Téma vytvořil Vasi (upravil Vasi 29. 3. 2022 18:20)

  • Vasi
  • Vasi
  • člen | offline
  • Zlínský kraj
  • Reg.: 24. 10. 2007
  • Přísp.: 408

Téma: Stabilizace 3,3V z lithiové aku

Ahoj,
od audia jsem trochu přešel k digitální technice.
Tvořím teď přenosný měřící přístroj. Většina komponent vyžaduje napájení 3,3V (procesor, displej apod...). Mám v plánu to napájet lithiovým akumulátorem, tzn. cca 3,7V.
A teď asi tušíte otázku: jak z aku vytvořit 3,3V?
Uvažoval jsem nad těmito možnostmi:
- lineární LDO stabilizátor, ale i ty mají poměrně velký úbytek nebo jsou hodně drahé
- spínaný stabilizátor, asi typu buck-boost, sice poměrně drahé, ale možná asi nejvhodnější volba
- nějaké diskrétní řešení
- použít napájení napřímo a zmenšit třeba jen schottky diodou

Jen upřesním, že odběr bude cca do 100 mA, procesor dle datasheetu 3,0-3,6V

Máte někdo osvědčené řešení a nějaké doporučení? Děkuji.

Web

Odpověď zaslal jardag69

  • Reg.: 9. 4. 2014
  • Přísp.: 1,802

Re: Stabilizace 3,3V z lithiové aku

Asi nějaký spínaný čínan. Stojí to pár korun.

Odpověď zaslal kaed

  • kaed
  • člen | offline
  • Reg.: 12. 3. 2016
  • Přísp.: 2,361

Re: Stabilizace 3,3V z lithiové aku

100mA, z baterky? nespletl jsi se, a není to 0.1mA?
pokud fakt 0.1A (ESP8266?) tak bych koupil hotovoej buck/boost, ona ta baterka při zatížení může jít ke konci pod 3.3V, třeba tohle:
https://www.aliexpress.com/item/1005002 … mainSearch
nebo tohle https://www.aliexpress.com/item/1005002 … mainSearch
U displeje nejvíc žere podsvícení, a to můžes zapúojit klidně před stabilizátor. Nebo je to nějakej OLED? U aku zařízení bych zkusil napřed snížit tu spotřebu... Třeba displej z N5110 žere pod 1mA a je čitelnej i bez podsvícení...

Odpověď zaslal wimshurst (upravil wimshurst 29. 3. 2022 23:24)

  • Blava
  • Reg.: 9. 10. 2015
  • Přísp.: 811

Re: Stabilizace 3,3V z lithiové aku

Existuje levne a pak i dobre reseni.
Pokud koupis cinsky zdroj, musis mu dat lepsi filtraci.
Skratka pridat kapacitu, nejlepe lo ESR kondiky, nebo tantaly, co je po ruce.
Nevim jake proudy budes tahnout, zdali je to nejake low drop, dlouhodobe mereni neceho, kde se setri energii, nebo jen obcasne mereni a akumulator bude treba 18650.
Take doporucuju, dej si tam rovnou i nabijeci obvod.
Nic nepokazis, tedy pokud nebudes vyndavat clanek do pryc.
ja sem si takto upravil merak, jako napriklad antenni analysator, ktery mel napajeni 12V, furt sem zapominal vypnout po mereni, nebo se mi stavalo, ze kdyz sem ho potreboval, tak sem nemel po ruce baterie, ani akumulatory.
Jeden clanek 18650, nabijeci obvod, menic a od te doby vzdy funkcni, pres 5 let.

Muj oblibeny menic, je toto..
https://www.aliexpress.com/item/4001066 … mainSearch
Pro pripojeni na LiIon clanek, mu davam na vstup jeste obyc. diodu, aby my nevycucnul clanek pod cca 2,6V
To je pro pripad, kdy clanek mam vyndavaci a nema to svuj nabijeci obvod.
.............
Pokud pouzijes tento nabijeci modul, ktery ma "overdischarge protection" ziskas vlastne kompletni napajeci modul, za ktery pak pripojis menic.

https://www.aliexpress.com/item/3293064 … mainSearch

....................
pro inspiraci..
Resil sem pak nedavno, jak udelat jednoduse a levne "panelovy USB C" konektor.
Kdyz sem menil podobny konektor, jimala me hruza, jak to vubec nadratuju na neco pouzitelneho.
a pak sem nasel tohle..
https://www.aliexpress.com/item/1005003 … -recommend
a pak jeste hezci
https://www.aliexpress.com/item/1005003 … mainSearch

Doufam ze to pomuze.

p.s.
Da se udelat i takova prasarna, pokud si umis poradit, ze na menic DC DC boost, se da vymenit puvodni civka, za maly toroid a na misto indukcnosti doporucene, se navine jeste pomocne vinuti, ktere pokud se navine na presny pocet zavitu, lze vytvorit za usmernovaci rychlou dalsi diodou, jeste i kupr. zaporne napeti.
Zdroj sice neni po takoveto uprave nejak presny, ponevac zatezi v kazde vetvi, se meni oboji napeti, ale on se ten svab snazi a vcelku to funguje uhlazene.
Dokonce se da toto napeti generovat i jako galvanicky oddelene od DC DC potencialu menice MT3608
Jako indukcnost, lze pouzit cokoli, co ma indukcnost kolem 5-25μH, ale musi to jadro byt schopne pracovat do 2MHz
Pokud se bude jednat o trafo, ktere bude generovat vice napeti, tak je lepsi zelezoprach, zluty z bilym pruhem, nebo nutno zkouset, aby se jadro nesaturovalo a pracovalo optimalne.
Je to nepopsana funkce, kterou ten menic zvlada, aniz by na to byl urceny.
je to trocha hardcore, ale je to mozne a mam to vyzkousene a overene.
.........................

