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

Zasilanie STM32 z baterii, akumulatora li-ion 3.7V

...KUBA... 03 Sie 2018 17:34 603 14
  • #1 03 Sie 2018 17:34
    ...KUBA...
    Poziom 21  

    Witam chciałbym zrobić układzik na STM32L4 lub STM32L0, który byłby zasilany najlepiej z ogniwa li-ion 3.7V lub baterii AA. Zależy mi, żeby urządzenie działało ok 12 godz na jednym ładowaniu. Układ składałby się jeszcze z:
    - karty SD zapis co ok. 3min 25mA przez 1s
    - transmitter fm RFM95W w trybie odbioru 15mA, nadawanie 180mA co około 1min
    - dioda jako emiter bariery optycznej
    - detektor bariery optycznej

    Pytanie jest jak zrealizować układ zasilania, żeby zasilić to z akumulatorka 3,7V? Wszystkie gotowe moduły jakie znalazłem są przeważnie od 4V ;/ Czy polecacie coś gotowego, albo jakiś stabilizator o małym dropout, albo jakąś przetwornicę DC/DC?

    0 14
  • #2 03 Sie 2018 19:03
    krzysssztof
    Poziom 20  

    Jeśli lubisz samodzielnie projektować PCB, to proponuję zrobić przetwornicę step-down do około 3V (w zależności od napięcia pracy wykorzystanych układów).

    Gotowe moduły są są od 4V ? Jeśli tak to znaczy, że tam jużjest jakiś układ obniżający napięcie z 4V do 3.3V.

    1
  • #3 06 Sie 2018 08:31
    ...KUBA...
    Poziom 21  

    Zastanawiałęm się nad zastosowaniem:
    LP2985im5-3.3 zapewnia 150 mA, ale nie wiem czy to nie będzie za mało dla radia RFM95W?
    LD3985 podobnie zapewnia 150mA.
    albo
    MCP1802T-3002IO tutaj max 300mA co już by mnie satysfakcjonowało,
    LD39050PU33R - typowo z płytek stm nucleo, ale sposób montażu jest chyba zbyt trudny jak na płytkę własnej produkcji;/
    albo RT9013 czy AP2112, z tym, że w żadnym polskim sklepie ich nie znalazłem;/

    Mogę liczyć na opinię popartą doświadczeniem? Z przetwornica DC/DC nie miałem doczynienia ale jakoś nie przekonuje mnie..
    Dodam, że urządzenie miałoby pracować w zimie gdzie temperatura jest poniżej zera.

    0
  • #4 06 Sie 2018 13:25
    arturt134
    Poziom 26  

    Jeżeli układ ma być bateryjny, to zdecydowanie przetwornica. Scalone konwertery są w chwili obecnej tak proste w użyciu, że wystarczy dołączyć do nich cewkę, dwa kondensatory i wszystko śmiga. Na stronie Texas Instruments znajdziesz program do projektowania przetwornic, który ułatwi Ci dobór elementów.

    0
  • #5 06 Sie 2018 16:28
    krzysssztof
    Poziom 20  

    Oszacuj pobór mocy i oblicz, czy bateria wystarczy na 12 godzin pracy.

    Jeżeli okaże się, że potrzebujesz energooszczędnie, to wybierz przetwornicę - ma dużo mniejsze straty mocy niż LDO.

    Przykład przetwornicy: AP3419 -> mała, tania, potrzeba dołożyć 1 cewkę i 2 rezystory i działa :)

    0
  • #6 07 Sie 2018 12:44
    ...KUBA...
    Poziom 21  

    Chciałęm zastosować popularne akumulatorki ICR18650 2600mAh. czyli 2600mAh/12h =~216mA czyli znacznie więcej niż zamierzam pobierać ciągłego prądu. Jedynie nie wiem jak odnieść się do cyklicznego ok. co 5 min pobierania prądu podczas nadawania przez radio ~180mA.

    0
  • #7 07 Sie 2018 13:27
    arturt134
    Poziom 26  

    Musisz obliczyć prąd średni pobierany w ciągu godziny (zwykła średnia obliczona z czasów i poborów prądów - są do tego kalkulatory lub zrób to po prostu w excelu). Następnie musisz założyć, że akumulator się zużywa i nie będzie miał pojemności nominalnej cały czas. Ja bym założył 75% pojemności nominalnej. W kolejnym kroku oblicz na ile godzin wystarczy Ci akumulatora.

