Bu avr'ın teorik güç tüketimlerim doğru mu?


12

Uyku modunu kullanan piller üzerinde 3 yıllık teorik ömrü olan basit bir ATMEGA 168 tabanlı karanlık alarmdan ilham aldıktan sonra , kendime benzer bir şey yapmaya karar verdim (uyandırma alarmı, osilatörü kabaca iyi hassasiyet yerine kullanmak için Işık)

Kafa karışıklığım pil ömrünün hesaplanma şeklidir ("Pil canlı zaman hesaplaması" bölümüne bakın), bu yüzden kendi hesaplamamı yapmaya karar vermiştim.

Görünüşe göre güç kapatma modunda 1.8V'da AVR 0.1µA tüketir. Aktif modda, 250MA 1MHz harici osilatör varsayar ( burada veri sayfası ).

Şimdi birkaç (ideal belki) AA pil 1200 mAh'a sahip olacak,

1200 / 0.001 / 24 / 365 = ~137 years standby life time
1200 / 0.250 / 24 / 365 = ~0.5 years active life time

Piezo buzzer'ım + 10k serisi direncimin toplamda 5 mA aldığını varsayarsak, mevcut kullanımın saate göre ortalamasını alabilirim

5mA * 10 (second alarm)? / 6 (intervals of 10) / 60 (in to hours) = ~0.138mAh
0.250mA (active current) * 10 / 6 / 60 = ~0.00694 mAh

Sonuç olarak (etkin güç çekişinin güç kesilmiş durumuyla çakıştığını göz önünde bulundurmak) ..

1200 / (0.001 + 0.138 + 0.00694) / 24 / 365 = 0.9 years 

Bunda büyük kusurlar önerebilir misiniz? Özellikle piller Wh yerine mAh kullandığında ve veri sayfasında yalnızca "xx uA @ 1.8v" belirtildiğinde (ve ~ 4.5VI kullanmıyorken) tüm bu akım çekişini hesaplamak için bir yöntem olurdu. Yaptığım işler yalnızca belirli periyotlarda enerji çektiğinde ("saat başına ortalama" hesaplamam yerine) güç tüketimini hesaplamanın daha kolay bir yolu var mı?

Kişisel projenin teori tarafında bir duvara çarpmış gibi görünüyorum. Mümkün olduğunca basit tasarlarsam ne kadar süre çalışabileceğimi ilgilendiriyor.


1
1.8V specd, daha yüksek V'den daha düşük akım ve güç sağlar. UP, 1.89V'da çalışmayı sağlar. Akünün kendi kendine deşarj olmasına dikkat edin. Std Nimh çoktan ölmüştü. LSD nimH ve modern Alkalin Tamam ama o yaşta. AA, normal teknolojilerde >> 1200 mAh olmalıdır.
Russell McMahon

1
@RussellMcMahon, ruloları değiştirdik, temel cevabı vererek hızlı bir yorum yaptınız ve uzun soluklu bir cevap yazdım :)
Kortuk

Kortuk - -1 her biri :-)
Russell McMahon

"Şimdi birkaç (ideal belki) AA pil 1200 mAh olurdu" - Alkalin AAs bildiğim kadarıyla 2000-2500mAh aralığında.
marcelm

Yanıtlar:


6

Çok yakınsın. Ortalama güç, pilin etkin kapasitesinin dalgalandığı kadar yüksek bir akım çekmediğiniz için bunu yapmanın çok doğru bir yoludur.

Piller, Piller ve Daha Fazla Piller

Çok önemli bir terim var ve bu pilin kendi kendine deşarj oranı. Bu kimyaya bağlıdır, ancak diyelim ki bir nikel-metal hidrit elde edersiniz. Kendi kendine deşarj oranı, hala yılda yaklaşık% 25 veya% deşarj olan düşük bir kendi kendine deşarj oranı NiMH değilse, "ilk 24 saatte% 20 veya daha fazla, daha sonra günde% 4" dür .

Lityum piller kendi kendine deşarj oranı için en iyi özelliklere sahiptir ve tecrübelerim bu gerçeği desteklemektedir. Bence pil üniversitesinin birçok farklı pil özelliğini tartışmak için harika bir yeri var ve sık sık oradaki insanları onlarla çalışmaya başladıklarında piller hakkında bilgi edinmeye yönlendiriyorum. Akü deşarj oranlarını karşılaştırmak istiyorsanız , fenomenleri tartışan bir makalenin tamamı vardır .

Bu biraz nokta etrafında, ama her zaman bu noktayı yapmaya çalışıyorum, akü voltajını ölçerken yük altında olması gerekiyor. Bu kimyaya göre değişir, ancak lityumda çok önemlidir. Bozuk para hücrelerini cihazlarımıza yerleştirip kullanan bir iş arkadaşım vardı, çünkü para hücreleri yüksüz neredeyse tam voltaj gösterdi. Herhangi bir miktarda bir yük altında (10kohm yaklaşık 2mA) düz ölüdürler.

