Комментарии 51
Возьмите аккумы на напряжение 3.8в (4.4в максимальное напряжение) и не допускайте разряда ниже 20%. Отработают как положено.
Деградация катода происходит при глубоком разряде. В при перезаряде раздувает аккумулятор.
Возможно имеет смысл запитать микроконтроллер через отдельный маломощный DCDC, а для управления реле включать транзистором отдельный преобразователь в соответствии с логикой.
Спасибо за совет по продление жизни аккумуляторам.
Если запитать микроконтроллер от отдельного маломощного DC/DC выигрыш будет небольшим. В спящем режиме общее потребление схемы около 200 мкА. Сюда входит 150-180 мкА сканирование NFC, ~5 мкА (цифра взята с потолка, пока не замерял) контроллер в спящем режиме со сканированием сенсорной кнопки и 50 мкА потери на DC/DC и зарядке. Если потери уменьшить в 2 раза, то это даст 13% экономии батареи. Но спящий режим в зависимости от сценария эксплуатации может составлять половину общего потребления. В итоге получаем экономию в 7% заряда аккумулятора и расходы на дополнительную логику дублирующую питание.
Если запитать микроконтроллер от отдельного маломощного DC/DC выигрыш будет небольшим. В спящем режиме общее потребление схемы около 200 мкА. Сюда входит 150-180 мкА сканирование NFC, ~5 мкА (цифра взята с потолка, пока не замерял) контроллер в спящем режиме со сканированием сенсорной кнопки и 50 мкА потери на DC/DC и зарядке. Если потери уменьшить в 2 раза, то это даст 13% экономии батареи. Но спящий режим в зависимости от сценария эксплуатации может составлять половину общего потребления. В итоге получаем экономию в 7% заряда аккумулятора и расходы на дополнительную логику дублирующую питание.
На таких микроамперах (сотнях миллиампер в пике) и диапазоне допустимых напряжений питания неиллюзорно значительно выгоднее будет поставить LDO с bypass функцией. Ну, по крайней мере, если не хочется ldo, то на понижающий dcdc с bypass я бы точно посмотрел.
ALSO, я не очень в курсе того как будет установлен терминал и как и будут пользоваться, но потенциально можно сэкономить немало энергии на частом сканировании nfc, банально прикрутив какой-нибудь proximity сенсор, пинающий систему при поднесении карточки.
Дайте, пожалуйста, пример dcdc с bypass. Для меня это что-то новое.
По поводу экономии на NFC. Да там есть простор для «творчества». Но в режиме ожидания или 3 раза в секунду сканирую поле с потреблением 180 мкА, или 1 раз в 3 секунды с потреблением 150 мкА. Давно проводил замеры, поэтому цифры мог забыть, но смысл в том что в разы не удалось уменьшить. Ещё есть параметр мощности генерируемого поля. Чем мощнее поле тем на большем расстоянии считывается карточка. И ещё важный момент — качество согласования антенны. Но всё это чуть позже.
По поводу экономии на NFC. Да там есть простор для «творчества». Но в режиме ожидания или 3 раза в секунду сканирую поле с потреблением 180 мкА, или 1 раз в 3 секунды с потреблением 150 мкА. Давно проводил замеры, поэтому цифры мог забыть, но смысл в том что в разы не удалось уменьшить. Ещё есть параметр мощности генерируемого поля. Чем мощнее поле тем на большем расстоянии считывается карточка. И ещё важный момент — качество согласования антенны. Но всё это чуть позже.
dcdc с bypass для таких кейсов вагон и тележка. Max8581/8582 сходу вспомню.
На самом деле любой не синхронный buck dcdc с en входом легко дополняется до bypass установкой обыкновенного P-mosfet, пропускающего ток напрямую от входа к выходу. Компаратором отслеживаем нужное напряжение, включаем им обходной транзистор и гасим сам dcdc.
Battary --> Battery
Выбирая элементную базу, всегда метаешься между двух крайностей: чё б такого было в стоке в местном белчипе-чипдипе по-быстрому проверить или пуститься во все тяжкие на digikey. Так или иначе, на всё воля TI или LT/AD.
Тема качества аккумуляторов, устройств и алгоритмов заряда весьма актуальна.
Не удавалось, к сожалению, купить качественные аккумуляторы на замену вышедшим из строя комплектным в телефон — новые ходят меньше. Видимо на локальный рынок возят менее качественные аккумуляторы, чем китайцы ставят в гаджеты исходно.
Отдельная боль с ноутбучными батареями.
Как-то проэкпериментировал — установил два последовательно соединённых дохлых аккумулятора BLC-5 от звонилки Nokia на велофару, питающуюся от динамовтулки 6В 3Вт с целью снизить пульсацию яркости, с которой не справились все вместе взятые конденсаторы, что смог найти дома. На удивление, аккумуляторы практически устранили мерцание, оставил их.
