Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

[ATmega8] Stabilizacja napięcia przy zasilaniu z ogniw oraz akumulatorków.

yahman 29 Sie 2012 11:20 3549 21
  • #1 29 Sie 2012 11:20
    yahman
    Poziom 16  

    Poprawiłem tytuł na bardziej oddający problem i zgodny z regulaminem p. 3.1.15.
    LordBlick

    Witam.


    Buduję układ na Atmedze8. Ze względu na napięcie zdecydowałem się zastosować 4 akumulatorki AA. Dają one 4.8V na zasilaniu więc wygląda ok.

    Nie pomyślałem jednak nad sytuacją, gdy ktoś zasili to zwykłymi bateriami AA. Może to dać 6V na zasilaniu co już jest ponad 5,5 preferowanych przez atmegę.

    Proszę doradźcie czy martwić się tymi ewentualnymi 6V czy zostawić zasilanie jak jest? Może zastosować np stabilizator napięcia, ale z kolei czytałem, że przy małych napięciach Uio pobiera on stosunkowo duży prąd.

    Chyba, że dać baterię 9V, ale jest ona chyba dużo mniej wydajna niż 4 akumulatorki AA?


    Układ testowany na zasilaniu z USB pobiera około 40 mA

    0 21
  • #2 29 Sie 2012 11:35
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Zapomniałeś o jeszcze jednej rzeczy - w trakcie rozładowywania się akumulatorka (baterii zresztą też) napięcie obniża się. Procesor to toleruje, chyba, że go popędzasz na maxa, albo korzystasz z wbudowanego generatora RC i realizujesz operacje krytyczne czasowo. Lepszym rozwiązaniem jest np. zasilenie MCU z przetwornicy step-down, albo stabilizatora low-drop (o ile ciągn iesz mały prąd). W każdym prz\ypadku są wersje stabilizatorów mających naprawdę małe prądy spoczynkowe. W takim przypadku oczywiście zasilanie musi być wyższe. Można też zastosować przetwornice pracującą przy zasilaniu zbliżonym do napięcia wyjściowego, np. coś z lineara, np. LTC1890 lub jej prostsze wersje. Można też zrobić to na 4 aku + MCU zasilany np. z 3V3.

    0
  • #3 29 Sie 2012 11:53
    yahman
    Poziom 16  

    układ pracuje na 1MHz, bez żadnych doatkowych elementów.
    Tylko, że jak pracuje z akumulatorkami 1800mAh to przy poborze 40 mA znacznie dłużej popracuje niz dam stablilizator LDO i baterię np 9V z 200mAh.


    MCU na 3V odpada bo już jest zaprojektowany układ pod 5V wersję.

    0
  • #4 29 Sie 2012 12:11
    Electix
    Poziom 20  

    W takiej sytuacji, nie pozostaje nic innego, jak zastosować przetwornicę, która podoła dostarczyć 5V w podanym zakresie napięć z baterii.

    0
  • #5 29 Sie 2012 13:00
    yahman
    Poziom 16  

    Przeanalizue sytuację. Dzięki za podpowiedzi.

    Dodano po 32 [minuty]:

    A jeszcze jedno, mówicie o przetwornicy DC/DC lub przetwornicy step-down, to jest rozumiem praktycznie to samo, tak ?

    A mogłbym prosić o polecenie jakiejś przetwornicy na to moej 5V bo na TME tyle tego jest że nie wiem co wybrać.

    0
  • #6 29 Sie 2012 14:23
    Electix
    Poziom 20  

    Najlepsza by była podwyższająco-obniżająca, bo zakres zmian napięć w Twoim układzie będzie się zmieniał od poniżej 5V do ponad 5V. Pierwsza lepsza jaką znalazłem:

    LTC3534

    I nawet jest dostępna w TME :)
    Aktualne stany magazynowe są niesprzyjające takiemu stwierdzeniu. LordBlick

    yahman napisał:
    A jeszcze jedno, mówicie o przetwornicy DC/DC lub przetwornicy step-down, to jest rozumiem praktycznie to samo, tak ?


