питание от батареек

Hello, Igor! You wrote to <All>to All on 26 Feb 04 00:09:34:

IM> возникла необходимость разработки устройтсва с питанием от батареек. IM> Раньше не сталкивался, посему возник ряд вопросов:

IM> - как наиболее дешево можно контролировать степень разряда элемента IM> питания ?

Я делаю так: диод, минусом на землю, от диода идут два резистора, один на любой из выходов микроконтроллера, другой на вход компаратора МК. Второй вход компаратора берется от СVref. При подаче лог.1 на выход, за счет нелинейности диода, получаем значение на компараторе(< или > выбранного СVref).

With best regards, Lavrov Aleksandr. E-mail: snipped-for-privacy@p80.f.n6023.z2.fidonet.org

Пpивет, Igor!

IM> Раньше не сталкивался, посему возник ряд вопросов:

IM> - питание от литиевой батарейки CR2450B (3В, планируемое потребление IM> 1-3ma, в импульсе 20ма). Стоит ли использовать DC-DC IM> преобразователь(например от Linear), что бы "выжать" из батарейки IM> максимум

Зависит от требований к диапазону питающих напряжений компонентов схемы.

IM> - какой применять ключ, для отключения питания от отдельных участков IM> схемы.

Лучше бы использовать компоненты, имеющие уже shutdown-режим. Hу или p-канальные полевички с малым напряженим отсечки.

IM> - как наиболее дешево можно контролировать степень разряда элемента IM> питания ?

Если у устройства есть ADC - то им, воспользовавшись каким-нибудь вспомогательным источником опорного напряжения.

с уважением Владислав

Hi Igor !

Совсем недавно 26 Feb 04 00:09, Igor Myslovsky писал к All:

IM> возникла необходимость разработки устройтсва с питанием от батареек. IM> Раньше не сталкивался, посему возник ряд вопросов:

IM> - питание от литиевой батарейки CR2450B (3В, планируемое потребление IM> 1-3ma, в импульсе 20ма). Стоит ли использовать DC-DC IM> преобразователь(например от Linear), что бы "выжать" из батарейки IM> максимум Судя по кривой падения напряжения, у литиевой батареи практически вся емкость отбирается без значительного падения напряжения. То есть если напряжение начало падать- то уже нужно батарейку менять. Если следовать такой логике- может, процентов 10-15 емкости недоберешь. Мне кажется, лучше никаких преобразователей не ставить, питать устройство напрямую от батареи, с контролем напряжения. Если начало меняться (скажем, упало на 0.2 В), то пора батарейку менять. Плюсы: никаких преобразователей. Минусы: ну не на 100% ты из батарейки выжмешь. И схема должна быть расчитана на питание именно напряжением батареи.

IM> - какой применять ключ, для отключения питания от отдельных участков IM> схемы. А зависит от тока нагрузок. Hапример, у меня для динамически подключаемых вещей используется запитка через ногу микроконтроллера (PIC).

IM> - как наиболее дешево можно контролировать степень разряда элемента IM> питания ? Если в системе есть АЦП (со своим опорником, а не от Uпитания!)- то измерять напряжение. Если без АЦП- то супервизор какой или компаратор. А еще в микроконтроллерах есть такие встроенные штуки иногда- не BOD, а сигнализация о уменьшении уровня ниже заданного.

WBRgrds Ruslan

Hello, Anatoly! You wrote to "Igor Myslovsky" snipped-for-privacy@f48.n.z2.fidonet.org>to Igor Myslovsky on 26 Feb 04 19:00:34:

AM> Если тебе хоть убейся нужно 5 вольт - значит, от преобразователя не AM> уйти. Hо PIC, на которых я немного поигрался в последнее время, от 3 AM> вольт лития работают.

В основном 2.0V 200ma - см. даташит

AM> Hикак. Опыт показал, что литий кончается достаточно быстро, чтобы AM> сейчас работал, а через полчаса уже нет. IMHO конечно.

Если девайс работает от батарейки, то без слипа не обойтись. В слипе, если все правильно сделать, потребление PICa 2мка. Посчитай сам, сколько будет работать.

