Zayıf akü izleme

3S doğrusal regülatör aracılığıyla 1S lipodan bir mikro denetleyici çalıştırmak istiyorum. Ancak akü voltajını ölçmem gerekiyor. Voltaj bölücüsü kullanmayla ilgili sorun, dahili olarak koruma devresi olabilecek veya olmayabilir pilin zamanla boşalmasıdır. Kullandığım AVR'nin önerilen giriş empedansı 10K'dan yüksek olmadığından, bölücü de çok büyük.

Korunmasız bir pili birkaç ay boyunca öldürmeden bu voltajı izlememe izin verecek bir çözüm önerebilir mi? Devre, uzun bir süre derin uyku moduna girebilir, bu da bir voltaj bölücü çözümünün en fazla gücü tüketeceği anlamına gelir.

Hem Hanno hem de Andy'nin çözümünü kullandım. Tüm girdiler için teşekkürler. Ne yazık ki sadece bir cevap seçebilir.

Voltaj bölücünün MCU'ya derin uyku modunda katılması gerekir ... O zaman bu bir P kanalı FET (örneğin) ile elde edilebilir .... MCU uyandığında, pil voltajını ölçmek isteyecektir. Akü + V'yi voltaj bölücüye bağlayan bir P kanalı FET etrafında oluşturulmuş bir devreyi açabilirsiniz: -

ADC girişi sağda gösterilir ve MCU BC547'yi 10k direnç yoluyla etkinleştirmedikçe, ona ulaşan voltaj olmaz. Aktivasyon olmadan, P kanalı FET kapalı ve neredeyse açık devre. MCU'yu uykudayken kontrol piminde olması gerektiği gibi aşağı çekecek şekilde programlayabilirseniz, o noktadan toprağa başka bir (diyelim) 10k direnç ekleyin - bu, P kanalı FET'in tamamen kapalı olmasını sağlar.

Küçük bir uyarı kelimesi, düşük pil sızıntısı olan bir P kanal fet seçin, aksi takdirde pil ömrü hafif bir drenaj olacaktır, ancak çoğu fets 100nA'nın altında ve 1nA bölgesinde birçoğu olacaktır.

Son bir şey - voltaj kapalıyken mikro kapalıyken bekleme akımı üzerinde nasıl performans gösterir - buna da dikkat etmeniz mi gerekiyor?

Sadece pilin ne zaman biteceğini öğrenmeniz gerektiğinde (veya bundan kısa bir süre önce bir uyarı verdiğinizde), voltajını doğrudan ölçmeniz gerekmez. Akü minimum voltajına ulaşmadan önce regülatörün çıkış voltajı 3V'un altına düşecektir. Böylece mikro denetleyicinin besleme voltajını ölçebilirsiniz.

Gerçek yeteneklerine bağlı olarak, bunu bir voltaj bölücü kullanmadan yapabilirsiniz. Örneğin, bir PIC12F1822 için ADC veri sayfasına bakın (sayfa 141):

PIC'nin dahili bir voltaj referansı vardır ve değerini (çoklayıcıya giren 'FVR tamponu') ölçebilir. Ancak, besleme voltajını ADC ölçümleri için referans olarak da kullanabilir (üstte ADPREF seçici).

Bu göz önüne alındığında, basitçe besleme voltajına göre voltaj referansını ölçebilir ve sonuç olarak besleme voltajını alabilir. 12F1822 durumunda, dahili referans 2.048V'dir ve ADC 10 bit çözünürlüğe sahiptir. Besleme gerilimi 3,0V'un altına düştüğünde, ADC sonucu 699'dan daha yüksek olur:

ADCresult=1024∗2.048

Giriş voltajı ve referans voltajı normal şekilde değiştirildiğinden, daha düşük besleme voltajının daha yüksek ADC sonuçları anlamına geldiğine dikkat edin. ADC sonucu göz önüne alındığında, gerçek besleme voltajını bulmak için bu formülü dönüştürebilirsiniz.

Gerçekten doğrusal regülatöre mi ihtiyacınız var? ΜC'yi tam akü voltajında ​​çalıştırmak işleri daha kolay hale getirecektir. Ayrıca, regülatör ve µC, güç tasarrufu modlarında bile, pili sürekli olarak boşaltan her zaman güç tüketecektir. Veri sayfalarına bir göz atın ve bunu aklınızda bulundurun.

ADC girişi (AVR µC'de olduğu gibi ortak bir örnek ve basılı ADC'nin) sadece bir değer gerçekten örneklerken akımı batıracağından, geçici düşük giriş empedansı sadece bir kapasitör eklenerek telafi edilebilir:

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Maksimum örnekleme frekansı elbette bu şekilde sınırlandırılacaktır, çünkü kapasitör bir sonraki örnekleme yapılmadan önce büyük direnç üzerinden yeniden şarj etmek için zamana ihtiyaç duyacaktır, ancak yine de saniyede bir kez daha fazla ölçüm yapmayacağınızı varsayıyorum.

Kapasitörün yeniden şarj edilmesi için gereken süre, kapasitesini ve / veya R1'i değiştirerek ayarlanabilir. Daha büyük R1 = daha az enerji "kaybı" + daha düşük maks. Örnekleme frekansı. Belirli bir direnç için daha küçük kapasite daha hızlı şarj edilir vb.
R1'in değerini en üst düzeye çıkarmak isteyeceksiniz ve daha sonra istenen örnekleme frekansını elde etmek için C1 değerini en aza indirmeniz gerekebilir.

Minimum kapasite, ADC'nin bir numune için çekeceği yük miktarına bağlıdır, bu da ADC'nin numune tamponunun kapasitesi ile belirlenir. AVR cihazları için bu değerin veri sayfasında belirtildiğini hatırlıyorum. Diğer uC'ler için söyleyemem, ancak şemadaki 1 uF muhtemelen her durumda fazlasıyla yeterli olacaktır ve muhtemelen 10 kat kadar azaltılabilir. ADC'nin spesifikasyonları anlatacak.

Düzenle:

Bunu Atmel'in ATmega1284p veri sayfasında buldum. S&H tamponunun kondansatörü 14 piko -aarad olarak belirtilir , bu nedenle C1 için birkaç nano -farad bol olmalıdır.

Tartışma örneğin bakınız burada .