    Przetwornica DC/DC to przetwornica przetwarzająca prąd (napięcie) stałe o pewnych parametrach, na prąd (napięcie) stałe o innych parametrach. Coś jak transformator dla prądów przemiennych. Step Down oznacza że po stronie wtórnej przetwornicy, napięcie będzie niższe w stosunku do strony pierwotnej...

    0
  • #7 29 Sie 2012 14:50
    yahman
    Poziom 16  

    a To juz wszytko rozumiem, niestety na TME nie ma dostępnego tego układu.

    Tylko pytanie:
    przy podłączeniu rozumiem, że nóżkę PWM mogę zostawić wolną, a pin RUN/SS musi być podany stan wysoki, żeby ukłąd działał ?

    Dodano po 5 [minuty]:

    A czy ma jakies znaczenie czy stosuje się układ ze strony 1 czy z 15 :
    http://cds.linear.com/docs/Datasheet/3534f.pdf

    0
  • #8 29 Sie 2012 15:50
    Electix
    Poziom 20  

    Usunąłem przyczynek do OT. LordBlick

    yahman napisał:
    A czy ma jakies znaczenie czy stosuje się układ ze strony 1 czy z 15 :


    Wszystko zależy od tego, co Ci jest potrzebne i czy Ci jest potrzebne. W tej nocie aplikacyjnej którą przytoczyłeś, masz wszystko dokładnie napisane do czego i jak się używa... Generalnie to ja Ci dla przykładu podrzuciłem pierwszą lepszą z brzegu przetwornicę. Sprawdziłeś czy ona spełni Twoje wymagania odnośnie prądów wyjściowych, sprawności itd..?

    0
  • #9 29 Sie 2012 20:35
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Rozwiązanie: MCP1623 lub MCP1624 (<2zł w TME)

    0
  • #10 30 Sie 2012 09:52
    yahman
    Poziom 16  

    Dzęki za podpowiedzi.

    MCP1624 niestety nie mogę zastosować bo ma do 5.5V V in.
    Poszukam czegoś ze step down/up zahaczającym o te 6V.


    Ewentualnie jak coś znajdę, poproszę was o utwierdzenie w wyborze.

    0
  • #11 30 Sie 2012 09:57
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    yahman napisał:
    MCP1624 niestety nie mogę zastosować bo ma do 5.5V V in.
    Poszukam czegoś ze step down/up zachaczającym o te 6V.

    Źle kombinujesz, nadal będziesz miał problem o którym piszesz w pierwszym poście.
    Odwrotnie, daj akumulatorki o łącznym niższym napięciu niż 5,5V + ten MCP.

    0
  • #12 30 Sie 2012 13:03
    yahman
    Poziom 16  

    o tym nie pomyślałem.

    Ale wtedy mam trzy kolejne pytania.

    1. na stronie 13 http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41420A.pdf jest opis jakie R dobrać dla V out 5v, rozuemiem, że napięcie wyjscioew ustawia sie tylko tymi dwoma rezystorami, cewka i kondensatory zostaja bez zmian ?

    2. Na schemacie jest zasilanie z 0.9 - 1.7 V jeśli dam więcej to muszę zeminić jakieś wartości ? (bo max jest napisane 3.3 V)

    3. Czyli w takim przypadku mogę zasilić ukąład z 1 akumulatorka? Jak wtedy będzie wyglądał pobór prądu, bo wydaje mi się, że długo taki ukłąd nie podziała ? Czy mogę dać wtedy np 4 akumulatorki równolegle żeby zwiększyć pojemnoć (żywotność układu)

    0
  • #13 01 Wrz 2012 03:48
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    yahman napisał:
    o tym nie pomyślałem.

    Właśnie po to ten układ zrobiono :-)


    yahman napisał:
    1. na stronie 13 http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41420A.pdf jest opis jakie R dobrać dla V out 5v, rozuemiem, że napięcie wyjscioew ustawia sie tylko tymi dwoma rezystorami, cewka i kondensatory zostaja bez zmian ?