    0
  • #8 07 Sie 2018 16:02
    dasej
    Poziom 29  

    Witam.

    Z zegarem 32KHz i usypianiem procesora układ powinien dużo dłużej działać.
    Znam takie układu które na baterii ls14250 z procesorem EFM32 Cortex M3 działają 5 lat,
    budząc się kilka razy na sekundę i robiąć pomiary. Radio z serii SX12xx.

    Ciekawi mnie tylko po co radio ma być stale w trybie odbioru. To jest czyste marnowanie prądu.

    Z radiem RFM69 man układ który nadaje co 8 sekund od 2 lat ( z Atmega328 ) i bateria stale ma ponad 3.5V ( napięcie mierzone przez procesor tuż po nadaniu paczki )

    0
  • #9 10 Wrz 2018 00:55
    ...KUBA...
    Poziom 21  

    Witam ponownie.
    Dzięki waszym opiniom dałem się przekonać na wypróbowanie przetwornicy DC-DC, dla testów zakupiłem akumulator 18650 Li-ion Samsung INR18650-30Q 3000mAh, i podłączyłem do niego przetwornicę MP2161 w gotowym module oznaczonym jako DM07, Mam też moduł DM13 z PL2628 , SX1308, i jeszcze jakieś..

    Teraz pytanie: wszystkie te przetwornice oznaczone są jako Step Up lub Step Down (może jedną trafiłem Step Up/Down).. rozumiem, że jak jest typu Step Up to do prawidłowego działania napięcie wejściowe na przetwornicy musi być niższe niż wyjściowe? a dla Step Down odwrotnie?? Co w przypadku jeśli zasilam z baterii o nominalnym 3,6V która rozładowuje się do ~2,5V a ja chcę mieć 3,3V? Czyli napięcie wejściowe na początku jest wyższe a w raz z rozładowywaniem potem niższe od wyjściowego? jakiego typu przetwornicy użyć? Czy może lepiej użyć 4x1,5AA wtedy napięcie zawsze będzie wyższe niż wymagane - chociaż od tego rozwiązania odpycha mnie ilość baterii, bo chcę mieć 3 takie moduły...

    Moduły lora chcę zasilać cały czas w trybie odbioru ponieważ jeśli będę tego używać to ciężko mi określić kiedy spodziewać się danych wysyłanych z drugiego modułu.

    0
  • #10 10 Wrz 2018 07:33
    arturt134
    Poziom 26  

    Są też przetwornice buck/boost - taka byłaby dla Ciebie idealna. Na przykład:
    TPS63051. Ja takiej używam do wytworzenia napięcia 3,3V z pojedynczej baterii Li-ION.

    0
  • #11 11 Wrz 2018 12:41
    ...KUBA...
    Poziom 21  

    Bardzo dziękuję za nakierowanie mnie na tego typu przetwornice. Przedstawiona przez Pana przetwornica spełniłaby moje oczekiwania jednak z powodu, że chciałbym w domowych warunkach zrobić płytkę PCB raczej nie będę w stanie jej przylutować. ;( Szukałem gotowych zmontowanych modułów z tą przetwornicą ale nic nie znalazłem ;/

    0
  • #12 11 Wrz 2018 13:24
    arturt134
    Poziom 26  

    Bez przesady, występuje w obudowie VQFN. W prototypie lutował ją kolega zwykłą lutownicą. Co prawda klął strasznie, ale przylutował :). A jeżeli masz lutownicę na rozgrzane powietrze, to można ją przylutować bez specjalnego wysiłku. Poszukaj na youtube filmu "lutowanie QFN", będziesz wiedział jak się do tego zabrać.

    0
  • #13 12 Wrz 2018 07:55
    ...KUBA...
    Poziom 21  

    Udało mi się znaleźć gotowy moduł z bardzo zbliżonym układem bo TPS63060 ustwiony na Vout 3.3V.
    Czy to będzie dobra alternatywa dla TPS63051??
    Zasilanie STM32 z baterii, akumulatora li-ion 3.7V

    0
  • #15 12 Wrz 2018 14:59
    mrh
    Poziom 18  

    Ja do zasilania bateryjnego używam gotowego modułu ATB-LION2. Ma dużą sprawność, mały rozmiar, można ładować akumulator przez USB, mierzy napięcie na akumulatorze.

    0