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

ATmega8 - Wybór zasilania przenośnego

yahman 31 Sie 2012 10:14 4734 19
  • #1 31 Sie 2012 10:14
    yahman
    Poziom 16  

    Witajcie
    w sąsiednim temacie
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2368553.html
    pytałem o dobór przetwornicy do zasilania atmegi. Z odpowiedzi oraz siedzenia cały dzień w datasheet'ach przetwornic zamiast rozwiązania pojawiło się kilka pytań. (no ale na tym polega nauka)

    Proszę o pomoc w ostatecznej decyzji. Może opisze jeszcze raz całą sytuację. Mam projekt na Atmedze8 na 5 V, wysterowuje przez nią od 4 do 8 diod (poprzez tranzystory). Na początku nie pomyslałem o zasialniu, i o tym że napięcie baterii spada z czasem zycia.

    Muszę więc zastosować jakąś przetwornice / stabilizator.
    (Czym różni się stabilizator LDO od przetwornicy step-down?)

    Z tego co mi wiadomo przetwornice step-UP są mało wydajne (pobierają dużo prądu). Nie mogę też zastosować stabilizatora / przetwornicy step-down z 6V na 5V, bo różnica Vin i Vout jest mała będę miał duże straty w prądach. Muszę albo zamienić atmegę na wersję L (3.3V) i pozostać przy 6V, albo zastosować wyższe napięcie zasilania dla wersji atmegi 5V. Pozostaje więc pytanie do was:

    Ze względu na żywotność lepiej wybrać 4 baterie AAA (6V) czy jedną 6LR61 (9V)? Czy w tym przypadku patrzy się tylko na pojemność, czy na coś jeszcze? AAA miają 1200mAh, 6LR61 400mAh. Zależy mi, żeby układ działał jak najdłużej bez wymiany zasilania.


    Kolejne pytanie. Mój układ w testach z zasilania Usb pobiera około 40 mA. Znalazłem prostą i ciekawą przetwornicę Up/down przystosowaną do baterii:
    (na początku obniża napięcie, a po lekkim rozładowaniu podwyższa ?)
    http://cds.linear.com/docs/Datasheet/16151fas.pdf str.7 4-Cell to 5V SEPIC Converter

    Jednak wadą jest 40 mA na wyjściu. Czy mogę zastosować przetwornicę do samego zasilenia Atmegi. A zasilanie diod poprowadzić sprzed przetwornicy? Masa niby jest ta sama.

    0 19
  • #2 31 Sie 2012 10:21
    mickpr
    Poziom 39  

    Obejrzyj sobie to : http://www.youtube.com/watch?v=DGtYKFhLxPg
    Możesz zastosować układy o obniżonym poborze mocy, zamiast pakowac 5-Voltową Atmege (skoro zależy ci na zasilaniu).
    Poczytaj o układach z końcówką V np. ATmega88P/V. Pracują już od 1.8V, a dalej to zwykłe Atmegi.

    Zamiast baterii AAA polecam akumulatorki, albo np. baterie od komórek.
    Mniejsze i lepsze.

    0
  • #4 31 Sie 2012 10:46
    yahman
    Poziom 16  

    Urządzenie, ma służyć za oświetlenie do roweru, umieszczoen na kole, (atmega oblicza jaka dioda ile ma się swiecić - coś jak revolight).
    Ma wystarczyć na pracę koło kilku godzin.

    @mickpr
    Aktualnie nie mogę otowrzyć filmiku, zobaczę w domu. Co do Atmegi to muszę zasilić jeszcze jakieś jasne diody (ok 3,5 V) wiec 1,8 to trochę za mało. Ale tak czy siak polecasz atmege na niższe napięcie?

    Co do baterii, myślałem o akumulatorkach, wiadomo są bardziej wydajne. Ale muszę zrobić układ jak najbardziej uniwersalny czyli zabezpieczyć się porzed tym jak ktoś zechce włożyć zwykłe baterie. Ale odnośnie pytania to lepsze AAA od 9 woltówki?