A samozrejmne mi vypadlo to podstatne, menic boost a down v jednom
https://www.aliexpress.com/item/1005001 … mainSearch

ten by mel odpovidat zadani, kratkodobe vydrzi i 200mA, ale poklesava mu napeti a rychle se prehreje.
Problem je, ze v klidu dost zere, neda se stim moc udelat, ale je to levne a funkcni

Odpověď zaslal Vasi

  • Vasi
  • Vasi
  • člen | offline
  • Zlínský kraj
  • Reg.: 24. 10. 2007
  • Přísp.: 408

Re: Stabilizace 3,3V z lithiové aku

Díky za reakce, měničů na Aliexpressu je opravdu hodně, ale stejně budu dělat svůj plošný spoj, tak už to chci mít přímo na něm.
Nakonec asi půjdou cestou nejjednodušší a snad nezklame - použiju jen schottky diodu. Tím bych se měl pohybovat něco mezi 3,1-3,6V.

@kaed: uhodl jsi to, bude to ESP8266, ale asi bez wifi, takže odběr bude spíše menší.
@wimshurst: bude tam nějaká lithiová baterie z vyřazeného mobilu. A přesně, dobíjecí obvod bude také součástí. Jinak ty redukce z microUSB jsou pěkné, někdy se určitě budou hodit.

Jen tak pro upřesnění, bude to měřák osvětlení, nevím jak přesně se to nazývá, spektrometr? Bude to ukazovat intenzitu osvětlení, teplotu bílého světla v K, vlnovou délku barevného světla a pozici XY na barevného gramutu.

Jinak děkuji za rady.

Web

Odpověď zaslal kaed

  • kaed
  • člen | offline
  • Reg.: 12. 3. 2016
  • Přísp.: 2,361

Re: Stabilizace 3,3V z lithiové aku

ESP8266 bez wifi ? to je jako mít server bez připojení k síti. Potom netuším, proč ESP, když to potom asi bude zvládat jakýkoliv procesor, např atmega, attiny, ty jedou od 1.8V, a spotřeba se dá dostat pod 1mA, a pak už to napětí nemusíš řešit vůbec, 1.9 až 5V...

Odpověď zaslal Vasi

  • Vasi
  • Vasi
  • člen | offline
  • Zlínský kraj
  • Reg.: 24. 10. 2007
  • Přísp.: 408

Re: Stabilizace 3,3V z lithiové aku

@kaed:
Používám Arduino, protože jsou knihovny lehce dostupné a navíc ve většině případech funkční a to včetně příkladů. Začal jsem před nějakým časem a zrovna se mi pro ten účel hodila ESP8266 s wifi. Od té doby jsem jí zůstal věrný a tedy téměř pro každou aplikaci používám tento procesor, i když často zbytečně. Spotřeba mě zatím u mých projektů netrápí.
Další věc je ta, že je to 32bit a docela rychlý CPU (80/160MHz) a hlavně stojí řekl bych i méně než nějaká Atmega. Atmegy jsem používal dříve.
Nejsem v tom kovaný, ale používám zde hodně výpočtů s float čísly a to by pro ten 8 bit asi úplně nebylo.

Web

Odpověď zaslal kaed

  • kaed
  • člen | offline
  • Reg.: 12. 3. 2016
  • Přísp.: 2,361

Re: Stabilizace 3,3V z lithiové aku

To je otázka, co je hodně výpočtů a druhá věc je, jak se na to spěchá, tj jestli je nutná nějaká reakce v reálným čase...
Pokud nepotřebuješ moc pinů, tak procesory attiny naprogramuješ z arduino ide přes ISP stejně jako atmegu, můžou fungovat s vnitřním oscilátorem a spotřeba 1mA při využívání sleep je fakt hodně... Je fakt, že ardiuno nano se prodává najednou skoro za 200Kč, a ještě nedávno bylo za padesátikorunu. Aby podobně nedopadly ty ESP taky...
Pak je ještě možná optimalizace programu a omezení float výpočtů, např. nepočítat proud v A jako 3.25A ale třeba v mA nebo desítkách mA, tím jseš najednou v  celým čísle, a jenom na konci to převedeš třeba pro zobrazení na displeji. Ale musí se trochu přemejšlet. Dnes se obecně strašně plýtvá výpočetním výkonem, prtože se bez rozmyslu používají celý bloky kódu, rozmařile napsaný knihovny... Když si srovnáš Atmega328 a 80286 v prvním PC AT, kterej jsem měl začátkem devadesátek jako extra výkonnej stroj, tak zjistíš, že máš srovnatelnej výpočetní výkon v jedné součástce - samozřejmě neřeším velikost paměti a počty I/O... A oproti tomu je to ESP superpočítač na úrovni 386DX4 80.