Spínané stabilizátory

Zpráva

JirkaRCK · #1 Příspěvek od **JirkaRCK** » 02 lis 2013, 19:58

Dobrý den,

řeším problém, jak s co nejvyšší účinností snižovat napětí z 9V baterky na 5V. Pátral jsem po internetu po různých DC-DC měničích, až jsem se nakonec dopátral k tomu, že existují staboše, které nadbytečné napětí neprotápí, ale pracují v podstatě na principu měničů. Rád bych se zeptal, zdali s nimi někdo máte praktické zkušenosti. Zajímala by mě především účinnost při velice malém odebíraném proudu. Většinu času totiž potřebuji živit pouze spící mikroprocesor a dle zadání by baterie měla vydržet řádově měsíce až roky.

#2 Příspěvek od **forbidden** » 02 lis 2013, 20:09

Při živení spícího mcu bude účinnost mizerná. Já bych to asi řešil oddělením napájení mcu a ostatních obvodů. Konkrétní řešení by ale bylo třeba hledat až při znalosti konkrétního celýho zapojení.

JirkaRCK · #3 Příspěvek od **JirkaRCK** » 02 lis 2013, 20:30

Kromě mcu tam bude RF modul a měřící čidlo, které žere cca 80mA. Mcu bude spát a vždy jednou za x minut se probudí, nažhaví čidlo, provede měření, pošle zprávu a zase se uspí...

#4 Příspěvek od **forbidden** » 02 lis 2013, 20:37

Hmm, tak jak jsem psal, já bych udělal napájení dvě, jedno pro mcu. Uzpůsobený malýmu odběru a pak druhý pro zbytek, který bych ale spínal až tím probuzeným mcu. Na napájení mcu by třeba stačil na tu chvíli většího odběru i supercap, kterej by se nabíjel klidně jen z děliče nějakým mini proudem v řádu třeba stovek µA. Je aby se muselo propočítat, aby se stihl nabít v klidové pauze.

JirkaRCK · #5 Příspěvek od **JirkaRCK** » 02 lis 2013, 21:13

Problém je, že pracovní doba bude trvat relativně dlouho. To čidlo se žhaví 5 minut, během kterých mcu nemže spát, protože ním je potřeba řídit žhavení. Klidová doba, kdy mcu spí, bude trvat cca 5-10 minut.

Možná bych viděl řešení v kombinaci děliče a měniče, že by mcu po probuzení samo sobě přepnulo napájení na měnič.

#6 Příspěvek od **Sendyx** » 02 lis 2013, 22:16

A kolik sežere to mcu a kolik čidlo (jaksi časosběrně) ? To snad nemá proti příkonu čidla skoro smysl řešit.

JirkaRCK · #7 Příspěvek od **JirkaRCK** » 02 lis 2013, 22:25

Čidlo žere nějakých 80mA a bude se krmit tak 1/3 času - co čtvrt hodiny se provede pětiminutové měření... Pokud by při malém odběru byla účinnost toho spínaného staboše třeba 10%, tak je to ještě v pohodě. Ale jak říkám, s těmato stabošema nemám naprosto žádnou zkušenost a vůbec netuším, kolik sežerou samy a co vyvedou, když budou téměř bez zátěže...

sewerman_cz · #8 Příspěvek od **sewerman_cz** » 02 lis 2013, 22:56

Co třeba něco takového
http://www.ti.com/product/tps78233
s vlastní spotřebou 500nA
nebo tento
http://www.ti.com/product/tps780330220
s možností dvou výstupních úrovní napětí.

#9 Příspěvek od **Sendyx** » 02 lis 2013, 23:37

Já to nějak nechápu... ten mcu snad nežere skoro nic, tedy pro něj stačí nějaký jednoduchý parametrický stábl s účinností třeba 25% při malém odběru. Na čidlo použít spínaný stepdown, který se dá blokovat a v klidu bude mít taky minimální spotřebu.

Standa33 · #10 Příspěvek od **Standa33** » 03 lis 2013, 09:48

Zapojil bych to takhle, MCU po probuzení zapne step-down stabilizátor a vše bude napájeno z 5V. uProcesor bude v režimu spánku napájen z akku (3x1,2V). Odporem se nastaví proud pro dobíjení akku(cca 1-2mA).

termit256 · #11 Příspěvek od **termit256** » 03 lis 2013, 10:11

Jakou tam budes mit baterku?
Pri udavane spotrebe a pozadavku na mereni 1 rok bez vymeny baterie mi vychazi podle okolnosti kapacita baterie nekde mezi 100-200Ah

JirkaRCK · #12 Příspěvek od **JirkaRCK** » 03 lis 2013, 12:22

No...

Teď jsem si to přepočítal a na rok mi vychází kapacita tak 80Ah. Abych se přiznal, tak jsem si to spočítal až teď, jelikož jsem do teď slepě řešil dílčí problémy a věřil, že zadání bakalářské práce bude splnitelné. Očekávání zadavatele je vzhledem k typickým rozměrům zařízení 9V plochá baterka nebo 6 tužkovek. Má to být čidlo úniku COčka. Bateriový pohon a úspora energie (měniče místo klasických stabošů, uspávání mcu) je jeden z hlavních bodů mého zadání. Pokud ale čidlo, které mi přímo garant doporučil, žere 80milíků a musí se žhavit 5 minut před každým měřením, nemá tato práce asi moc smysl... :roll:

Jsem fakt blbec, že jsem to nespočítal hned jako první věc. No, každopádně teď už s tím asi nic nenadělám. Zítra za ním zajdu a tento objev mu přetlumočím...

#13 Příspěvek od **Sendyx** » 03 lis 2013, 13:07

A to čidlo potřebuje jak velké napětí ?

JirkaRCK · #14 Příspěvek od **JirkaRCK** » 03 lis 2013, 14:05

Potřebuje žhavit chvíli 5V a chvíli 1,4, což budu asi řešit PWMkem 5V 28%. Jsou to cca minutové bloky, po kterých se to vždy střídá a v momentě, kdy se jde podruhé z 1,4 na 5 se měří žádaná hodnota.

JirkaRCK · #15 Příspěvek od **JirkaRCK** » 28 pro 2013, 11:49

Rád bych se zeptal ještě na jednu věc ke spínanému staboši LM2574. Zapojil jsem ho dle datasheetu

Kód: Vybrat vše

http://www.gme.cz/img/cache/doc/935/013/lm2574m-5-0-smd-datasheet-1.pdf

Tlumivku jsem koupil v GMEčku, takovou tu v pouzdře podobném půlwattovému odporu. Diodu nevedli a prodali mi nějakou údajně ekvivalentní (ale nevím, jestli zohlednili i rychlost). Zkusil jsem si to poskládat na nepájivém poli a zatížit staboš 200mA. Šváb se hřál jako blázen a odběr ze zdroje 12V byl cca 250mA, což účinnosti DC-DC měniče moc neodpovídá. V čem by mohla být chyba? Může účinnost významně ovlivnit kvalita tlumivky nebo rychlost diody? Jakou ekvivalentní diodu, nejlépe v SMD pouzdře, tam mám ve finálním návrhu prdnout?