Аккумулятор по размеру примерно как на фото из статьи, в корпусе содержится плата BMS.
Через несколько дней аккумуляторы, судя по всему, восстановили ёмкость и смогли поддерживать яркое горение светодиода 6В 6Вт в течение нескольких минут после остановки. Однажды произошёл обрыв провода, идущего к светодиоду, а при его подсоединения диод несколько минут горел на полную мощность, т.е. за поездку с динамовтулкой на холостом ходу аккумуляторы зарядились весьма изрядно. У втулки есть обычай заметно превышать паспортное напряжение 6В на высоких оборотах, но при отборе более полуампера напряжение просаживается.
Схема: динамовтулка с импульсным током на выходе -> мост из диодов Шоттки -> два последовательно соединённых аккумулятора каждый со своим BMS -> светодиод без драйвера.
За пару лет использования аккумуляторы не проявляли признаков деградации, не вздувались, и были демонтированы после очередного обрыва проводника, теперь уже самого аккумулятора.
«Но осадочек остался», на этот раз приятный — у аккумуляторов, считавшихся неисправными, открылось второе дыхание.
Не удавалось, к сожалению, купить качественные аккумуляторы на замену вышедшим из строя комплектным в телефон — новые ходят меньше. Видимо на локальный рынок возят менее качественные аккумуляторы, чем китайцы ставят в гаджеты исходно.
Отдельная боль с ноутбучными батареями.
Как-то проэкпериментировал — установил два последовательно соединённых дохлых аккумулятора BLC-5 от звонилки Nokia на велофару, питающуюся от динамовтулки 6В 3Вт с целью снизить пульсацию яркости, с которой не справились все вместе взятые конденсаторы, что смог найти дома. На удивление, аккумуляторы практически устранили мерцание, оставил их.
Аккумулятор по размеру примерно как на фото из статьи, в корпусе содержится плата BMS.
Через несколько дней аккумуляторы, судя по всему, восстановили ёмкость и смогли поддерживать яркое горение светодиода 6В 6Вт в течение нескольких минут после остановки. Однажды произошёл обрыв провода, идущего к светодиоду, а при его подсоединения диод несколько минут горел на полную мощность, т.е. за поездку с динамовтулкой на холостом ходу аккумуляторы зарядились весьма изрядно. У втулки есть обычай заметно превышать паспортное напряжение 6В на высоких оборотах, но при отборе более полуампера напряжение просаживается.
Схема: динамовтулка с импульсным током на выходе -> мост из диодов Шоттки -> два последовательно соединённых аккумулятора каждый со своим BMS -> светодиод без драйвера.
За пару лет использования аккумуляторы не проявляли признаков деградации, не вздувались, и были демонтированы после очередного обрыва проводника, теперь уже самого аккумулятора.
«Но осадочек остался», на этот раз приятный — у аккумуляторов, считавшихся неисправными, открылось второе дыхание.
Устройство должно работать на улице круглогодично
А что будет с литиевыми аккумуляторами при -20С? -40С?
Литиевые аккумуляторы делятся на морозостойкие и обычные. Морозостойкие на морозе не так явно будут терять ёмкость.
Вот заметка про литий полимерный морозостойкий аккумулятор.https://www.compel.ru/lib/77099
Морозостойкие версии есть и среди li-ion.
Вот заметка про литий полимерный морозостойкий аккумулятор.https://www.compel.ru/lib/77099
Морозостойкие версии есть и среди li-ion.
Литиевые аккумуляторы делятся на морозостойкие и обычные. Морозостойкие на морозе не так явно будут терять ёмкость.
Вот заметка про литий полимерный морозостойкий аккумулятор.https://www.compel.ru/lib/77099
Морозостойкие версии есть и среди li-ion.
Если вы прочитаете на них даташит, то увидите, что рабочая температура (температура разрядки) там от -40, а вот температура зарядки от 0. То есть даже их в вашей схеме уже нельзя использовать без контроля температуры.
Контролировать температуру будет микросхема зарядки. Но при нуле градусов она заряжает очень малым током. Чтобы зарядить аккумулятор при отрицательной температуре, устройство будет сниматься и относиться в тёплое помещение. Ссылку не дам, но мне попадались аккумуляторы спец назначения с возможностью зарядки при отрицательных температурах, но даже не стал узнавать их цену. Они позиционировались для военного применения.
Посмотрите в сторону литий-титанатных аккумуляторов (LTO).
Ёмкость меньше, но работают до -40 градусов.
Я тоже разрабатываю устройство, которое должно работать 24/7/365 на улице(-40 — +40 градусов) с питанием от солнечной батарей с номинальным потреблением 3Вт и в пике 6Вт.