    Tak. Kondensator odpowiada za prąd wyjściowy, co także na tej stronie jest omówione i na pewno to zauważyłeś.


    yahman napisał:
    2. Na schemacie jest zasilanie z 0.9 - 1.7 V jeśli dam więcej to muszę zeminić jakieś wartości ? (bo max jest napisane 3.3 V)

    Ten schemat jest jako przykład 3,3V na wyjściu. Zobacz Example B w pkt. 5.2

    yahman napisał:
    3. Czyli w takim przypadku mogę zasilić ukąład z 1 akumulatorka? Jak wtedy będzie wyglądał pobór prądu, bo wydaje mi się, że długo taki ukłąd nie podziała ? Czy mogę dać wtedy np 4 akumulatorki równolegle żeby zwiększyć pojemnoć (żywotność układu)

    Dowcip z tym układem polega na tym, że wysysa baterię prawie do końca, czego normalnie nie osiągniesz, a to rekompensuje inne straty związane z użyciem układu i jeszcze zostaje nadwyżka :-) , która zależy oczywiście od samego urządzenia w którym go zastosujesz.
    Baterie możesz połączyć równolegle.
    Reszta to kwestia eksperymentu, zarówno z usypianiem mikrokontrolera, jak i "Enable Pin (EN)" w tej przetwornicy.

    0
  • #14 01 Wrz 2012 21:12
    LordBlick
    VIP Zasłużony dla elektroda

    dondu napisał:
    Baterie możesz połączyć równolegle.
    Ale tylko te o zbliżonym stopniu naładowania i tej samej marki...

    0
  • #15 01 Wrz 2012 22:22
    eleproject

    Poziom 17  

    Panowie. Przyszedł mi taki pomysł do głowy. A gdyby kolega nasz zaraz za bateriami dał np. dwie diody prostownicze, żeby stracić coś około Volta z zasilania a zamiast ATmega8 dał np. ATmega88PA, która jeszcze pracuje przy zasilaniu 1,8 V? W takim rozwiązaniu i tak by wycyckał czy to baterie, czy to akumulatorki do minimum. Przerobienie programu z mega8 na mega88 nie jest straszne, o ile kolega ma dostęp do kodu źródłowego. Wtedy nie trzeba by kombinować z żadną przetwornicą.
    Co szanowni forumowicze na to?
    ----------
    W zasadzie to nawet ATmega8A by wystarczyła, z tym że ta pracuje do napięcia 2,7 V.

    0
  • Pomocny post
    #16 02 Wrz 2012 04:36
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    eleproject napisał:
    Panowie. Przyszedł mi taki pomysł do głowy. A gdyby kolega nasz zaraz za bateriami dał np. dwie diody prostownicze, żeby stracić coś około Volta z zasilania a zamiast ATmega8 dał np. ATmega88PA, która jeszcze pracuje przy zasilaniu 1,8 V?

    Tracisz niepotrzebnie energię na diodach.

    eleproject napisał:
    W takim rozwiązaniu i tak by wycyckał czy to baterie, czy to akumulatorki do minimum.

    Przetwornica nadal będzie (w uproszczeniu) dawać odpowiednie napięcie nawet gdy napięcie na baterii podane na wejście przetwornicy spadnie do 0,35V. To się nazywa wysysanie baterii do końca i po to się właśnie takie przetwornice wykorzystuje :-)

    Co do zastosowania mikrokontrolera w wersji z obniżonym napięciem zasilania, to oczywiście warto, ale pamiętać należy, że wpływa to maksymalną częstotliwość zegara.

    0
  • #17 03 Wrz 2012 10:55
    yahman
    Poziom 16  

    Dzięki bardzo za odpowiedzi. I za jasne wyjaśnienie dlaczego warto zastosowac przetwornicę.

    Z atmegi 1.8V nie będę korzytsał, zejdę tylko do 3.3V (z tego co zauważyłem układy stabilizujące wolą 3.3V), będę musiał tylko ostrożnie dobrać diodę (zależy mi na białych jasnych, ale te około 3V powinny im wystarczyć) Co do częśtotliwości układ mam pod 1MH więc układ L będzie ok.


