[stm32] Jak zasilić STM32 z akumulatora Li-ION przy napięciu powyżej 4V?

Zasilanie ukladów 3.3V bezpośrednio z aku Li-ION jest chyba dość problematyczne. Max Uzas. dla procesorów stm32 to 4V, w pełni naładowany aku ma często ponad 4V. Z kolei stosowanie zwykłych stabilizatorów jest utrudnione małą różnicą Uwe/Uwy, podczas pracy mogącą być nawet poniżej 0.2V. Można użyć przetwornicy DC/DC, ale to też nie jest najlepsze wyjście. Jeżeli ktoś ma w tych sprawach jakieś doswiadczenie, proszę sie podzielić. Może jakies specjalne stabilizatory o bardzo małej wymaganej róznicy? W katalogach czy np. ofercie TME trudno coś odpowiedniego wybrać, ja mam doswiadczenie tylko w układach 5V (ewentualnie 3.3V z dużym zapasem napięcia zasilania).

Załóżmy, że nie będziesz schodził z napięciem akumulatora poniżej 3.7V, czyli napięcia nominalnego.
Pierwsze pytanie: jakie potrzebujesz napięcie zasilania tego STM? Zdecydowana większość układów peryferyjnych da sobie radę przy 3V. W związku z tym, po użyciu stabilizatora LDO (np. jednego z miliona na Farnellu jak tutaj, akurat dałem dropout poniżej 200mV) będziesz mógł normalnie pracować. Nawet gdy nieopatrznie (i o ile zabezpieczenia pozwolą) rozładujesz aku do wartości jeszcze niższej.
Generalnie z samym stabilizatorem nie będzie problemu nawet na 3.3V.

Co jednak bym zalecał. W urządzeniu zasilanym bateryjnie możesz cały czas monitorować stan baterii - badać na ADC choćby podzielone napięcie z akumulatora. W takim wypadku zalecałbym ustawienie napięcia referencyjnego dla ADC mniejszego, niż VCC procka, np. stabilizatorem na 2.5V. Zapobiega to sytuacji, gdy różnica pomiędzy Vref a Vbaterii będzie równa napięciu dropout stabilizatora. Gdyby tak się stało, procek ciągle by działał (może być zasilany napięciem niższym niż 3.3V), jednak ADC wciąż odczytywałoby dobry stan baterii, ponieważ faktycznie napięcie z dzielnika w stosunku do referencji (która spadałaby wraz z napięciem baterii) byłoby wciąż wysokie.

Co więc zalecam: niższe napięcie zasilania procka, stabilizator LDO, dodatkowy stabilizator dla Vref + pomiar z baterii. Generalnie do zrobienia i bez problemów.

4V to jest absolute max. Balansowanie na granicy nie jest najlepszym pomysłem.

Nie powinno się podawać innych napięcia niż 2-3.6V na pin zasilania.

Olimex w swoim klonie Mapple/Arduino (czyli Olimexino-STM, na STM32 oczywiście) wbudował zasilanie z aku LiPo, z ładowarką. Obejrzyj sobie schemat.

Ok, dziękuję. Wrzucę chyba jakiś stabilizator o odpowiednich parametrach.

kalafambra napisał:

dodatkowy stabilizator dla Vref

A nie lepiej dać chociażby TL431?

@dziechu
Możesz napisać czemu przetwornica DC/DC nie jest dobrym rozwiązaniem ?
Bo ja w swoim projekcie myślałem właśnie nad przetwornicą ...


P.S.
N.P. ten
http://www.farnell.com/datasheets/90608.pdf

Witam,

Jeśli nie przewidujesz dużych poborów prądu (<20mA) to wg. mnie najlepiej zastosować prosty stabilizator liniowy typu Low-drop na 3V.
Przy większych, ciągłych poborach prądu przetwornica zapewnia większą sprawność, a co za tym idzie dłuższy czas pracy na baterii.
Istotne mogą być też względy ekonomiczne - przetwornica bedzie z 5 razy droższa od prostego low-dropa.

PS. Swoją drogą przetwornica LM3670 podana przez kolegę Imarszi jest świetna:)

imarszi napisał:

@dziechu
Możesz napisać czemu przetwornica DC/DC nie jest dobrym rozwiązaniem ?
Bo ja w swoim projekcie myślałem właśnie nad przetwornicą ...


P.S.
N.P. ten
http://www.farnell.com/datasheets/90608.pdf

Przetwornice zawsze sprawiają wiecej kłopotów, mają znacznie niższą dokładność napięcia wyjściowego, są też czasem źródłem zakłóceń. W urządzeniach gdzie nie jest wymagana duża stabilność napięcia, przetwornica jest dobrym rozwiazaniem, ma bardzo wysoka sprawność, są też przetwornice pracujące poprawnie nawet przy Uwe. 1V - można wiec np. baterie wykorzystać prawie do samego końca (nie polecane wprzypadku aku). Natomiast np. w urzadzeniach pomiarowych przetwornica może być źródłem wielu problemów. Ale fakt, że podana powyżej przetwornica jest bardzo ciekawa, pomyślę... W TME nie mają, gdzie to ewentualnie kupić?

Witam
Ja standardowo używam następujących LDO we współpracy z Li-ION (elementy łatwo dostępne z TME):
LP2985im5-3.3,
MCP1802T-3002IO,

Dzięki wszystkim za czas i podzielenie się wiedzą