Довольно сложно искать компоненты для LTO.
По аккумулятору тоже сначала думал liFePo4, но для зарядки на морозе он, вроде, не подходит.
По зарядке и балансировке пока остановился на LTC4013 и BQ76952.
Мне пока не совсем понятно на сколько плывут напряжения полной разрядки и зарядки в зависимости от температуры.
Ёмкость меньше, но работают до -40 градусов.
Я тоже разрабатываю устройство, которое должно работать 24/7/365 на улице(-40 — +40 градусов) с питанием от солнечной батарей с номинальным потреблением 3Вт и в пике 6Вт.
Довольно сложно искать компоненты для LTO.
По аккумулятору тоже сначала думал liFePo4, но для зарядки на морозе он, вроде, не подходит.
По зарядке и балансировке пока остановился на LTC4013 и BQ76952.
Мне пока не совсем понятно на сколько плывут напряжения полной разрядки и зарядки в зависимости от температуры.
LTO смотрел одного производителя. Но у него не было моделей с малыми габаритами.
Lifepo4 на морозе заряжается, но катастрофически теряет ресурс.
цена на титанат аккумуляторы совсем не вкусная…
позвольте поинтересоваться, зачем вам LTC4013? Что-то «много» -вольтное заряжаете от солнца?
позвольте поинтересоваться, зачем вам LTC4013? Что-то «много» -вольтное заряжаете от солнца?
280Вт солнечная панель может выдать больше 40 вольт.
На данный момент не уверен по поводу мощности панели.
Вроде 100-150Вт должно хватить на ноябрь-январь.
Но 150Вт панель стоит дороже 280Вт панели.
На данный момент не уверен по поводу мощности панели.
Вроде 100-150Вт должно хватить на ноябрь-январь.
Но 150Вт панель стоит дороже 280Вт панели.
это смотря в каком регионе 150Вт с 280Вт панели, на севере и 50 не собрать в этот период)
Не так. Нужно считать Вт*ч.
При среднем потреблении 3Вт нужно за сутки чистыми 72 Вт*ч.
Для Украины по калькулятору получается худший коэффициент под зимним углом 1.05 в декабре.
Т.е. в декабре 100Вт панель в среднем будет вырабатывать 105 Вт*ч в сутки.
Но нужно учесть все потери — на преобразователи, балансировщик, защита.
К тому же 105Вт это в среднем — может пол месяца светить солнце, а пол месяца пасмурно.
Аккумулятор держит 2-4 суток.
100Вт панели может не хватить, а 150Вт стоит немного дороже 280Вт.
При среднем потреблении 3Вт нужно за сутки чистыми 72 Вт*ч.
Для Украины по калькулятору получается худший коэффициент под зимним углом 1.05 в декабре.
Т.е. в декабре 100Вт панель в среднем будет вырабатывать 105 Вт*ч в сутки.
Но нужно учесть все потери — на преобразователи, балансировщик, защита.
К тому же 105Вт это в среднем — может пол месяца светить солнце, а пол месяца пасмурно.
Аккумулятор держит 2-4 суток.
100Вт панели может не хватить, а 150Вт стоит немного дороже 280Вт.
… на украине и помидоры еще под солнцем растут
Возьмем Мурманск — средняя инсоляция за указанный период — 1,18кВт*ч/м2 (это если удастся собрать все при угле наклона в 80гр). Епан= 100Вт*1.18, те 118Вт, при учете КПД панели 15-20% получим 21 Вт.
А в реальности если угол наклона панели больше 60 то нужен открытый горизонт, а это только на море)
Возьмем Мурманск — средняя инсоляция за указанный период — 1,18кВт*ч/м2 (это если удастся собрать все при угле наклона в 80гр). Епан= 100Вт*1.18, те 118Вт, при учете КПД панели 15-20% получим 21 Вт.
А в реальности если угол наклона панели больше 60 то нужен открытый горизонт, а это только на море)
Чтобы зарядить аккумулятор при отрицательной температуре, устройство будет сниматься и относиться в тёплое помещение.Какое-то странное требование для стационарного устройства с сетевым питанием. Что Вам мешает сделать термостат для аккумулятора? Вот живой пример моего проекта с подогревом аккумулятора 6-ю резисторами размера 2512 и управлением от LM75x.
Термостат — штатная функция LM'ки и требует только однократной установки порогов при включении. Рядом стоит и термистор SPPM чипа управления зарядом/питанием. Резисторы накрываются термопрокладкой с вырезом под высокий корпус LM'ки. Сверху этот «гамбургер» накрывается аккумулятором и фиксируется кабельной стяжкой.Если сильно переживаете по поводу зависания LM75 или сброса его настроек (не видал пока такого), можете сделать полностью аппаратный термостат на компараторах и том же термисторе.
