)/C. Считаем что ключ на полевике полностью открыт при напряжении 2.5B получаем:
2.5 = ((I3-I2)*t)/C -> C = ((I3-I2)*t)/2.5 принимаем tвкл = 10mC, получаем С = ((I3-I2)*10mC)/2.5 = 0.146uF. Совсем нестрашная цифра.

Прям контрольная ))

Заполняйте зачётку

Я взял bc847c и базовый резистор 5Ком и подпирающий в 30КОм. Из расчётов с разными вариациями вышло тоже самое - от 5 -20мс. Я собственно к чему, а хватит ли тому кондёру ( 470мкФ), что за полевиком 5-20 мс, чтобы существенно увеличить своё "сопротивление". Чтобы при полном открытии он не 4-5 А "хавал", а 100-200 мА, иначе батарейка просто тухнет от таких скачков... Сейчас проверяю на 1 мкФ , вроде работает

ЗЫ Кстати я использую SAFT LSH20. НО они по 250-270 грн за штуку(30-35$). Может что подешевле есть, не знаете?

Да не сопротивление он уменьшит, а зарядится, просто плавно зарядится. Вы бросок тока ограничиваете внутренним сопротивлением ключа которое уменьшается не резко, а плавно. При времени включения 10мС средний ток зарядки будет порядка 0.2А, точно рассчитать нельзя, тк сопротивление ключа меняется причем нелинейно. Как нелинейные дифуры решать так проще осцилом глянуть



Не знаю, с литиевыми не работал, мы своих девайсах герметичные свинцово-кислотные используем. Правда габариты ограничены только помещением

Шведы тоже суперкапацитор лепили. Отказались потом от этой затеи.

Transmit-burst synchronizing signal

As shown in the simplified schematic below, we are using a step-up/down (boost/buck) converter, in combination with a 140000 uF supercapacitor, to supply power to the SIM900 from a lithium-ion battery.

It has the advantage that it's solely the supercapacitor which supplies the large 2A transmit-burst current to the GSM module, whereby the current drawn from the battery will only be a steady-state/average value of around 200-700 mA (depending on if the module is operating in GSM or GPRS mode and factors such as transmit power, range etc.).

By using a step-up/down converter the SIM900 supply voltage is kept constant at 4.0V, even when battery voltage falls (from 4.2V down to 2.7V).

It also decreases noise/spikes on the battery side (generated from the 2A transmit-burst), which otherwise could affect stability in the remaining circuits, like noise in the audio pathway.

This method maximizes battery life significantly compared to an ordinary solution with a linear regulator or ordinary step-up/down converter, where it's the regulator/converter, and thus the battery, which has to directly supply the 2A burst current. In the ordinary power supply these high current peaks decreases battery life. Worse yet, the GSM supply voltage can also risk falling from 4V to below the minimum operable threshold of 3.2V if the battery voltage is low, or the ESR resistance through the power supply is to high, or the normally used capacitance (typically 100-2200 uF) isn’t enough to supply the burst currents.

НУ я условно "сопротивлением" обозвал . В первый момент считай коротит на землю. По осцилу если судить вроде цепь помогла - провал пропал при открытии, но батарейка ЭТА - > редкостная сволоч - 12-24 часа её не загрузишь достаточно сильно- увеличивает своё внутреннее сопротивление... А осцилом проверял уже полсе загрузки... Ладно - отработкой проверю... Может придёться увеличить конденсатор ещё...



ДА как БЫ не суперкапацитор леплю. Обычный как и сказано в ДШ < 0.7 Ома, за 1.5$. Токма в 5 раз ёмкость завышена - батарейка как никак...



Ааа, я допетрил - они взяли обычную LS14500 или аналог, у неё 200 мА - предел , заряжали кондёр и работали уже с ним. Эта LSH20 сама выдаёт 4.5А в импульсном режиме и 2А в постоянном. Только её перед этим раскочегарить надо

140000uF...... Да суровые шведские парни по мелочам не размениваются

Кстати они проект на EAT первые из Западной Европы сделали.
Уже около 1000 устройств катается. А питание упростили потом - где-то по финансам не пролезли.

А ежели ее перед включением модуля раскачать? Через резистор и ключ на землю? Или через несколько резисторов и ключей чтоб ток плавно увеличивать? Например один резистор 40Ом, второй 20. Сначала включаем 1-й получаем ток 0.1А, потом отключаем первый включаем второй получаем 0.2А, а затем оба вместе... ну а потом как раскачается можно и модуль включать.

