bateria litowa CR - parametry pracy

Witam,

Mam urządzenie (rejestrator) zasilane z baterii litowej 3V, 600mAh, CR mające na pokładzie DataFlasha, przetworniczkę MAX856 podnoszącą zasilanie do 5V i przetwornik ciśnienia z wyjściem napięciowym. Całość sterowana z PIC18LF2420. Układ rejestruje co zadany okres wartość ciśnienia i zapisuje do DataFlasha. Niby banał. W przerwach między pomiarem wszystko jest wyłączane a uC idzie spać.

W momencie podłączenia do PC układ przechodzi na zasilanie z USB i "teoretycznie" bateria odpoczywa.

Problem jaki mi się ostatnio pojawił to zbyt szybkie wyczerpywanie baterii i w związku z tym pytania:

  1. Prąd w stanie czuwania (uśpienia) wynosi średnio ok. 70 uA. W trakcie cyklu pomiarowego występuje "chwilowy" pobór prądu równy 5mA przez ok
100ms (na przetwornik ciśnienia) albo 20mA przez maks. 20 ms (czerpane przez DataFlash'a tylko podczas zapisu (dane wg datasheet)). Czyli przykładowy cykl wygląda tak:

--- 70uA/5sek -----5mA/100ms ----20mA/20ms ---- 70uA/5sek---- itd.

Równolegle do baterii mam wstawiony niskoimpedancyjny kondensator 1000u/10V.

Czy takie obciążanie impulsowe baterii litowej CR szkodzi jej? Nie znalazłem dokładnej odpowiedzi w kartach katalogowych. Po pracy przez ok. 50h w takim cyklu napięcie pod obciążeniem 5mA spadło do poziomu ok. 2,4V czyli jest już martwa.

  1. Druga hipoteza: układ podłączony z PC jest zasilany z zewnętrznego źródła 5V. To 5V podawane jest na wyjście przetwornicy jednak przyglądając się MAX856 - nie powinno to szkodzić ani przetwornicy ani baterii. Może jednak się mylę i jakiś prąd jednak płynie do baterii i to ją dobija?

dla ułatwienia: MAX856:

formatting link
dzięki za pomoc,

pozdrawiam

Rogher

Reply to
Rogher
Loading thread data ...
Reply to
Piotr "PitLab" Laskowski

Piotr "PitLab" Laskowski pisze:

Nie podałem tego wcześniej. Małe sprostowanie przejęzyczenia. Nie jest to czujnik a przetwornik, konkretny model już wybrany (JPX16) posiada już króciec z gwintem i elektronikę wbudowaną przetwarzającą ciśnienie na napięcie 0,5..4,5V. Z pomiarów wyszło mi że przetwornik inicjalizuje się przez ok. 100ms i właśnie w tym czasie tak jak mówisz wykonuję wszystkie niezbędne obliczenia (na zmniejszonej Fosc mikrokontrolera). Także, zaraz po pomiarze układ zasypia.

Przyznam się że kondensator dobrałem korzystając z zasady: "im większy tym lepszy". Jego celem jest właśnie odciążenie baterii przy zwiększonych impulsowych poborach prądu. W ogóle nie zwracałem uwagi na jego upływ. Zmierzę go i zobaczę. Ale nawet upływ rzędu 70uA nie spowodowałby takiego szybkiego rozładowania baterii.. hmmm... Myślę że jeszcze coś jest innego winnego...

pozdrawiam

Rogher

Reply to
Rogher

W ogóle nie zwracałem uwagi na

Zmierzyłem upływ kondensatora i wychodzi zdecydowanie bardzo poniżej

1uA. To nie to... czyli temat cały czas aktualny.