AM> А питание светодиода включается раз в AM> секунду на время преобразования, и все.

С этим согласен, выходишь по WDT, измеряешь и обратно в слип.

With best regards, Lavrov Aleksandr. E-mail: snipped-for-privacy@p80.f.n6023.z2.fidonet.org

Hello Igor!

IM> - питание от литиевой батарейки CR2450B (3В, планируемое потребление IM> 1-3ma, в импульсе 20ма). Стоит ли использовать DC-DC IM> преобразователь(например от Linear), что бы "выжать" из батарейки IM> максимум Если тебе хоть убейся нужно 5 вольт - значит, от преобразователя не уйти. Hо PIC, на которых я немного поигрался в последнее время, от 3 вольт лития работают. IM> - какой применять ключ, для отключения питания от отдельных участков IM> схемы. Сам пик. Hоги портов А и Б выдают достаточно большой ток с достаточно малым падением, чтобы прокормить отдельные элементы. Другие м/п см. даташит.

IM> - как наиболее дешево можно контролировать степень разряда элемента IM> питания ?

Hикак. Опыт показал, что литий кончается достаточно быстро, чтобы сейчас работал, а через полчаса уже нет. IMHO конечно. В моей поделке измеряется напряжение на светодиоде, используя литий как опору. Соответственно, если Uсветодиода/Uопоры больше порога, значит, пора закругляться. А питание светодиода включается раз в секунду на время преобразования, и все.

IM> заранее благодарен.

IM> До встречи.... IM> --- IM> * Origin: Тут был ориджин.... (2:4625/48)

Anatoly

Hello, Anatoly! You wrote to "Lavrov Aleksandr" snipped-for-privacy@p80.f.n6023.z2.fidonet.org>to Lavrov Aleksandr on 27 Feb

AM>>> не уйти. Hо PIC, на которых я немного поигрался в последнее AM>>> время, от 3 вольт лития работают. LA>> 2.0V 200ma - см. даташит AM> Берем батарейку и мерим ради вечности этой музыки. CR2032 свежая дает AM> 3.3 вольта. Банка литий-иона номинально дает 3.6 и уж никак не менее 3. AM> Hапряжение полной зарядки литий-иона = 4.000 + 0.050 вольт.

Ты не понял, я имел в виду среднее потребление PICa.

With best regards, Lavrov Aleksandr. E-mail: snipped-for-privacy@p80.f.n6023.z2.fidonet.org

Lavrov, ты ещё здесь сидишь?

Четверг Февраль 26 2004 09:16, Lavrov Aleksandr wrote to Igor Myslovsky:

IM>> - как наиболее дешево можно контролировать степень разряда IM>> элемента питания ? LA> Я делаю так: диод, минусом на землю, от диода идут два резистора, один LA> на любой из выходов микроконтроллера, другой на вход компаратора МК. LA> Второй вход компаратора берется от СVref. При подаче лог.1 на выход, LA> за счет нелинейности диода, получаем значение на компараторе(< или >

LA> выбранного СVref).

Температуру так можно мерять, а не степень разряда элемента питания ;)

Георгий

Ruslan, ты ещё здесь сидишь?

Четверг Февраль 26 2004 15:59, Ruslan Mohniuc wrote to Igor Myslovsky:

RM> Судя по кривой падения напряжения, у литиевой батареи практически вся RM> емкость отбирается без значительного падения напряжения. То есть если RM> напряжение начало падать- то уже нужно батарейку менять. Если RM> следовать такой логике- может, процентов 10-15 емкости недоберешь. Мне RM> кажется, лучше никаких преобразователей не ставить, питать устройство RM> напрямую от батареи, с контролем напряжения. Если начало меняться RM> (скажем, упало на 0.2 В), то пора батарейку менять. Плюсы: никаких RM> преобразователей. Минусы: ну не на 100% ты из батарейки выжмешь.

А при наличии преобразователя тоже 100% не выжать, из-за не стопроцентного КПД самого преобразователя. Так что в этом конкретном случае лучше и дешевле обходиться без него...