PS: Прочитал все комментарии ниже, всё равно не понимаю, почему не сделать аналогичную конструкцию, а не требовать странные условия эксплуатации. Это очень простой блок и совершенно не дорогой по компонентам, как его не проектируй. Вам же нужна точность температуры плюс-минус лапоть (диапазон температур «на аккумуляторе» +20 ±10 гр.С за глаза).
Спасибо за пример. Почему же данная функция не нужна в данном устройстве? Если устройство на улице и подключено к линии 12В, то заряжать аккумулятор не нужно вообще. Если на улице и работает от батареи, то зарядить его можно только подключив power bank. Оставлять висящий power bank на улице в течении нескольких часов страшно (легко украсть). В помещении нет отрицательных температур.
Теперь по поводу габаритов. Сейчас устройство состоит из 3-х плат общей толщиной меньше чем аккумулятор. То есть аккумулятор определяет высоту корпуса. Поэтому добавление платы разогрева и термоизоляции увеличит габариты самого устройства. Для нас это критично, потому что страдает внешний вид.
Но Ваша идея действительно простая, запомню на будущее.
Теперь по поводу габаритов. Сейчас устройство состоит из 3-х плат общей толщиной меньше чем аккумулятор. То есть аккумулятор определяет высоту корпуса. Поэтому добавление платы разогрева и термоизоляции увеличит габариты самого устройства. Для нас это критично, потому что страдает внешний вид.
Но Ваша идея действительно простая, запомню на будущее.
Почему же данная функция не нужна в данном устройстве? Если устройство на улице и подключено к линии 12В, то заряжать аккумулятор не нужно вообще.Ну, это не совсем так. Саморазряд никто не отменял. И, если Ваш контроллер заряда с контролем температуры, то функция подзарядки может и вовсе не активироваться за всю зиму.
Если так дальше идти с бензопилой Оккама наперевес, то и аккумулятор с зарядником не нужны. Намного быстрее и технологичнее поменять резервную батарею (неперезаряжаемую), чем таскать блоки на подзарядку. У Вас же отсутствие внешнего питания не основной режим работы, батареи хватит надолго. Съёмная батарея вообще намного практичнее, т.к. позволяет иметь всего лишь запасные батареи для беспрерывного дежурства, а в Вашей конструкции нужен n+1 блок. Теперь представим, что аккумулятор незаметно сел на холоде, энергию отрубили, а устройство в работе нужно прямо сейчас (т.е. классика подлянки). И надо, как минимум, бежать прописывать тот же ID в резервный блок, если такой есть. По-моему, «не очень» сценарий получается.
Теперь по поводу габаритов. Сейчас устройство состоит из 3-х плат общей толщиной меньше чем аккумулятор. То есть аккумулятор определяет высоту корпуса. Поэтому добавление платы разогрева и термоизоляции увеличит габариты самого устройства.Увеличит на высоту SOIC корпуса. Аккумулятор стоит на общей плате. Термобарьеры в текстолите как раз чтобы плата не работала как паразитный радиатор для термостата. Термоизоляция вообще не нужна. Я дорабатывал как-то ширпотребный датчик осадков в виде пластиковой коробочки-воронки с коромыслом внутри, чтобы он и снег мне считал. Так вот один 5Вт резистор мне разогревал всю эту объёмную конструкцию выше нуля даже в -30.
Намного быстрее и технологичнее поменять резервную батарею (неперезаряжаемую), чем таскать блоки на подзарядку.
Это вообще мой самый любимый вариант, который я предлагал для данного устройства. Мне тоже нравится подойти, открыть, заменить батарейки и закрыть. Но я писал минусы. Ёмкость батареек ААА очень маленькая. АА уже слишком много места занимают. Делать удобный battery holder получается дорого. В данный момент параллельно с платами заказали у специалистов корпус. Чтобы вписаться в бюджет по корпусу приходится максимально упрощать используемые технологии, количество и разнообразие деталей.
Увеличит на высоту SOIC корпуса. Аккумулятор стоит на общей плате.
На высоту корпуса и платы. Но это уже мелочи. ( Одну из плат можем сделать 0.5мм.
P.S. этот проект в самом разгаре, поэтому я соберу интересные комментарии и представлю их на обсуждение в своей фирме. Может быть поменяем ТЗ.