Это будет ток бесполезно потраченый на нагрев резисторов - тогда уж лучше ШИМ, плавно зарядить конденсатор и проключить эту связку на модуль.

Да плавно зарядить не проблема, про это собственно и разговор был, проблема начнется когда модуль начнет 2А в пике кушать, а аккумулятор к этому не готов. Или вы предлагаете заряд конденсатора использовать для раскачки? Теоретически конечно можно, но конденсатор понадобится весьма и весьма немаленький, как по мне так лучше немного атмосферу погреть, тем более, что делать это можно не каждый раз, а только когда это нужно.

Была идея. Но она и так каждый час нагружается контроллером( просыпается для сбора иноформации) в 20-50 мА. Этого хватает ( по её даташиту) , чтобы она не деактивировалась совсем. А на нагрузку помощнее её раскачивать нужно такойже импульсной... Вот трабла вылезла только после покупки новых кондёров. До этого китай за 5 грн стоял - работала. Сам модем справляется с её раскачкой, вот еслибы не приходилось разрывать цепь, но разница в 15мкА и 100мкА существенна... Нужно батарею на 2 года растянуть...

ЗЫ Кстати новая эта батарея еле светодиод зажигает. Потом в течении 3минут с неё нужно тянуть по нарастающей до 2.5 А. Тогда она активируется... И если с неё не брать ток , то через месяц-два опять нужно повторять активацию... Зато 14Ач


Как крайняя мера попробую ввести на задержках... НО думаю связка с кондёром поможет...

А "кто" такой step-up/down converter? (в смысле саму микросхему они не называют?)

mc34063.

Спасибо =F8=, но что то в даташите не нахожу того момента, когда он и на повышение и на понижение одновременно работает... может чего не рисуют?

Тщятельней искать надо, стр 17

Спасибо, че то я на какойто другой даташит наткнулся..

Может поставить 6v - 12v кислотный аккумулятор на тот же ток ?

1. дешевле - за те же деньги что литиевая можно взять на больший ток
2. не нужно "раскачивать"
3. по температурному диапазону шире
4. менее капризная - зарядное проще

поставить экономичный импульсный стабилизатор с отключением

минус это габариты, но не намного они больше будут

Да, дешевле, но не везде есть "ляктричество". Дешевле и проще конечно протянуть 220 или 24. Сейчас и такой вариант есть, только с li-pol. Он то работает без проблем. Но не все захотят тянуть провода... Да ещё и не всем это можно сделать - в подвалах запрещено вести 220, а для 24 нужно щит ставить с трансформатором и автоматом как минимум.
Собственно даже не это сдерживает :
1) сама органомика идеи с большим кислотником не очень привлекательна
2) дикий саморазряд - даже пол года врядли выдержит , ну или нужно брать автомобильный или мотоциклетный аккум... Что тоже не дешевле и сложней в экплуатации.

ЗЫ Сейчас вроде работает уже сутки , 2 раза передавало, посмотрю как дальше будет...

>>>> Да, дешевле, но не везде есть "ляктричество".

дык литий тоже заряжать надо, ему "ликстричество" тоже надо.
а по поводу саморазряда - у современных кислотников есть модели с малым саморазрядом.

например ширпотребовские китайские Yinxin Power или подобные

- герметичность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу, что позволяет их использовать в помещениях с естественной вентиляцией, где находятся люди;
- не требуются замена электролита и доливка воды;
- возможность эксплуатации в любом положении;
- устойчивость без повреждений к глубокому разряду;

- малый саморазряд (менее 0,1%) от номинальной емкости в сутки при температуре окружающей среды плюс 20°С;

- сохранение работоспособности при более чем 1000 циклов 30% разряда и свыше 200 циклов полного разряда;
- возможность хранения в заряженном состоянии без подзаряда в течение двух лет при температуре окружающей среды плюс 20°С;
- возможность быстрого восстановления емкости (до 70% за два часа) при заряде полностью разряженного аккумулятора;
- простота заряда;
- при обращении с изделиями не требуется соблюдение особых мер предосторожности, так как электролит находится в «связанном» состоянии (отсутствует утечка кислоты при повреждении корпуса).