    Teraz co do przetwornicy. Rozumiem zalety MCP1623, ale z przekopywania zasobów tme natrafiłem jeszcze na 2 pozycje MAXIM-DALLAS. Czy układy tej firmy warte są rozpatrzenia?
    mają zakres napięć, które by mnie urządzały:
    1.8-11V:
    http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/150/447728_DS.pdf
    0.8-6.0 V :
    http://pdf1.alldatasheet.co.kr/datasheet-pdf/view/73824/MAXIM/MAX856CSA.html

    oraz posiadają wyjście niskiego poziomu bateri co by było fajną choć nie wiem czy użyteczną opcją.

    Zmienię tez tylko tak jak radził tmf tranzystory z bipolarnych na MOSFETY. (Tylko czy wtedy nie będzie problemu, że diodę mam w obwodzie emitera?)

    0
  • #18 03 Wrz 2012 21:16
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Przetwornic różnej maści jest tysiące.
    Cenę tych widziałeś? :)

    Wyjście LOW battery, można zastąpić pomiarami przez ADC.

    0
  • #19 03 Wrz 2012 22:42
    yahman
    Poziom 16  

    widziałem :/

    Ale potrzebuje wykonać dwa takie układy. Jeden zrobię na MAX856CSA+ , drugi na tym tańszym. Będę miał okazję porównać działanie.

    Ps. Pod "LOW-BATTERY DETECTOR INPUT" podłączamy "+" z baterii. Jest napisane, że jak napięcie spadnie poniżej 1,2V to prąd z LDO jest odcinany. Czyli wystarczy, żebym pod jakieś wejście Atmegi podłączył tą nóżkę LDO i reagował na stan niski ?

    0
  • #20 15 Wrz 2012 10:00
    yahman
    Poziom 16  

    Witam was raz jeszcze.

    I chciałbym ostatni raz prosić o pomoc, a dokładnie rzucenie okiem czy wszytko jest ok. Wysłałem zapytanie w temacie obok, ale umieściłem chyba w złym dziale. :
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=11299709#11299709 - czy naprawdę jest to tak tragicznie rozrysowane?

    Żeby było przejrzyście wrzucę raz jeszcze tu. Schemat ostatecznie wygląda tak:

    [ATmega8] Stabilizacja napięcia przy zasilaniu z ogniw oraz akumulatorków.

    2. Jako tranzystor przyjąłem BC817, a rezystor bazy 1,5K. Spadek na diodzie białej będzie rzędu 2,7 - 3.4 V więc rezystor 60om powinien być ok.

    Ps.
    Proponowaliście mi zamianę tranzystora bipolarnego na MOSFET. Wcześniej niestety nie miałem styczności z MOSFETAMI, dlatego trochę boję się tak w ciemno zaryzykować zastosowanie go - a nie będę miał okazji przetestować płytki przed wykonaniem. Czy naprawdę w tak prostej aplikacji jest ma to takie znaczenie że stosuję bipolarny?

    Pozdrawiam i przepraszam, że tyle piszę.

    0
  • #21 15 Wrz 2012 11:03
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Rozumie, że diody green i red nigdy nie będą świeciły jednocześnie?
    LEDy steruj tranzystorami npn z emiterami do GND.

    0
  • #22 16 Wrz 2012 12:43
    yahman
    Poziom 16  

    Tak, ta dioda dwukolorowa będzie świeciła na czerwono jeśli układ MAX wystawi sygnał o niskim poziomie baterii.

    Z pozostałych diod L1-L8 na raz będą świecić tylko 4. Na początku nie pomyślałem o tym, że dioda będzie w emiterze i juz mam przygotowaną płytkę pod diody. Ale w sumie wystarczy odwrócić piny złącza, VCC na GND, LED (jako katoda diody) do kolektora tranzystora, a na GND podać VCC i będzie ok.

    Czyli te tranzystory bipolarne będą ok ?

    0
  Szukaj w 5mln produktów