Ок. Я только Вам посоветую ещё раз оценить профиль питания устройства и ответить для себя на вопрос: какую функцию выполняет аккумулятор? Мне это не совсем понятно. Если у Вас перерывы питания устройств — форс-мажор, но относительно быстро устранимый (пусть даже неделя), то большой ёмкости элемента питания (на 3 мес. и т.п.) просто не требуется. И не понятно, что Вы так набросились на циклы заряда/разряда. В таком режиме их будет пренебрежимо мало. Даже не требуется перезаряжаемый источник, лучше направить поиски на батарею с наименьшим саморазрядом. Тоже самое, если питание вырубают относительно часто, но на секунды-минуты, как обычно бывает в крупных городах при технологических переключениях. Если же перерывы питания могут быть как угодно (сельская местность, питание по ВЛ), то надо думать про полноценную аналогию UPS. Тогда беготня с блоками в тёплое помещение звучит странно. И опять не понятно, Вы выбрали батарею ёмкостью больше чем на полгода работы, зачем?
Ещё вот это. Раз Вы задрали порог зарядника до 4.35 В, то не удивляйтесь вздутым аккумуляторам. Всё логично. Длинный «хвост» цикла в режиме CV, это совершенно нормально, и он зависит только от самой банки и логики зарядника (какой остаточный ток он считает концом цикла). Ничего с ним не сделаете. Повышаете напряжение — форсируете этот «хвост» с нарушением баланса химической системы элемента. Не надо так делать.
Делать удобный battery holder получается дорого.Можете поставить стандартные кроватки на плату под цилиндрические элементы, вместо спецотсека в корпусе. Да, не так удобно, но намного дешевле. Место занимать конечно будет. Можете даже запаять сразу в плату пром.батарейку, раз Вы так хотите ёмкости на полгода автономности. Что за объект полгода без энергии стоять будет? В нормальных условиях это «вечная» батарейка получится.
Ещё вот это. Раз Вы задрали порог зарядника до 4.35 В, то не удивляйтесь вздутым аккумуляторам. Всё логично. Длинный «хвост» цикла в режиме CV, это совершенно нормально, и он зависит только от самой банки и логики зарядника (какой остаточный ток он считает концом цикла). Ничего с ним не сделаете. Повышаете напряжение — форсируете этот «хвост» с нарушением баланса химической системы элемента. Не надо так делать.
И опять не понятно, Вы выбрали батарею ёмкостью больше чем на полгода работы, зачем?
Этой ёмкости хватит на пол года в случае 50 прикладываний карточки в день. Но если прикладывать карточку 200 раз в день, то эта ёмкость уже не кажется такой уж большой. К сожалению это устройство не узкоспециализированное под конкретную задачу.
Можете даже запаять сразу в плату пром.батарейку, раз Вы так хотите ёмкости на полгода автономности. Что за объект полгода без энергии стоять будет? В нормальных условиях это «вечная» батарейка получится.
В режиме питания от аккумулятора (без подключения проводов), через полгода батарейку придётся перепаивать. Сделать это любой человек и в любой момент времени не сможет. А вот снять и воткнуть в зарядник телефона сможет любой у кого есть зарядка micro-usb. К тому же большие батарейки стоят дорого и купить их быстро и просто не получится.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Исполнение одно на все случаи. При постоянном питании аккумулятор выполняет роль бесперебойника. Допустим наступила зима и отключилось электричество. Аккумулятор стал разряжаться. Дали свет, но аккумулятор не заряжается из-за холода. Пусть так произошло несколько раз. Ёмкость аккумулятора упала до 20%. Устройство оповестит пользователя о низком заряде батареи и он её зарядит. Хотим чтобы конструкция позволяла быстро снимать устройство (даже с подключенными проводами) и уносить на зарядку. Но скорее всего весна наступит раньше и аккумулятор зарядится на улице.
Конечно, то что я написал выше, это защита чтобы ничего не делать). Помимо этого есть и другие вопросы. Как себя поведёт аккумулятор, если его постоянно держать заряженным. Микросхема зарядки будет дозаряжать, если напряжение упадёт на несколько сотен милливольт. Как часто это будет происходить, повлияет ли это на ресурс, может быть контроллеру запрещать перезарядку, пока заряд не опустится до 60%. И подобных вопросов очень много. В данной статье решил экспериментально проверить лишь один. Как влияет повышенное напряжение зарядки. Для меня оказалось неожиданностью что аккумуляторы за месяц потеряли 30 % ёмкости из-за того что 100 раз были разряжены до ~ 5-10% (цифра очень приблизительная). И большинство ещё и раздулись, как объяснили из-за перезаряда. Даже плата защиты не помогла. Может стоит заряжать до 95% и не разряжать ниже 15%? Тестировал аккумуляторы на которых было написано 2500 мАч. Измерил ёмкость — у всех примерно 2000 мАч. Если ещё ограничивать диапазон заряда и разряда, то ёмкости станет ещё меньше. Но мне, кажется, что на 2 года аккумулятора хватит без дополнительных ухищрений по продлению его жизни. Конечно, что успею постараюсь проверить.