Георгий

Hello Lavrov!

AM>> не уйти. Hо PIC, на которых я немного поигрался в последнее AM>> время, от 3 вольт лития работают. LA> В основном 2.0V 200ma - см. даташит Берем батарейку и мерим ради вечности этой музыки. CR2032 свежая дает 3.3 вольта. Банка литий-иона номинально дает 3.6 и уж никак не менее 3. Hапряжение полной зарядки литий-иона = 4.000 + 0.050 вольт.

Anatoly

Hello Lavrov!

AM>>>> не уйти. Hо PIC, на которых я немного поигрался в последнее LA>>> 2.0V 200ma - см. даташит LA> Ты не понял, я имел в виду среднее потребление PICa.

У ПИКа нет _среднего_ потребления. Потребление сферического ПИКа в вакууме со всей включенной периферией составляет единицы миллиампер, все остальное пожирают внешние цепи.

Anatoly

Hello, George! You wrote to "Lavrov Aleksandr" snipped-for-privacy@p80.f.n6023.z2.fidonet.org>to Lavrov Aleksandr on 27 Feb

LA>> Я делаю так: диод, минусом на землю, от диода идут два резистора, один LA>> на любой из выходов микроконтроллера, другой на вход компаратора МК. LA>> Второй вход компаратора берется от СVref. При подаче лог.1 на выход, LA>> за счет нелинейности диода, получаем значение на компараторе(< или >

LA>> выбранного СVref).

GS> Температуру так можно мерять, а не степень разряда элемента питания ;)

У меня сейчас это рабочий проект. Все прекрасно работает. Для неверующих привожу код для PIC16F676: Init bsf STATUS,RP0 ; set file register bank to 1 movlw 1 ; RA1 - analog movwf ANSEL

movlw b'10100111' ; ~~ 2.3V, Low range ; movlw b'10000010' ; ~~ 2.1V, High range movwf VRCON

bcf STATUS,RP0 movlw b'00000100' ; Comparator w/o Output and with Internal Reference movwf CMCON ; ; ... ; CheckPower bsf VRO ; подаем питание nop _if_bc_ CMCON, COUT bsf LowPower bcf VRO ; снимаем return

With best regards, Lavrov Aleksandr. E-mail: snipped-for-privacy@p80.f.n6023.z2.fidonet.org

Пpивет, Lavrov!

LA>>> Я делаю так: диод, минусом на землю, от диода идут два LA>>> резистора, один на любой из выходов микроконтроллера, другой на LA>>> вход компаратора МК.

Если воспользоваться светодиодом, то температурная стабильность будет выше, а светодиод при этом можно еще и по прямому назначению использовать.

с уважением Владислав

Hi Aleksandr,

Mon Mar 01 2004 11:44, Lavrov Aleksandr wrote to George Shepelev:

LA>>> Я делаю так: диод, минусом на землю, от диода идут два резистора, один LA>>> на любой из выходов микроконтроллера, другой на вход компаратора МК. LA>>> Второй вход компаратора берется от СVref. При подаче лог.1 на выход, LA>>> за счет нелинейности диода, получаем значение на компараторе(< или >

LA>>> выбранного СVref).

GS>> Температуру так можно мерять, а не степень разряда элемента питания ;)

LA> У меня сейчас это рабочий проект. Все прекрасно работает. Для неверующих LA> привожу код для PIC16F676:

Какое отношение имеет этот код к температурной нестабильности твоего опорного источника? Никакого. То, что это как-то работает и так понятно. Для твоей задачи (или на твой вкус) это "как-то" может быть и "прекрасно". Откуда знать, может, у тебя устройство термостатировано, или ты ухитрился подобрать источник сигнала с точно таким же температурным коэффициентом, как у этого диода. Хоть бы стабистор поставил, что ли ;-)

Или - лучше всего - вместо диода поставь копеечную TL431, тогда и термостатитровать не придется. Т.к. TL431 имеет прекрасную температурную и временную стабильность.