    0
  • #5 31 Sie 2012 11:00
    mickpr
    Poziom 39  

    Moim zdaniem zdecydowanie lepsze, choć gorzej je zamontować (choć są do kupienia odpowiednie "koszyczki").
    Co do napięcia zasilania: zmiana z 9V baterii na 5V na Atmega jest gorsza niż zastosowanie bateryjek 3*1,2V = 3,6. Takim napięciem możesz bezproblemowo zasilić np. Atmegę8A 3,3V. Powinna pracować bezproblemowo do ok.2.5 -2.7V - choć taki spadek napięcia będzie świadczył o tym, że bateria już dawno padła.
    Skoro będą zasilane diody - to podejrzewam, że one będą głównym obciążeniem dla baterii, a nie sama Atmega.
    Przykładowo: zwykły LED wymaga minimum 10-20mA, za to przytoczona Atmega (zasilana 3V) zużywa (wg datasheet) poniżej 4 mA.

    0
  • #6 31 Sie 2012 11:04
    snnaap
    Poziom 25  

    To proponował bym zastosowanie baraterii li-ion w rozmiarze 18650 o napięciu 3,7 V o pojemności ok 2000 mAh . Jedno wejście ADC uK do nadzoru napięcia baterii żeby nie spadło poniżej pewnego poziomu. Dodatkowo jakiś mały układ ładowania baterii.
    Rozmiar taki zapewnia że nikt nic innego nie wsadzi tam.

    0
  • #7 31 Sie 2012 12:40
    yahman
    Poziom 16  

    snnaap napisał:
    T
    Rozmiar taki zapewnia że nikt nic innego nie wsadzi tam.


    Ja jednak skłaniałbym się do uniwersalności rozwiązania. Żeby w razie czego gdy w pobliżu brak 230 AC pojść do sklepu kupić na zapas cienkie paluszki.

    @mickpr
    Tak, głównym obciążeniem będą diody, stąd pytanie czy można z przetwornicy zasilić atmegę, a bezpośrednio z baterii dać zasilanie na diodę. Wtedy nie musiałbym nic kombinować, no a 4 paluszki AAA spokojnie starczą na zasilenie jakiś czas diod.

    żeby było jaśniej w tej chwili schemat wygląda tak: ATmega8 - Wybór zasilania przenośnego

    1
  • #8 31 Sie 2012 12:44
    mickpr
    Poziom 39  

    Powiedz coś więcej o diodach. Podaj symbol.
    Podaj wartości rezystorów R3-R10, oraz typy tranzystorów sterujących.

    P.S.
    Obciążenie nie powinno być w emiterze w tym przypadku.
    Już kiedyś o tym pisałem.
    Przy włączeniu obciążenia w obwód emitera możesz nie uzyskać pełnego nasycenia tranzystora.
    Spadek napięcia podawanego na bazę tranzystora rozłoży się nie tylko na rezystor w bazie i złącze B-E, ale i na Twoje obciążenie.
    Spadnie prąd i tranzystor może się nie otwierać.

    0
  • #9 31 Sie 2012 13:04
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Nie możesz zasilać diod bezpośrednio z baterii - napięcie siada, zmniejsza się prąd, słabiej świecą diody. Ty chcesz baterię wydrenować do końca, potrzebujesz więc przetwornicy. Pisałem ci o układach lineara - mają kupę układów przetwornic do akumulatorów wszelkiej maści. Przejrzyj ich stronę.

    Dodano po 15 [minuty]:

    Przy okazji - przy tych napięciach sterowanie diodami przy pomocy tranzystora bipolarnego jest bez sensu. Większość energii zje jego napięcie nasycenia. Zastosuj MOSFETy, lub bezpośrednio steruj diodą z portu MCU - skoro całość pobiera 40mA to wydajność pinów IO jest wystarczająca. Pomyśl też o regulacji jasności diod przez PWM ograniczając maksymalnie wartość rezystora przy diodzie.

    0
  • #10 31 Sie 2012 13:17
    yahman
    Poziom 16  

    tmf napisał:
    Nie możesz zasilać diod bezpośrednio z baterii - napięcie siada, zmniejsza się prąd, słabiej świecą diody. Ty chcesz baterię wydrenować do końca, potrzebujesz więc przetwornicy. Pisałem ci o układach lineara - mają kupę układów przetwornic do akumulatorów wszelkiej maści. Przejrzyj ich stronę.