Конечно, то что я написал выше, это защита чтобы ничего не делать). Помимо этого есть и другие вопросы. Как себя поведёт аккумулятор, если его постоянно держать заряженным. Микросхема зарядки будет дозаряжать, если напряжение упадёт на несколько сотен милливольт. Как часто это будет происходить, повлияет ли это на ресурс, может быть контроллеру запрещать перезарядку, пока заряд не опустится до 60%. И подобных вопросов очень много. В данной статье решил экспериментально проверить лишь один. Как влияет повышенное напряжение зарядки. Для меня оказалось неожиданностью что аккумуляторы за месяц потеряли 30 % ёмкости из-за того что 100 раз были разряжены до ~ 5-10% (цифра очень приблизительная). И большинство ещё и раздулись, как объяснили из-за перезаряда. Даже плата защиты не помогла. Может стоит заряжать до 95% и не разряжать ниже 15%? Тестировал аккумуляторы на которых было написано 2500 мАч. Измерил ёмкость — у всех примерно 2000 мАч. Если ещё ограничивать диапазон заряда и разряда, то ёмкости станет ещё меньше. Но мне, кажется, что на 2 года аккумулятора хватит без дополнительных ухищрений по продлению его жизни. Конечно, что успею постараюсь проверить.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
А стоит ли такой большой запас делать? Вы же сами сказали, что зажаты ценой. Берите аккумулятор минимальной емкости, чтобы выдержал максимум одно вероятное отключение. Конечно стоит прикинуть-посчитать, но практически уверен, что экономия на цене аккумулятора превысит затраты на усложнение зарядки и подогрев. Плюс однозначно будет надежнее, тк исключается человеческий фактор как минимум.
Есть режим работы только от аккумулятора. Зажаты ценой на изготовление корпуса. На платах и компонентах экономим в «меру».
Тоже сомнительное ограничение. Наверняка тянет удорожание покупных (надежные разъемы?) и усложнение тех же ваших прессформ для ТПА
Если будут силы, то напишу статью об итоговой компоновке. Пока получается не усложнять.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
(написал про нагрев, но это прямо комментарием выше уже)
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Круглогодичность перенесли в сценарии использования, для удешевления. Чтобы не мучиться с преднагревом или редкими дорогими спец аккумуляторами. Для зарядки аккумулятора на морозе его необходимо перенести в тёплое помещение и зарядить. Потом вернуть на место. Чтобы это было удобно делать сейчас тестируем прототипы.
Относительно большое время саморазряда (в разных источниках появляются цифры от 1 до 10 % в каждый месяц или год).
Какой-то бредовый разброс… получается (если я правильно посчитал) от примерно 30% остатка через 9 месяцев до фантастических 37% остатка через 100 лет.
Что за источники и какую часть их составили datasheet'ы от производителей аккумуляторов?
Немного изменив напряжение зарядки аккумулятора с 4.2В до 4.35В удалось снизить время зарядки на 1 час.
Хм-м-м… основное время занимает фаза зарядки постоянным током. Подняв напряжение (порог переключения на "дозаряд постоянным напряжением") — Вы могли только увеличить время заряда. Не меняется-ли ток заряда при повышении конечного напряжения?
Какой-то бредовый разброс… получается (если я правильно посчитал) от примерно 30% остатка через 9 месяцев до фантастических 37% остатка через 100 лет.
Что за источники и какую часть их составили datasheet'ы от производителей аккумуляторов?
Эти цифры взяты из обзорных статей на аккумуляторы. Эти цифры не уточнял в документациях. Потому что заряжать планирую аккумулятор каждые 1-3 месяца (в зависимости от напряжённости работы).
Хм-м-м… основное время занимает фаза зарядки постоянным током. Подняв напряжение (порог переключения на «дозаряд постоянным напряжением») — Вы могли только увеличить время заряда. Не меняется-ли ток заряда при повышении конечного напряжения?
Этот момент до конца не выяснял. Потому что микросхему зарядки уже выбрали и менять врятли будем. Второй этап (зарядка постоянным током) у неё длится около 30 минут, а потом около 3-4х часов длится 3-й этап с постепенным понижением тока (не помню как он называется). Для сравнения, умная зарядка заводского изготовления заряжает этот же аккумулятор за 2-2,5 часа. Но повторюсь, поскольку микросхему зарядки уже выбрал, а у неё нет параметра регулирующего длительности этапов зарядки, то и не исследовал этот момент.
Второй этап (зарядка постоянным током) у неё длится около 30 минут, а потом около 3-4х часов длится 3-й этап с постепенным понижением тока (не помню как он называется).
Что-то левое получилось… Обычно режим зарядки постоянным током (самая высокая "полка" тока на Fig. 13) занимает большую часть времени.
Что будет, если вместо J_IBAT запаять перемычку? См. пункт 8.3.6.2 насчёт минимизации паразитных сопротивлений, BATSNS не может побороть паразитное сопротивление в минусовом выводе аккумулятора.
