Мікроконтролер живлення від суперконденсатора


9

У мене є ЦК, який працює від 1,8 до 3,3 В. Споживний струм становить приблизно 20 мкА в режимі сну і близько 12 мА в активному стані. UC буде переходити в активний стан приблизно 100 мс щохвилини.

Тому я намагаюсь живити це від супер-кришки Vishay: 15F на 2,8 вольт з ШОЕ 1,2O на 1 кГц.

Math каже, що я можу витягнути з цього ковпака близько 4,10 мА, перш ніж його напруга знизиться до 1,8 вольт, і в цей момент мікроекран вимкнеться.

Отже .. питання: я щось пропускаю? Чи варто додати невелику електролітику між супер кришкою та мікро? Невеликий ценер для обмеження можливих (можливих?) Стрибків напруги? Чи варто додати перетворювач посилення долара, щоб отримати трохи більше конденсатора?

Крім того .. якщо я відключу виявлення коричневого кольору на мікроконтролері, можливо, я можу витягнути з конденсатора щось на зразок 10% більше заряду? Я можу здійснити перевірку помилок у випадку, коли мікровиходи невміло, що зазвичай відбувається в сценаріях низької напруги, де виявлення коричневого відключення відключено.


2
Якщо мікровиходи хизуються через низьку напругу, то будь-яке виправлення помилок, яке працює на цьому мікро, також є химерним.
AaronD

Чому б хотілося запустити код перевірки помилок на тому ж мікро, який може генерувати помилки? дані перевірятимуться на помилки під час завантаження. (вибачте, якщо я не зрозумів у своєму початковому дописі)
Nick M

1
Чи не буде навантаження в 4,1 мА через ШОЕ 1,2 Ом генерувати ~ 5 мілівольт падіння напруги? (0,0049V = 0,0041A * 1,2Ohms)
Сем

2
О, це реєстратор даних. Якщо припустити, що ви добре зі зберіганням гнучки, все ще виникає питання, чи правильно вказано ваше звернення. Буквально що завгодно може бути химерним у сценарії низької напруги: дані, які потрібно зберігати, адреса для їх зберігання, лічильник програм, навіть самі інструкції. (програма все ще зберігається нормально, але її можна отримати неправильно або виконати)
AaronD

1
Особливо небезпечно, якщо ви використовуєте однакові сховища і для програми, і для даних. Якщо у вас немає окремого EEPROM, незалежно від того, чи він чи мікросхему, ви з цим сильно застрягли. Тепер, що станеться, якщо адреса для письма стає химерною?
AaronD

Відповіді:


7

З ваших параметрів, ваш суперкап розрядиться за 1848 секунд до 1,8 В при постійному розтягуванні 12 мА.

Bt(seconds)=C(VcapmaxVcapmin)/Imax

Якщо він активний лише 100 мс щохвилини, він має робочий цикл:

100ms/60000ms=0.0016667

Це тривало б ~ 1,1 мільйона хвилин, або близько двох років. Це виключає режим сну. При 20uA, що цікаво, ваше загальне споживання енергії в активному режимі буде приблизно таким же, як і загальне споживання енергії в режимі сну, тому ми можемо легко оцінити, що, включаючи режим сну (який складе 99,84443% від загального часу), ваш пристрій триватиме близько року від повністю зарядженого до 1,8В. Ви можете розширити це досить небагато, додавши високий приріст доларів, за умови, що ви не додасте занадто багато збитків. Деякі сучасні прискорювальні перетворювачі можуть виводити 1,8 В на рівні від 0,25 В дюйма.


Тож тепер інше питання: скільки внутрішнього витоку має суперкапа? Це може бути незначним, або воно може домінувати в системі.
AaronD

Прочитайте аркуші специфікацій. Витік високий протягом декількох годин або днів, але до цього часу опускається до незначного рівня. Просто потрібен час, щоб умовити свій електроліт, тоді вам добре.
Sparky256

2
Добре задумавшись про витік конденсатора. Пам’ятайте також про витоки, пасиви тощо будь-яких вхідних штифтів, які можуть мати ваша плата. 20 мкА - це невелика кількість, тому що-небудь може значно доповнити цю цифру. Я б розглядав просту літієву первинну батарею (не акумуляторну батарею) замість суперзаглушки; вони зберігають свою плату роками і дуже економічно вигідні. Вони дають вам 3.6V, але, можливо, ви можете це зробити.
Гільєрмо Пранді

5

Відповідь від П’яного є правильною, але є одна важлива річ. Ви повинні врахувати суперкап ШОЕ. Для суперкап, вони часто знаходяться в діапазоні 100 Ом, що може спричинити падіння напруги понад 1 В, коли MCU активний, і призведе до його вимкнення.

Отже, у вас повинен бути паралельний ковпачок з низькою ШОЕ паралельно, який може утримувати напругу протягом 100 мс активності. Щось подібне до 1000 uF електролітичних, безумовно, було б доречним.

Також перевірте протікання ковпачків. Як суперкап, так і паралельний електролітик. Цей струм може бути значним відносно струму очікування MCU. Однак вони рідко згадуються у таблицях. Можливо, вам доведеться протестувати.


У цього ESR 1.2O на частоті 1 кГц
Nick M

1
Це пекло суперкап. У цьому випадку вам не потрібна така велика додаткова шапка паралельно. Просто покладіть кераміку 10u, щоб запобігти падінню напруги через короткі спливи струму, і звичайно звичайні 100n близькі до MCU.
тьмяний

1
Якщо ви додасте збільшення долара, обмежень, які знадобляться в специфікаційному аркуші, повинно бути достатньо. Те саме, якщо ви використовуєте лінійний регулятор низького виходу, типових ковпачків 10uF у його еталонній конструкції має бути достатньо. Ви повинні бути обережними щодо обраних вами лімітів та скільки ви додасте, їх ESR додає до ваших загальних втрат у системі. Те саме стосується будь-яких підтягуючих резисторів або будь-яких транзисторів.
П’яна коду Мавпа

3
Що сказав @Drunken До речі, ви говорите напрочуд актуальні речі для п’яної мавпи. Я не наполовину розумний, коли п’яний, і навіть не мавпа… У всякому разі, п’єш все кругом! Ер ... Оновлення в усі раунди!
дим

1
PS кераміка бити електрони в будь-який день тижня при струмах витоку - це чудовий додаток, щоб скористатися великою керамікою мікросхем X5R або X7R (до 100 + мкФ!)
ThreePhaseEel
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.