    No rozumiem. Przeszukałem lineara, znalazłem parę pasującuch mi ukłądów ale jedyny dostępny w TME http://cds.linear.com/docs/Datasheet/16151fas.pdf,, ma prąd wyjściowy 40mA, co może nie wystarczyć zeby zasilić diody. Pozostałych co znalazłem także w 3 znanych mi sklepach w Gdańsku nie ma. Ok będę szukał czegoś dalej.


    @mickpr:
    Poki co nie mam jeszcze dobranych diod. Rezystory będę dobierał pod diody. Tranzystory myślałem o bc817. Poki co testowałem układ na jakis zwykłych białych i wszytko działa ok. Niestety nie mogę zmienić tej części schematu bo mam już zrobioną płytkę pod diody, pozostanie mieć nadzieję że będzie działać.

    Dodano po 11 [minuty]:

    @tmf

    dlaczego tranzystor ma wpadać w stan nasycenia, skoro jest rezystor bazy? Zdecydowałem się na tarnzystory, żeby nie blokować sobie wydajności prądowej atmegi. i zostawić sobie możliwość jakiejś przeróbki .

    0
  • Pomocny post
    #11 31 Sie 2012 14:14
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Przecież wykorzystujesz tranzystor jako przełącznik, więc ma wpadać w nasycenie. Inaczej będzie na nim jeszcze większa strata. Bipolarne to naprawdę zły pomysł. Co do przetwornicy - mają też inne. Wspominałem ci np o LT1980 - masz nie tylko przetwornicę, ale i ładowarkę akumulatorów w jednym, co jest wygodne - wpinasz swoją latarkę do jakiegokolwiek zasilania i aku się ładują.

    0
  • #12 31 Sie 2012 20:38
    yahman
    Poziom 16  

    Nigdy się nie bawiłem mosfetami dlatego sięgnąłem odrazu po bipolarne. Poczytam o mosfetach i spróbuję przerobić schemat. - poproszę wtedy jeszcze raz o jego sprawdzenie.
    (ps. są jakies najbardziej popularne , jak np w bipolarnych BC817?)

    Wiem, że wspominałeś o ukłądach lineara, ale w TME są słabo dostępne, w Gdańsku w Aprovi jest tylko kilka, ale nie tych co trzeba. W domu jeszcze spróbuję znaleźć jakiś " 4-Cell to 5V SEPIC Converter " bo to by mnie najbardziej urządzało. Albo ewentualnie coś z dc-dc 6V na 3,3V i zmienić atmegę na L - zobacze co znajdę.

    Co do ładowarki, to chcę to zamknąć w miarę wodoszczelbnej obudowie (wymiana baterii poprzez odkręcenie klapki) Jak bym chciał dać możliwość ładowania musiałbym pomyśleć o jakimś zamykanym złączu itp... , więc zostanę przy akumulatorkach tudziesz bateriach AAA.

    Dodano po 5 [godziny] 1 [minuty]:

    siedzę 3 h i przekopuję się przez dokumentacje.
    znalazłem 2 sensowne pozycje psujące do problemu ( bez zbędnych modyfikacji układu )

    jedna - koszt klocka 32zł
    druga : dobra wydajność, prosty układ http://cds.linear.com/docs/LT%20Journal/LT1306_1199_Mag.pdf niestety nigdzie nie dostępny.

    poddaję się i poszukam jakiegoś zwykłego stabilizatora na 3.3 V zasilanie z 4xAAA
    co powiecie na zastosowanie LM1117 ?
    pytanie lepszy dc-dc step-down czy stabilizator LDO ?

    0
  • #14 01 Wrz 2012 15:01
    30402
    Użytkownik usunął konto  
  • #15 02 Wrz 2012 04:25
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Saabotaz napisał:
    Po co mu taki mętlik robicie. Chłop się rzuca na przetwornice,...