Что-то левое получилось… Обычно режим зарядки постоянным током (самая высокая «полка» тока на Fig. 13) занимает большую часть времени.
Поправьте, пожалуйста, если я не правильно понимаю.
Из рисунка видно, что режим постоянного тока в 3 раза короче режима постоянного напряжения. (Согласен, у меня он получился ещё короче).
J_IBAT — это сервисный разъём для измерения тока. Ток измерял, только в самом начале, потом там впаял (чтобы минимизировать сопротивление) перемычку.
Кстати, из этого же графика видно, если повысить напряжение VREG, то режим постоянного тока длится дольше. Значит и зарядка проходит быстрее.
Из рисунка видно, что режим постоянного тока в 3 раза короче режима постоянного напряжения.
Возможны варианты в зависимости от тока на участке "постоянный ток". Чем больше зарядный ток, тем неэффективнее заряд и напряжение относительно раньше достигает уровня перехода на "постоянное напряжение". В результате — CC укорачивается, а CV удлинняется. Завтра приложу графики заряда элемента SAFT MP 176065 разными токами.
Кстати, из этого же графика видно, если повысить напряжение VREG, то режим постоянного тока длится дольше. Значит и зарядка проходит быстрее.
Не уверен… Окончание зарядки считается либо по падению тока в режиме CV ниже некоторой величины (заданием Iterm для данной ИМС), либо по общему времени заряда на стадиях CC+CV. В документации EEMB мне встречалось значение 0.02С.
а реле вы надолго включать будете от батарей? не думали про би-стайбл?
До конца не понял вопроса. Если вопрос к разрабатываемому устройству, то в нём нет реле. Да оно для контроля доступа, но в целях безопасности оно отправляет закодированный радио сигнал, а приёмник, получив его, уже решает впускать обладателя конкретной карты или нет. То есть, как ни разбирай и чем не тыкай в устройство, оно не откроет дверь. Где нужно реле и батарейки используем «би-стайбл».
Ok, не заметил что на первой картинке аккумуляторный стенд.
Я недавно доделал свое устройство, подобного плана, но у меня первым критерием стояла цена, поэтому выбрал решение на ТР4056 и конечно у меня не было задачи работать при минусовых температурах. В итоге прекрасно отработали около полугода и LiPO и LiOn 18650. Токи не большие — зарядка мах 150ма, покой 30-40мка, пик 100ма.
Следующая задача управлять клапаном на батареях и солнечной подзарядке. Тут пока ничего лучшего чем «унитазные» системы смыва на батареях, не нашел.
Там работают «би-стайбл» клапана и реле.
Я недавно доделал свое устройство, подобного плана, но у меня первым критерием стояла цена, поэтому выбрал решение на ТР4056 и конечно у меня не было задачи работать при минусовых температурах. В итоге прекрасно отработали около полугода и LiPO и LiOn 18650. Токи не большие — зарядка мах 150ма, покой 30-40мка, пик 100ма.
Следующая задача управлять клапаном на батареях и солнечной подзарядке. Тут пока ничего лучшего чем «унитазные» системы смыва на батареях, не нашел.
Там работают «би-стайбл» клапана и реле.
Как-то всё очень сумбурно.
Какой входной диапазон для понижающего импульсного стабилизатора? Какие токи потребителей при сне и максимальные?
И насчет измерения потребления преобразователя в 35мкА. Вы уверены, что делали это правильно?
Какой входной диапазон для понижающего импульсного стабилизатора? Какие токи потребителей при сне и максимальные?
И насчет измерения потребления преобразователя в 35мкА. Вы уверены, что делали это правильно?
Стабилизатор для аккумулятора 4.2 — 3 В. Токи 200 мкА и 200 мА.
В чём в чём, а в этом я уверен, что делал не правильно. Ток потребления преобразователем мерил мультиметром в разрыве линии
Если ткнёте носом в правильный метод измерения тока дешёвыми приборами, буду благодарен и научу своих коллег. Кого у нас только нет, а вот специалистов в этой области нет, поэтому и приходится многое «додумывать».
И насчет измерения потребления преобразователя в 35мкА. Вы уверены, что делали это правильно?
В чём в чём, а в этом я уверен, что делал не правильно. Ток потребления преобразователем мерил мультиметром в разрыве линии
Если ткнёте носом в правильный метод измерения тока дешёвыми приборами, буду благодарен и научу своих коллег. Кого у нас только нет, а вот специалистов в этой области нет, поэтому и приходится многое «додумывать».
Во-первых, пожалуйста, научитесь пользоваться хабром. Вот если бы я сюда не зашел еще раз — фигушки бы я ваш ответ увидел.
