Estoy diseñando mi primer dispositivo completo, un registrador de datos de sensor bastante simple, con estas especificaciones en mente:
El siguiente esquema muestra la sección relacionada con la potencia de mi circuito hasta el momento. Tenga en cuenta que el Microcontrolador y el Sensor NO se muestran aquí.
( EDITAR : Esquema revisado basado en las sugerencias de @Russell y @Madmanguruman).
Etiquetas: descripciones de algunas de las etiquetas que utilicé en la imagen esquemática de arriba:
Breve resumen de mi enfoque general: desde el suministro de la batería, un regulador buck-boost proporciona 3,3 V para el uC/sensor. Este suministro de 3,3 V se habilita/deshabilita (PwrON vs PwrOFF) mediante un controlador IC especializado, que monitorea el evento del botón pulsador o el bajo voltaje de la batería. La alimentación USB se utiliza para cargar la batería (cuyo voltaje se mide periódicamente mediante un pin ADC en el uC). Eso es.
O más específicamente, como puede ver arriba, estoy usando estos cuatro componentes a continuación (con sus enlaces a las hojas de datos):
STM6601 : IC de controlador ON/OFF basado en pulsador
MI PREGUNTA: ¿Tiene alguna sugerencia con respecto a este diseño y enfoque?
Estoy interesado en cualquier comentario que pueda tener. Dada mi falta de experiencia con cualquier diseño profesional, ¡espero que haya al menos un par de cosas "incorrectas"! O cosas que podrían mejorarse; así que estoy francamente abierto a cualquier sugerencia de la que pueda aprender, pequeña o grande, incluso si requieren que tenga que volver a pensar/reconstruir el circuito.
Se ve bien. No hay "chistes" obvios a simple vista.
Ha configurado la terminación de carga = 10 mA típico (PROG3 = 100k a tierra).
Esto maximiza la capacidad de la batería a costa de reducir el ciclo de vida. A menos que desee una capacidad máxima absoluta, elegiría la opción de terminación de corriente de 100 MA (PROG3 = 10k)
La corriente de carga de 500 mA está bien siempre que la batería lo tolere.
LiIon generalmente permite una tasa de carga máxima de 0.5C a 1C (depende de las especificaciones del fabricante con algunas más altas. LiPo suele ser más alta. Por lo tanto, debería estar bien para una batería de 1000 mAh y probablemente para 500 mAh, pero verifique la hoja de datos de la batería.
Buck-Boost a menudo tiene una caída de eficiencia desagradable alrededor del punto de transición boost to buck y TPS63001 es uno de esos. Principalmente evidente a bajo Iout y no muy mal en cuanto a potencia, pero puede valer la pena tenerlo en cuenta.
Agregado:
Asegúrese de utilizar un paquete de baterías protegido internamente.
Si bien espera evitar eventos de "ventilación con llama", es una ventaja si puede ubicar la batería para que pueda "derretirse" sin destruirse a sí misma o al área en la que se encuentra. Si bien he leído mucho sobre Eventos destructivos de LiIon y LiPo Nunca he visto uno y nunca he conocido a nadie que haya experimentado uno personalmente. En cuanto al porcentaje, la incidencia es probablemente muy pequeña. Una vez traté de inducir algunas células LiPo que tengo aquí para que se autodestruyeran aplicando una sobretensión bruta, sin éxito.
El IC del cargador parece venir en 4.1, 4.2, 4.35. Versiones de 4,4 voltios.
Si utiliza la versión de 4,1 V, reduce la capacidad de la batería, aumenta la vida útil del ciclo, quizás de manera significativa, y le brinda un mayor margen de seguridad. La siguiente tabla es del sitio web de la Universidad de Battry (copiada en este caso del intercambio de pila "La carga afecta la vida útil de la batería" , que también puede ser útil. ¡Esto sugiere una capacidad final de aproximadamente el 87% del máximo posible simplemente reduciendo Vmax en 0.1 voltios! Afecta en la tensión mecánica de la batería puede ser significativa.
Si le preocupa el ciclo de vida de la batería ultralargo, considere usar la batería LiFePO4. Este cargador IC no lo acomodará. Vmax es 3,6 V, la mayor parte de la energía se entrega en el rango de 3,0 - 3,3 V, por lo que estaría aumentando la mayor parte de la vida útil de la batería para obtener un suministro de 3,3 V.
Si usa iones de litio, podría considerar las ventajas de usar un regulador LDO lineal para el 3V3. Esto significa que "desperdicia" la energía por debajo de aproximadamente 3,4 V, que es aproximadamente el 75% de la capacidad a una tasa de 2C y más del 90% a una tasa de 1C. Si usa una batería de 1000 mAh, entonces 400 mA = 0.4C y obtendrá más del 90% de la capacidad de la batería con un regulador lineal. Aquí hay algunas curvas "típicas" que deben verificarse con la temperatura, la carga y las celdas reales utilizadas en su caso. A 4 V en un regulador lineal es 3,3/4 = 82,5 % de eficiencia y en la media de carga más baja de alrededor de 3,7 V es 3,3/3,7 ~ + 90 % de eficiencia. Su buck-boost posiblemente no sea más eficiente en todo el rango de la batería. No descargar LiIon por debajo de 3,3 V ayudará en gran medida a su ciclo de vida. SIpuede tolerar la pérdida de capacidad al usar Vmax = 4.1V cuando se carga y un regulador LDO lineal obtiene una batería de muy larga duración sin problemas de ruido del regulador de conmutación. El costo total de la batería será mayor para una capacidad determinada, pero los costos totales de la vida útil de la batería pueden ser superiores debido a los largos ciclos de vida útil. Con LiIon, aún debe lidiar con la vida útil del calendario: la batería simplemente "envejece", incluso si se usa poco. Curva a continuación copiada de Cuándo dejar de drenar , que también puede valer la pena leer.
Es posible que desee considerar el uso de un divisor de resistencia de Vin al pin VPCC para proporcionar un apagado de Vin bajo. Esto establece el Vin más bajo que será tolerado. (Atado a Vin actualmente, lo que lo desactiva. Esta es una opción válida). Puede no ser útil en su aplicación.
Tiene una entrada térmica de batería que va directamente a P $ 5 en la actualidad, lo cual es totalmente válido. Pero, asegúrese de que la batería utilizada use un termistor de 10k (como la mayoría lo hace) y no algún otro valor (como puede suceder) y considere si desea adaptar el rango térmico válido para su aplicación agregando la serie R en la línea de detección térmica (cubierto en ficha de datos).
El circuito reductor-elevador introducirá cierta ondulación en el suministro de 3,3 V por la naturaleza del hecho de que es un regulador de conmutación. Si necesita que el suministro de 3,3 V esté absolutamente limpio (si se va a utilizar como referencia de ADC, por ejemplo), es posible que necesite un filtro LC separado para suavizarlo. (400mA es difícil de soportar para un post-regulador lineal).
Es posible que desee considerar un picofusible en serie con la alimentación positiva de la batería, en caso de que algo salga catastróficamente mal (una batería en cortocircuito no alimentará la lógica para detectar la temperatura).
Supongo que el encabezado de la batería evitará la inversión accidental de + y -.
stevenvh
mordedura de tabla
ben voigt
mordedura de tabla
ben voigt
PWREN#
pin, que se usa para que su circuito sepa cuándo hay 500 mA disponibles.mordedura de tabla
connor lobo