    No może dlatego, że o to prosił w pierwszym poście (przetwornica):

    yahman napisał:
    Witajcie
    w sąsiednim temacie
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2368553.html
    pytałem o dobór przetwornicy do zasilania atmegi. Z odpowiedzi oraz siedzenia cały dzień w datasheet'ach przetwornic zamiast rozwiązania pojawiło się kilka pytań. (no ale na tym polega nauka)

    Proszę o pomoc w ostatecznej decyzji.

    A może autor jest dociekliwy i lubi się uczyć?
    A cóż takiego strasznego jest w przetwornicy za 2zł, że nie warto poznać tego dokładniej?

    0
  • #16 02 Wrz 2012 12:32
    30402
    Użytkownik usunął konto  
  • #17 02 Wrz 2012 12:46
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Kolego Saabotaz, ty nie wiesz, bo nie czytałeś całości dwóch tematów, które założył pytający. Rozwiązanie, które podałeś padło już dawno temu, na samym początku dyskusji. Skoro autor wątku je zignorował i pyta o przetwornice, to raczej jednoznacznie wiadomo o co mu chodzi. Co zresztą nie jest dziwne, bo skoro robi latarkę na baterię, to wydrenowanie baterii do końca jest niezwykle istotne, a LDO to można w tym przypadku użyć co najwyżej do "projektu na zaliczenie". W przypadku przetwornic, w kontekście efektywności decyzja czy zastosować step up z napięcia rzędu 2-3V czy step down z wyższego taka banalna nie jest, bo zależy w dużej mierze od tego jakie układy mamy do dyspozycji.

    0
  • #18 03 Wrz 2012 11:23
    yahman
    Poziom 16  

    Co do mnie to chcę zrobić i latarkę i trochę się przy tym nauczyć. Moja wina że zabrałem się do projektowania bez obmyślenia porządnie zasilania. Wiadomo, że ile osób tyle pomysłów na roziwiązanie, ale od tego jest forum.

    Przemyślałem wszystkie opcje i zdecydowałem się jednak na wybór przetwornicy. https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=11273875#11273875 - zależy mi na wykorzystaniu w peni baterii.

    Co do multipleksowania to w moim przypadku nie można go zastosować (przynajmniej nie jest to banalne) bo diody się przełączają (jednocześnie 4) w zależności od prędkości.

    Tak czy siak dzięki za pomysły i podpowiedzi. Postaram się sklecić dziś wieczorem już na porządnie z zasilaniem schemat. Jeszcze raz dzięki, za całą dyskusję.

    0
  • #20 25 Paź 2012 19:09
    jhusak
    Poziom 12  

    Jeśli zastosujesz multipleksowanie, będziesz miał coś a'la wyświetlacz - z oddzielnymi pikselami. Jeśli nie, będzie smużyło (skoro ma być zamontowane na kole)

    Tak przy okazji, ledy świecą całkiem mocno już przy 3-5 mA.
    A można jeszcze badać napięcie baterii i w zależności od tego sterować długością impulsu. Jednak multipleksowanie musi być zsynchronizowane z prędkością obrotową koła.

    Jednak biorąc wszystko pod uwagę:
    - po wyładowaniu się baterii poniżej 0.8V naprawdę nie ma w niej już ładunku, zwłaszcza przy prądzie 40 mA, bawienie się w przetwornicę jest sztuką dla sztuki ( i jeśli tak jest, to czemu nie?)
    - Atmega może pobierać grubo poniżej 1 mA i dalej będzie wykonywała swoje zadanie. Nikt jej nie każe pędzić @ 20 MHz. 1 MHz to aż nadto. Robiłem aplikacje chodzące na 128 kHz (attiny), 5 lat w stanie stand-by na 2x lr44 110 mA z mruganiem diodką co sekundę.
    - prąd ledów na poziomie 5 mA

    możemy ograniczyć prąd do 20 mA.

    Można też zrobić przetwornicę rodem z zasilaczy impulsowych, tzn impulsowo ładowanie kondensatora, aż napięcie na nim nie osiągnie np. 3V. Wtedy można wykorzystać bateryjkę 9V a klucz sterować na przerwaniach na atmedze. Jednak będzie to widać w postaci desynchronizacji na kole.

    0