Rogher

Reply to
Rogher

entroper pisze:

Kiedy uC zasypia to także Max wprowadzany jest w stan uśpienia (SHUTDOWN) i w tym stanie wg datasheeta żre 1uA więc nawet jakby oszukiwał to niewiele. Prąd zmierzyłem na wylocie z baterii w stanie uśpienia. Sprawdzę i pomierzę to co proponujesz.

pozdrawiam

Rogher

Reply to
Rogher
Reply to
Piotr "PitLab" Laskowski

Właśnie jestem po części pomiarów zasugerowanych przez Entroper'a i rzeczywiście kondensator jest ładowany przy podpięciu 5V (bateria wyjęta

- został sam C). MAX856 wykonałem wg standardowej aplikacji z datasheeta z diodą 1N5818. Jak sprawdziłem w datasheet tej diody, jej prąd wsteczny może mieć nawet

0,5mA czyli to jest pierwsza droga gdzie bateria jest ładowana (sic!). Zastąpiłem 1N5818 inną diodą BAS85 i jest już ok. Jednak zakładając niajgorsze czyli prąd "ładowania" baterii 0,5mA - ma to szkodliwy wpływ na trwałość takiej baterii?
2 baterie to 2 x więcej miejsca - a na to nie ma miejsca :). Ale dzięki za dyskusję. Co śmieszne - za przetwornicą 5V mam Low dropa na 3V (MCP1700) dla przytrzymania stabilnego napięcia dla DataFlash'a wraz ze zużyciem baterii.

pozdrawiam

Rogher

>
Reply to
Rogher
Reply to
Piotr "PitLab" Laskowski

Piotr "PitLab" Laskowski pisze:

Z tą rozrzutnością bym nie wyolbrzymiał ;). MCP1700 ma quiscent current niecałe 2uA czyli da się żyć. A sygnalizacja zużycia baterii w tej aplikacji nie ma racji bytu (choć monitoring stanu baterii jest wykonywany) ponieważ rejestrator jest montowany w urządzeniu które widać tylko raz na 3 miesiące na przeglądach. I bateria musi przetrwać ten okres. Faktem jest że przetwornica przy swojej sprawności trochę prądu zabiera ale:

  1. Wyciągnie maksymalnie ile się da z baterii (Vin dla przetwornicy to 0,8V)
  2. Mam stabilne 5V i 3V a nie pływające i zmienne z czasem.

Jeżeli chodzi o baterię to jej charakterystyka jest całkiem płaska. Próg cut-off ma przy 2,5V a potem mocne załamanie do 2V gdzie jej życie się kończy.

W kwestii uzupełnienia: poczytałem o bateriach litowych i prąd 0,5mA jest zdecydowanie za duży. Polecam tu application notes od Panasonica "Lithium Batteries Technical Handbook".

A ja wracam do pomiarów poboru prądu.

Rogher

Reply to
Rogher

Zapewne jednak ma tez w srodku krzemowy czujnik bardzo wrazliwy na temperature. Ale .. czy na pewno wymaga rozgrzania ? Taka impulsowo-rownomierna praca moze mu zapewnic rowna temperature.

No chyba ze kwestia przeladowania pojemnosci w ukladzie.

5ms*20mA/1mF = 0.1V. Wydaje sie ze dobrze dobrales.

No chyba ze jednak za duzy i napiecie ciagle spada w czasie pomiaru - co moze miec zly wplyw na dokladnosc :-)

Tez mi sie tak wydaje. Ale wez pod uwage ze sredni prad z tych impulsow to jest jednak 250uA [z doliczeniem tych 70]. ALe i tak cos za szybko.

J.

Reply to
J.F.

Nie mam wpływu na czas inicjalizacji przetwornika. Mierzyłem go i przetwornik ten wystawia poprawny sygnał wyjściowy po 80-100ms od momentu podania zasilania. Więc nawet jeżeli teoretycznie można by tu optymalizować pod aplikację - to się nie da :). Dodatkowo sam przetwornik ciśnienia jest już kompensowany termicznie. (dla zainteresowanych:

formatting link
już go nie produkują ale mam niezły zapas + Jumo ma takie w swojej ofercie także.

Teraz mi przypomniałeś, że już sobie to kiedyś też przeliczyłem. I nie pamiętałem czemu się tak uparłem przy 1000u :).

Dokładnie. Przy takim średnim prądzie to on mi powinien spokojnie 3 miesiące pochodzić. Na razie wrzuciłem drugą nową baterię, zmodyfikowałem układ i zapuszczę go na weekend - zobaczymy.

Rogher

Reply to
Rogher

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.