Во-вторых, раз у вас всего лишь такой разброс питаний, совершенно не понятно, почему вы не выбрали что-то типа tps62740? КПД выше, термосопротивление в два с половиной раза ниже, при необходимости можно почти любое выходное напряжение сделать с шагом 0.1В. Цена ~45 рублей.
В-третьих, в измерении собственного потребления импульсных преобразователей при малых токах есть свои нюансы. Почитайте вот это и это.
В-четвертых, очень рекомендую выкинуть протеус и изучить какой-нибудь нормальный сапр (хоть кикад, хоть диптрейс или лучше сразу альтиум\аллегро\ментор (что-то мне подсказывает, что протеус у вас без лицензии, но меня это не волнует)).
Да, конечно, в документации обычно всё красиво нарисовано и по-хорошему для такой серии лучше после выбора на бумаге купить отладки и провести измерения самостоятельно, чтобы убедиться, что производитель вас нигде не обманывает.
Вот, как пример того, что сам делал:
Тут сравнивались MAX17222 с отладки, из симулятора максима и техасовские преобразователи с отладки и из вебенча.
Я же правильно понял, что у вас не студенческая поделка, а коммерческая разработка?
Во-вторых, раз у вас всего лишь такой разброс питаний, совершенно не понятно, почему вы не выбрали что-то типа tps62740? КПД выше, термосопротивление в два с половиной раза ниже, при необходимости можно почти любое выходное напряжение сделать с шагом 0.1В. Цена ~45 рублей.
В-третьих, в измерении собственного потребления импульсных преобразователей при малых токах есть свои нюансы. Почитайте вот это и это.
В-четвертых, очень рекомендую выкинуть протеус и изучить какой-нибудь нормальный сапр (хоть кикад, хоть диптрейс или лучше сразу альтиум\аллегро\ментор (что-то мне подсказывает, что протеус у вас без лицензии, но меня это не волнует)).
Да, конечно, в документации обычно всё красиво нарисовано и по-хорошему для такой серии лучше после выбора на бумаге купить отладки и провести измерения самостоятельно, чтобы убедиться, что производитель вас нигде не обманывает.
Вот, как пример того, что сам делал:
Тут сравнивались MAX17222 с отладки, из симулятора максима и техасовские преобразователи с отладки и из вебенча.
Я же правильно понял, что у вас не студенческая поделка, а коммерческая разработка?
Во-первых, пожалуйста, научитесь пользоваться хабром. Вот если бы я сюда не зашел еще раз — фигушки бы я ваш ответ увидел.
Хочу научиться. Чтобы Вы увидели мой ответ я нажал под Вашим комментарием кнопку «Ответить». Что ещё нужно сделать?
Во-вторых, раз у вас всего лишь такой разброс питаний, совершенно не понятно, почему вы не выбрали что-то типа tps62740?
Плохо искал. В других проектах буду использовать его.
В-третьих, в измерении собственного потребления импульсных преобразователей при малых токах есть свои нюансы. Почитайте вот это и это.
Спасибо, на досуге почитаю.
В-четвертых, очень рекомендую выкинуть протеус и изучить какой-нибудь нормальный сапр
Пожалуйста, разъясните. Я в протеусе с института. Около 10 лет, с некоторыми перерывами. Для этого проекта (в статье об этом ни слова) мне понадобилось одну плату отредактировать в Cadence. Проработал в ней 2-3 недели. По сравнению с протеус очень много слоёв. И многие операции занимают гораздо большее время. Например в Cadence нужно постоянно генерировать NetList при изменении схемы, а перед этим сделать и просмотреть отчёты об ошибках. У меня это занимает от 1 минуты. В протеус 5 секунд если нет ошибок, которые будут показаны автоматически. С Гербер файлами тоже. Протеус делает их за секунды и Резонит прекрасно их понимает. Cadence требует больших настроек, генерации отчётов и их просмотр. А потом нужно ещё искать сгенерированные файлы в каталоге проекта и запаковывать их в архив вручную. Очень много ручной работы, посмотрим всё ли я правильно сделал, сможет ли завод изготовить и сделать монтаж по этим файлам.
Мне показалось, что тут очень много рутины. Наверное, это как-то автоматизируется.
И вот, наконец, вопрос. С какого момента или что должно появиться на плате, чтобы перейти к более серьёзным САПР? Пока из замеченных недостатков протеус это невозможность отрисовки полигонов вокруг круглых контактных площадок в виде круга. Протеус отрисовывает в виде 8-ми угольника. Это критично, но не слишком, для прокладывания копланарной линии с нужным волновым сопротивлением.
Я делаю небольшие платы, максимум 4 слоя. На них 1-2 микроконтроллера, несколько датчиков и, возможно, сигнальное реле. Частоты не превышают 20 МГц, (кроме радио части).
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Выбор элементной базы для аккумуляторного питания небольшого устройства