Оптимизация радиопротокола уперлась в требования по скорости и надежности доставки данных в условиях нескольких ретрансляций.
Передаем друг другу данные не в любой момент времени, а только каждые 100 сек в течении 1 миллисекунды.
Нужна супер синхронизация. Иначе, попасть в ту самую 1 мс, когда соседние устройства будут слушать — не самая простая задача. Или, традиционное решение, приемник, который слушает всегда, никогда не спит и питается от неисчерпаемого источника энергии.
Или, приемник слушает «хаотично», передатчик «хаотично» передает, а количество передач мы выбираем, чтобы вероятность передачи попасть в окно приема была удовлетворительной.
А если добавить необходимость двустороннего обмена и передачи значительного объема данных с ограничением по времени доставки, то решение становится не таким очевидным.
Если выбрасывать неприятные требования из ТЗ сразу, чтобы избежать проблем, можно легко получить бесполезное изделие. Или изделие с средними характеристиками, не конкурентное на рынке. И невозможно получить уникальные изделия, превосходные по характеристикам.
Energizer Lithium обладает несколькими достоинствами серьезными.
Эффективная емкость достигает 3000 мА*ч.
Такие батареечки могут отдавать значительный ток, с незначительным падением напряжения.
Мне кажется, что разрядная характеристика более пологая. При маленьких токах напряжение снижается во время разряда не так круто, как у щелочных. И резко падает при приближении к полному разряду.
И, самое чудесное, способны эффективно отдавать ток при температурах до -40. По нашим оценкам, эффективная емкость падает при отрицательных температурах, но не значительно.
Преобразователь 3.3В->4В — контроллер заряда суперконденсатора, состоящего из двух, включенных последовательно, конденсаторов. Чтобы ячейки заряжались равномерно, балансировать заряд. Контроллер заряда готов работать от 2.8В входного напряжения. Входной повышающий преобразователь, теоретически — до 0.5В.
Заряжать суперконденсатор от выходного повышающего преобразователя пробовали. Ток заряда, в таком случае, ограничен преобразователем. И, каждый раз, когда требуется подзарядить суперконденсатор, требуется значительный ток. Для батареек такой режим не слишком хорош.
Напряжение на батарейках просаживается до критических значений при меньшем уровне разряда, если импульс тока больше.
Т.е. устройство начнет весело перезагружаться гораздо раньше.
Годная микросхема, но ток выходной низкий. Если бы не радиомодем и суперконденсатор — подошла бы идеально. Наложение режима передачи, работы контроллера в активном режиме и активного заряда суперконденсатора, перегрузили бы такой преобразователь.
Очень хотелось бы выжать больше.
С таким временем автономной работы значительная часть задач решается.
К тому же, при использовании «литиевых» батареек, время автономной работы достигает 200 часов, что близко к желаемым 240.
Согласен, оценка проведена грубо. Но это первоначальная оценка, на основе которой принималось принципиальное решение: реализуемо или нет.
В статье процесс выбора преобразователя не отражен. Я написал про свой забег по граблям и поиск компромисса между универсальностью и улучшением характеристик.
TPS61201 — годный преобразователь, схожий по параметрам с LTC3422. Работать при напряжении остаточном в 0.5В, и, тем более, в 0.2В, можно только при стабильно низком потреблении. Способность работать от таких напряжений — это круто, но произвести передачу или подзарядить суперконденсатор все равно не получится. Включение модема, как отметили ниже, просадит напряжение на батарейке до 0. Устройство будет весело перезагружаться, пока окончательно не разрядит батарейку. Отказаться от суперконденсатора не получилось бы именно из-за потребления, не маленького, радиомодема при передаче.
Нужна супер синхронизация. Иначе, попасть в ту самую 1 мс, когда соседние устройства будут слушать — не самая простая задача. Или, традиционное решение, приемник, который слушает всегда, никогда не спит и питается от неисчерпаемого источника энергии.
Или, приемник слушает «хаотично», передатчик «хаотично» передает, а количество передач мы выбираем, чтобы вероятность передачи попасть в окно приема была удовлетворительной.
А если добавить необходимость двустороннего обмена и передачи значительного объема данных с ограничением по времени доставки, то решение становится не таким очевидным.
Если выбрасывать неприятные требования из ТЗ сразу, чтобы избежать проблем, можно легко получить бесполезное изделие. Или изделие с средними характеристиками, не конкурентное на рынке. И невозможно получить уникальные изделия, превосходные по характеристикам.
Эффективная емкость достигает 3000 мА*ч.
Такие батареечки могут отдавать значительный ток, с незначительным падением напряжения.
Мне кажется, что разрядная характеристика более пологая. При маленьких токах напряжение снижается во время разряда не так круто, как у щелочных. И резко падает при приближении к полному разряду.
И, самое чудесное, способны эффективно отдавать ток при температурах до -40. По нашим оценкам, эффективная емкость падает при отрицательных температурах, но не значительно.
Заряжать суперконденсатор от выходного повышающего преобразователя пробовали. Ток заряда, в таком случае, ограничен преобразователем. И, каждый раз, когда требуется подзарядить суперконденсатор, требуется значительный ток. Для батареек такой режим не слишком хорош.
Напряжение на батарейках просаживается до критических значений при меньшем уровне разряда, если импульс тока больше.
Т.е. устройство начнет весело перезагружаться гораздо раньше.
Результат +40% — это прибавка времени работы от 2 элементов питания после оптимизации схемы питания.
С таким временем автономной работы значительная часть задач решается.
К тому же, при использовании «литиевых» батареек, время автономной работы достигает 200 часов, что близко к желаемым 240.
В статье процесс выбора преобразователя не отражен. Я написал про свой забег по граблям и поиск компромисса между универсальностью и улучшением характеристик.