думаю что и получше можно найти

ап (продублировалось)

Да , но литий это только один из комерческих вариантов, у тех у кого электричество есть... А у тех у кого нет или лень проводить - батарейка на 2 года ( тоже проверять надо - может и дольше, 2 года это по максимуму потребления...).

Другой коммерческий вариант - батарейка. Сейчас вот проверим как ведёт себя в тестовой партии...

ЗЫ Кислотник вещь хорошая. Но в корпус не поместится. Даже самый маленький - на 4 Ач.

Да уж - габариты это минус.

Возвращаю тему

Тестирование показало недопустимость использования P-канального ключа c батареечным питанием.
Глюк очевидный и смешной , странно что сразу не допёр :
- не до конца активировал батарейку и она своим напряжением в 3.49В недозакрыла irf7416 и высадила сама себя на модуль и "закрытую" схему за месяц . Хорошо хоть так вылезло , сразу... Получается что при разряде батарейка сама себя будет садить всё быстрее и быстрее...

Встаёт вопрос... Какой бы прикрутить N канальный полевик, чтобы открывался 3-3.5 В. Может есть управляемый логикой полевик? Драйвер ставить та ещё морока... Подскажите пожалуйста...

Честно говоря, мысль не понятна
MOSFET-ы закрываются напряжением меньше порогового между затвором и истоком. Для вашего полевика это меньше 1 вольта.
Если смотреть схему ключа, приведенную =F8=, то при нулевом сигнале на базе нижнего биполярника верхний полевик 100% закрыт.
Должна быть внешняя схема, типа Brown Out Reset микроконтроллера, по которой МК уходит в спячку и держит ноль на управлении, когда батарея садится ниже минимума.

И зачем вам N канальный полевик тоже непонятно, ими положительные проходные напряжения коммутировать не получится.

э.ы. да и сам полевик для такого случая слишком монстрообразный, IRLML6401 вполне достаточно.

Тупанул...Звыняюсь... Попался биполярник с большой "утечкой". Держал полевик приоткрытым... Не зря значит там второй полевик ставят... Буду переделывать...

ЗЫ А чо монструозный? Зато сопротивление канала низкое... Ставил с запасом из соображения что напряжение меньше нормального рабочего... Перестраховался...

Я второй полевик не ставлю, ставлю биполярник. А такая большая "утечка" у биполярника может быть только если он до конца не закрыт.
Номиналы правильно считайте. Это ключевая схема - она должна быть или полностью открыта или полностью закрыта.
Линейный режим только при переключении для затягивания фронтов.


Корпус у него большой и очень "с запасом". Многие применяют IRLML6401 (и я тоже), проблем не было.

Для схемы, которую дал "=F8=" выбираю транзистор полевой(на сайте компела).
задал параметры Rканала от 0 до 50 мОм, P-тип, MOSFET .
Если смотреть по наличию, мин R и цене, то есть, например,
IRF9310PBF 0,561$ Ucи=30В Ic=20A SOIC-8 Rcи=4,6мОм Uзатв=10В Qзатв=165нКл.
Пойдёт?
Вообще параметры "заряд затвора" и "напряжение затвора" смотреть? Как они влияют?

Использую IRF7220 - это и не дорого и габариты небольшие. Хотя конечно вариант с IRLML6401 заинтересовал, надо попробовать.

Автору темы: а вы проверяли работу вашего устройства при -20...-30 гр.С? судя по графикам, предоставленным в доках по батарейке, GSM-модуль не зарегистрируется в сети, не говоря о GPRS.
Сам продумываю подобное устройство и стою перед дилемой: ставить две батарейки параллельно (28000мА.ч суммарная емкость), но тут при низких температурах могут быть провалы ниже 3,1 В; либо ставить батареи последовательно + преобразователь ST1S10.
Кстати, батарею разгонял р-ром 50R. При +20 на одной батареи регистрируется, принимает звонки, даже GPRS работает.
Может кто-то имел подобные задачи?

У меня таких задач не стояло, чтобы от -20*.
Но в термостате/криостате при -10 неделю отработал без проблем.

У меня больше вызывали беспокойство сим-держатель и симка. Но...имеем то, что имеем. Напряжение упало на 0.1В до 3.5.
Вы же не учитываете, что в даташите на батарею - постоянные длительные токи указываются. Пульсирующие выше вдвое.