Пока, Алексей

Mon Mar 01 2004 12:44, Vladislav Baliasov wrote to Lavrov Aleksandr:

VB> Если воспользоваться светодиодом, то температурная стабильность будет VB> выше, а светодиод при этом можно еще и по прямому назначению VB> использовать.

У любых кремниевых приборов TKV прямого падения на переходе при постоянном токе порядка 2 mV/C. А у светодиода? VLV

"И ничего во всей природе благословить он не хотел" (с) Пушкин

Пpивет, Vladimir!

VB>> будет выше, а светодиод при этом можно еще и по прямому VB>> назначению использовать.

VV> У любых кремниевых приборов TKV прямого падения на переходе при VV> постоянном токе порядка 2 mV/C. А у светодиода?

Зависит от типа и производителя. Сейчас специально проверил - у одного примерно столько и есть, у другого - раза в три меньше. Hо нас ведь интересует относительное изменение, а оно будет тем меньшим, чем больше прямое падение.

с уважением Владислав

Hi George !

Совсем недавно 27 Feb 04 17:34, George Shepelev писал к Ruslan Mohniuc:

RM>> Судя по кривой падения напряжения, у литиевой батареи практически RM>> вся емкость отбирается без значительного падения напряжения. То

GS> А при наличии преобразователя тоже 100% не выжать, из-за не GS> стопроцентного КПД самого преобразователя. Так что в этом конкретном GS> случае лучше и дешевле обходиться без него...

И я об том. Hо тут еще одно есть: при принятии решения о валидности/инвалидности батарейки, надо учитывать штатное изменение напряжения литиевой батарейки от температуры: например, от -35 до +70 градусов - напряжение может уползти на 0.4 вольта. И если это недопустимо для питаемого устройства, то наверное без преобразователя со стабилизацией не обойтись. Я тут график от SL350 глянул: при токе 0.6мА и -35 гр.Ц. напряжение может упасть до 3.2в. Hу, понятно и емкость теряется (до 50%).

WBRgrds Ruslan

Lavrov, ты ещё здесь сидишь?

Понедельник Март 01 2004 11:44, Lavrov Aleksandr wrote to George Shepelev:

LA>>> Я делаю так: диод, минусом на землю, от диода идут два LA>>> резистора, один на любой из выходов микроконтроллера, другой на LA>>> вход компаратора МК. Второй вход компаратора берется от СVref. LA>>> При подаче лог.1 на выход, за счет нелинейности диода, получаем LA>>> значение на компараторе(< или > выбранного СVref). GS>> Температуру так можно мерять, а не степень разряда элемента GS>> питания ;) LA> У меня сейчас это рабочий проект. Все прекрасно работает. Для LA> неверующих привожу код для PIC16F676:

Зачем мне код? Ты _физику работы_ представляешь?

Даю справку, напряжение на "открытом" диоде имеет температурный коэффициент порядка -2 мВ/°C. В температурном диапазоне -10..+40° набежит сотня миливольт. А на диоде падает гора-аздо меньше вольта. Hе великовата ошибка?

Кстати, у многих химических элементов питания напряжение уходит от температуры в совсем другую сторону, что дополнительно увеличит ошибку...

Георгий

Vladislav, ты ещё здесь сидишь?

Понедельник Март 01 2004 12:44, Vladislav Baliasov wrote to Lavrov Aleksandr:

LA>>>> Я делаю так: диод, минусом на землю, от диода идут два LA>>>> резистора, один на любой из выходов микроконтроллера, другой на LA>>>> вход компаратора МК. VB> Если воспользоваться светодиодом, то температурная стабильность будет VB> выше, а светодиод при этом можно еще и по прямому назначению VB> использовать.

Можно, вот только светодиоды - не самые надёжные (стабильные) детали. И поскольку этот параметр у них не нормирован - подобное использование оправдано разве что для "штучных" изделий.

Возможно представит интерес использование соответствующего супервизора, который будет не сбрасывать процессор, а только выдавать сигнал о предельном разряде батареи. Экономично и очень стабильно...

Георгий