PIC voltaj ölçümü

Pille çalışan bir cihaz çalıştırıyorum ve mikrodenetleyicimin (PIC) besleme voltajı hakkında rapor vermesini istiyorum.

Bu yüzden beslemede kaç pil kullanıldığını ve pil takımının şarj durumunu belirleyebilirim.

Besleme gerilimi 4xD (yaklaşık 6V yapan 1.2V nominal NiMH veya 1.5V Alkalinler) ila 12xAA (14.4V için 1.2V NiMH veya 18V için 1.5V Alkalin) arasındadır.

PIC'im, düzenlenmiş 5V'luk bir güç kaynağıyla çalışıyor.

Voltajı ölçmek için ADC portlarından birini kullanmayı planlıyorum ve bu nedenle 18V fsd'yi 0-5V aralığına eşlemem gerektiğine inanıyorum, bu yüzden kabaca giriş voltajını 3'e bölmem gerekiyor.

Bir direnç voltaj bölücü kullandığımı duydum, ancak tüketilen enerji açısından israf olabileceğini biliyorum.

Çok fazla enerji kaybı / israfı olmadan bu voltaj bölümüne ulaşmanın daha iyi bir yolu olup olmadığını mı merak ediyorsunuz?

Teşekkürler.

— mad_z
kaynak

Yanıtlar:

bir voltaj bölücü istiyorsunuz. güç kaybını önemsiyorsanız, yapabileceğiniz birkaç şey vardır:

çıkış terminalinde bir kapasitör ile oldukça yüksek empedanslı bir voltaj bölücü kullanın ve düşük güçlü bir op-amp ile tamponlayın. Op-amp ve ADC arasında bir RC filtresi kullandığınızdan emin olun, bu RC filtresinin değerleri genellikle 50-200 ohm, 1000pf civarındadır. Bu, ADC kanallar arasında geçiş yaparken ve yük ADC'nin iç kondansatörü ile dış pim arasında aktarıldığında voltajın sabit kalmasını sağlar. Bir op-amp tek başına bunu yapamaz. Yüksek empedanslı voltaj bölücüyü arabelleğe almazsanız, ADC kaçak akımı ve şarj aktarımı nedeniyle hatalar alırsınız.
voltaj bölücüyü değiştirin, örneğin besleme voltajına bağlayın / çıkarın, böylece bunu sadece istediğiniz zaman yapabilirsiniz. Bir PFET işe yarar, sadece onu nasıl kullandığınıza dikkat edin.

— Jason S
kaynak

Bu harika görünüyor, sadece kalan pil ömrünü gerçekçi bir şekilde ölçmek için bir pil takmanız (akım çekmeniz) gerektiğini eklemek istiyorum. Bir kapama düğmesi olan daha yüksek bir akım bölücü ile çok daha iyi durumdasınız.

— Kortuk

Benzer bir yanıt gönderdim ve silmek için oy verdim. Görünüşe göre sayfanın eski bir sürümü önbelleğe alındı. Buna oy verdim, gitmenin yolu bu.

— Lou

Voltaj bölücüsünü değiştirmek için +1. Çok faydalı bir numara.

— Clint Lawrence

@Kortuk: Çok iyi bir noktanız var, ama voltaj bölücüyü akü yükünden ayırırdım. N-kanallı bir FET'i doğrudan bir mikrodenetleyiciden sürmek gerçekten kolaydır (iyi ... mikro çıkış + FET kapısı arasında küçük bir direnç olmalı, genellikle 10-100 ohm kullanıyorum) ve FET tahliyesinden güç kaynağına bir direnç var . Bu iki işlevi birleştirmeye çalışmak ve değiştirilebilir bir voltaj bölücüsünü değiştirmek çok daha kolay. Ayrıca, yüksüz veya yüksüzken akü voltajını ölçmek istediğinizde birçok kez vardır. Aslında birini veya diğerini seçmek zorunda kalsaydım, yüksüz olarak ölçürdüm.

— Jason S

Jason S, gerektiğinde gücü nasıl azaltabileceğiniz konusunda iyi bir öneri sağladı. Ancak hayatı kendiniz için daha karmaşık hale getirmeden önce, gerçekten ne kadar güç sağlayabileceğinizi belirlemek mümkündür.

Düşük güçlü tasarımlar için, genel güç bütçesini göz önünde bulundurmalısınız. Pille çalışan bir cihaz için bu genellikle pillerin istenen ömrüne göre belirlenir. Devrenin geri kalanının birleşik gücü direnç bölücüsünden önemli ölçüde daha fazlaysa, ya endişelenmenize gerek yoktur ya da endişelenmek için devrenin diğer güç aç kısımlarına sahipsiniz.

— Clint Lawrence
kaynak

Perspektifin önemini vurgulamak için +1. Ekleyeceğim, eğer güç bütçenizin% 1'i ise, endişelenmeye değmez (bir grup voltaj bölücünüz yoksa!) - güç bütçenizin% 5-10'u varsa, endişelenmeye değer olabilir; % 20 veya daha fazla ise. (sadece benim 2c)

— Jason S

Bana iyi bir kural gibi geliyor. Diğer önemli nokta, bunları ölçüp hesaplayabilmemizdir. Ve bunu tahmin etmekten daha yararlı :)

— Clint Lawrence

İyi nokta Jason. Uygulama hakkında biraz daha: uzun süre kullanılmayan bir aydınlatma sistemidir ve daha sonra açıldığında, sabit akım devresi ile beslemeden yaklaşık 3A çeker. Bu nedenle operasyonda, voltaj izleme için güç çekişi, toplam güç çekmesinin önemsiz bir parçasıdır. Ancak bekleme modunda, pil kapasitesinin gereksiz yere boşaltılmamasını veya bekleme modunda herhangi bir kaçınılmaz parazit tüketiminin en aza indirilmesini istiyorum.

@ Kheng: Mikrodenetleyici dışında her şeyin ayrı bir güç kaynağına sahip olması mümkün mü? Çevre birimlerini, uC'nin kontrolü altında bir röle veya fet ile aynı anda açarlar. Daha sonra uC'nin bekleme akımını kontrol etmek kolay olmalı ve ayrı devrelerde gücü en aza indirgemek için endişelenmenize gerek yok.

— Clint Lawrence

@ Kheng: "Pil kapasitesinin gereksiz yere tüketilmemesini istiyorum" mühendis için çok sivri saçlı. Çekilen ortalama akım nedir? Bunu hesaplamak için ortalama görev döngüsünü ve rölanti akımını bilmeniz gerekir. Ardından, direnç bölücüden daha karmaşık bir şey yapmanın mantıklı olup olmadığını görmek için Jason tarafından verilen temel kuralları uygulayın. Mühendislik 'mümkün olanın en iyisini' YAPMAYIN, 'en düşük maliyetle gereksinimleri karşılar'.

— Wouter van Ooijen