для батарейного питания IRLML6401 или IRLML6402 все же не пойдет. RDS(on) =0,05...0,08 Ом. И макс. значение может иметь 0,125
А теперь посчитайте на нем падение напряжения при импульсном токе 2 А!
0,1...0,16 В или даже 0,25В!!!

А учитывая просадку напряжения на самой батарейке при импульсном токе, да еще и падение его на ключе добавить... Вот модуль и не регистрируется в сети

Все же лучше взять IRLML7240, больший по размерам и с меньшим сопротивлением в открытом состоянии (0,015...0,025 Ом)

IRLML6402 годяться. Третий год в серийном выпуске без проблем. Померьте прежде чем писать и пугать народ. Важны токовые скоростные характеристики ( более определяющиеся ESR_ами ёмкостей после полевика) а не эта абстракция -->... при импульсном токе 2 А! По вашему получается, что подводимая мощность в импульсе должна быть ~ 8...8,5 Ватт. Это более чем в два раза больше требуемой.

Да вот и мы их используем наверное лет 5 (еще с SIM300D). Но предположение было высказано не по поводу питания от DC/DC преобразователя или LI-ion аккумулятора, а от Li-SOCl2 батареи!!! Напряжение которой ~ 3.6В без нагрузки. При токе 1.5 А напряжение на клеммах банки "уходит" на уровень 3,3 В при 30 град.С. А если еще и падение напряжения на транзисторе вычесть, то получится 3,2 В - это уже то напряжение, при котором отключается SIM900.

Понятно, что лучше использовать несколько батарей параллельно для уменьшения внутреннего сопротивления или step-up, чтобы не допустить провала напряжения ниже 3,4В и тогда падение на транзисторах можно не учитывать...

>>>Понятно, что лучше использовать несколько батарей параллельно для уменьшения внутреннего сопротивления или step-up,

У нас клиент прошел все мучения с Li-SOCl2.
Проверялось и применение step-up, и паралельный суперконденсатор и упаковка из 3 параллельных батарей для уменьшения ESR....

Все это фигня - оптимальным и наиболее дешевым решением оказалось применить две последовательных батареи спирального типа, как более дешевые для данного варианта (нам тут ESR уже до лампочки при 7.2 вольта) и step-down стабилизатор с высоким КПД и сверхнизким собственным потреблением. Батареи бобинного типа и дороже и капризнее хотя и имеют ESR более низкий.

И еще - при последовательном соединении батарей можно игнорировать вот это, напряжения для старта достаточно, а при работе пленка разрушается.

http://catethysis.ru/ искать тему "Особенности работы литий-тионилхлоридных батарей" часть вторая.

Бытует мнение, что при батарейном питании ESRы (в смысле конденсаторы) вообще не нужны. Тем более после IRLM6402. Так все-таки ставить или нет, что скажут гуру?

Хотя бы 47-100 микрофарад Low ESR + 0.1 керамика прямо у ног модуля.

а полевику не поплохеет резко заряжать 100 мкф? Надо ли мутить плавное открытие полевика (конкретно рассмативается IRLML6402)?

задача:

Если используем 1 элемент Li-SOCl2 нужен step-up.
Если используем 2 элемента Li-SOCl2 нужен step-down

Использовать Li-SOCl2 напрямую это уж для любителей извращений.

вопрос - на какой икс там нужен полевик если все современные стабилизаторы имеют вывод отключения?

в большинстве случаев то же может относиться и к другим батарейкам....

Я конечно извиняюсь, что влез в чужую тему, но в моем случае обычная Li-ion батарейка на 3.6 в и полевик IRLML6402. И все-таки можно ли в моем случае ограничиться одной керамикой на 0.1? Спасибо.

Сам не пробовал, но, думаю, можно.
Только без DC-DC Вы будете не полностью использовать ресурс батареи - при снижении напряжения (заряда) при импульсном потреблении будет сильнее падать напряжение на SIM900 и Вам придётся чаще менять батарейки.
И ставить исходно их большей ёмкости, так как батареи с меньшей ёмкостью имеют меньший максимальный отдаваемый ток, следовательно, для удовлетворения SIM900 в импульсе Вам придётся ставить батареи с ёмкостью не менее, на вскидку, 1000 мАч. А может и 2000 мАч - лень искать данные на батареи.

Зачем 6402? Чем 6401 не угодил, зачем еще лишние 15 мОм?
По полевикам могу подсказать еще Si2305CDS
Несколько дороже, но сопротивление на 1/3 меньше чем у 6401