Mikrodenetleyiciniz ve Siz

Kaçak akımda üretici sayfasını kullanmakla uğraştığınız için, muhtemelen düşünmeye de çalışacak olan özelliklere uymak için uğraşmanız gereken birçok farklı sorun vardır. Gördüğüm en büyük şey kayan bir girdi. Birçok mühendis, "Hey, bunun ne zararı olabilir?" Mikroamperler konuşuyorsanız biraz. Yüzen bir giriş, transistörlerinin durumunu sürekli değiştirir ve dalgalanmalar bir güç çekme farkına neden olur. Bir keresinde bir üründe daha az kullanım ömrüne sahiptik, çünkü 2 pimi yüzer halde bırakan, bekleme akımımızın MSP430'umuzda iki katına çıkmasına neden olan bir hata vardı. Çıktı almak için tüm pinlerinizi sürmeniz ve bir durumu tutmasına izin vermeniz gerekir.

Bu hesaplamaları yaparken uyandırma zamanı gibi şeyleri kaçırmak kolaydır. Çok sık yapıyorsanız, MSP430'umuzun ihmal edilemez bir uyanma zamanı olduğunu hatırlıyorum. Ayrıca, çevrimiçi olduğunda bir an için daha büyük bir güç darbesine sahipti. Küçük ev sahibi RTOS'umuz bunu hesaba katmak zorunda kaldı ve kapatma X milisaniyeden azsa NOP'larla atladık ve güç tasarrufu sağladık.

Çok uzun ömürlü bir ürün arıyorsanız, uygun kaplamaya ihtiyacınız olacak . Cildinizdeki yağlar hemen bir sorun değildir, ancak zamanla tahtanızda hafif iletken bir malzeme oluştururlar. Conformal kaplama, kartınızı bu küçük akım emme yan etkisinden korur.

Düşük güç kullanımı hakkında sahip oldukları uygulama notlarını okuyun, muhtemelen pinlerin çıktı olarak tutulması ve diğer birçok önemli ve faydalı gerçek gibi konuları kapsar.

Son olarak, sadece uygulama notlarını okuduğunuz ve ürününüzü çalıştırdıktan bir hafta sonra her şey iyi göründüğü için kendinizi rahatlatmanıza izin vermeyin, clabacchio'nun dediği gibi yapmalısınız, ölçmeli ve emin olmalısınız. Kodunuzu normal olarak hata ayıklayın, bunun bir parçası, boşta akımınızın uA yerine mAs olmasına neden olan bir hata yapıp yapmadığınızı veya hatta yaptığımız şeyi yaptıysanız ve bir iğne kazada yüzdüğünü bulmanız gerekir. . Bunu yaparken tamponlu ölçümler kullandığınızdan emin olun, cihazınızda veri alan büyük bir sızıntı varsa, test sırasında bir köstebek tepesinden bir dağ yapabilirsiniz. Ayrıca, pullups asla unutma, dikkatli değilseniz onlar küçük güç domuz.


% 20 +% 4 / gün, bu çok ilginç ve üzücü sayılar. (Bu yüzden AA pil gerektiren dijital kameraları asla satın almam.)
Al Kepp

@AlKepp, inanıyorum lityum bazlı AA satın alabilirsiniz, sadece biraz daha pahalı.
Kortuk

2

Teori doğru görünüyor, sadece bir ipucu verirdim: çok düşük görev döngüsüne sahip devrelerin (cihazın çalıştığı süre) tasarlanması uyku güç tüketimini bilmek normaldir (ve yaptığınız şey budur, ancak şunu öneririm) Bir kez inşa edildiğinde ölçün, çünkü tasarımın güç sızıntısı üzerinde ne kadar etkilendiğini keşfettim.

Daha sonra, ancak bu daha büyük akımlar ile aynı hassasiyeti gerektirmez, cihazın aktif durumu sırasında tüketilen enerjiyi ölçmeye çalışmalısınız. Bunu, breadboard ile de yapabilirsiniz, çünkü ihtiyacınız olan ortalama emilen akımın ve cihazın açık olduğu sürenin bir ölçüsüdür (~ 10s).

Sonra, çakışma zamanını önemsemeden enerjilerinizi (ya da Ah, istediğiniz gibi) toplayabilirsiniz.

Ancak, şimdi bu tür bir ölçümden gelirsek, veri sayfası tarafından verilen değerlere çok fazla güvenmeyin ve tasarımınızın bu değeri garanti edip edemeyeceğini deneyin; örneğin, DIO arabirimleri nedeniyle istenmeyen sızıntıyı önlemek için mikrodenetleyicinizin tüm çıkış pimlerini doğru bir şekilde kontrol edersiniz ve belki de mikrodenetleyicinin güç alanlarıyla da çalışmanız gerekir. İyi şanslar!

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.