Wysokosprawne zasilanie z Li-Ion

[KrzychS]

Witam,

Macie może propozycje wykonania zasilacza z akumulatora Li-Ion 3,7V na napięcie 3V ?

Potrzebuję do zasilenia ATMegi88, karty SD i bluetootha.

Oczywiście układ powinien mieć jak najwyższą sprawność energetyczną.

Pozdrawiam.

[small-man]

Stabilizator 3V3?

[Tolo]

albo przetwornica...

[marek1707]

Przy tak małym napięciu i tak małej różnicy nic lepszego niż stabilizator liniowy nie zrobisz. Dostaniesz sprawność średnią 81% a bardzo niewiele przetwornic ma większą. Przestrzegam przy okazji, że naładowany LiPol ma 4.2V ale rozładować go możesz i do 3V. W praktyce musisz mieć min. 0.2V zapasu, więc będziesz mógł pracować tylko do 3.2V a to oznacza zmarnowanie (niewykorzystanie) być może 20% pojemności ogniwa. Weż to pod uwagę przy szacowaniu czasu pracy. Na pewno większą (sumarycznie) sprawność uzyskałbyś budując dobrą (czyt: drogą) przetwornicę obniżającą, zasilaną z 2 ogniw LiPol.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[small-man]

Albo kupić takie aku i problem z głowy ( http://www.batimex.pl/towar.php?idtowaru=2398&idzastosowanianad=393 )

[marek1707]

Ale to nie jest do takich celów. Tym to można podtrzymać jakąś pamięć albo popychać coś malutkiego z LCD na pokładzie. Bardzo wolno się ładuje, typowe napięcie rozładowania to 2.5V a prąd taki, że sam procesor ledwo napędzi. A gdzie tu jeszcze karta? Bluetooth?

[KrzychS]

Napięcie zasilania tych układów jest w granicach 3..3,6V. Optymalne 3,3V.

Chciałem zastosować LDO, ale ma sporą konsumpcję własną, chyba że można gdzieś znaleźć z regulatorem na MOSFEcie i Dropoucie w granicach 100mV.

[marek1707]

Nawet najlepszy LDO będzie miał jakiś spadek. Tak jak piszesz, super-fajnemu starczy nawet 100 a może i 50mV ale to wciąż nie rozwiązuje problemu zakresu napięć wejściowych. Skoro Twoje układy najlepiej się czują przy 3.3V a jeszcze pracują przy 3.0 to byłoby fajnie dać im te 3.3 niezależnie od stopnia rozładowania ogniwa. Co to w ogóle za aplikacja? Bo optymalny zasilacz będzie od tego zależał. Problem zasilania z jednego ogniwa LiPol ma dziś wiele urządzeń więc i przetwornic zapewniających 3.3 lub 5V z jednej celi też się trochę narobiło. Czy to jest jednostkowy projekt czy jakaś większa seria? Chce Ci się szukać optimum czy LDO Cię zadowala? Żeby zachować założony czas pracy nie mogąc przy tym do końca rozładować ogniwa będziesz musiał użyć większego. Masz na to miejsce? Jeśli tak, wstaw np. 2 razy większe niż wychodzi z pojemności podawanej przez producenta, średniego prądu obciążenia i wymaganego czasu pracy. Będziesz działał od 4.2 (podczas ładowania) do np. 3.2V. Jeśli to nie jest akceptowalne, musisz iść w stronę topologii SEPIC lub flyback. Na to wszystko są scalaki, bierzesz gotowe rozwiązania ale koszt i powierzchnia na PCB na pewno będą wyższe.

[KrzychS]

Niestety większość projektu jest zakończona włącznie z obudową, więc zmodernizować mogę tylko "elektroniką".

Czas pracy jest prawie odpowiedni, tylko te prawie...

Strata pojemności dolnym napięciem ogniwa ok. 3,1V jest do zaakceptowania, tylko nie znalazłem odpowiedniego LDO.

Zastanawiam się nad LP2980IM5-3.0 z Iwy=150mA, tylko nie mogę znaleźć pdf do niego, jedynie jest do LP2980, który opisany jest jako 50mA prądu wy.

[marek1707]

O ile pamiętam LP2980 zawsze miał 50mA a IM5 oznacza tylko obudowę SOT23-5. Nawet jeśli któryś dystrybutor napisał inaczej (skąd wziąłeś to 150mA?) to dane katalogowe zawsze były takie same. Ja często używałem LP2950 ale nigdy w wersji 3V (i nie wiem czy jest) ale też jego odmianę LP2951 z ustawianym napięciem wyjściowym. Ten ostatni jest bardzo elastyczny, ma 100mA ale za to SO8 więc raczej duży. MAXIM robi dużo takich jakby Ci idealnie pasowały ale to układy trudno kupowalne (próbki?) i raczej górna półka cenowa. Używam ich w dużych projektach ale niechętnie ze względu na terminy dostaw i właśnie ceny. Spróbuj jeszcze Analog Devices, Linear Technology itp. No i jeszcze ważne jest gdzie kupujesz.

[KrzychS]

Można znaleźć:

sklep.avt.pl

www.tme.eu

No chyba, że w obydwu sklepach są błędy.

Jakie ewentualnie z doświadczenia polecasz ?

[marek1707]

Heh, z tym prądem to trochę naciągane. Producent gwarantuje, że do 50mA wszystko będzie w porządku. Do takiego prądu specyfikowane są napięcia wyjściowe, ch-ki załączania/wyłączania, odpowiedzi impulsowe, tłumienie zakłóceń itp Jest także pozycja pt. "Peak Output Current" i tam stoi typowo 150mA a minimalnie 100mA. Ale jest też w niej małym druczkiem, że wtedy napięcie wyjściowe spadnie co najwyżej o 5%. Czy to jest jeszcze regulacja czy już ograniczenie prądowe? Oceń sam. Poza tym układ w tak malutkiej obudowie będzie cierpiał przedw wszystkim z powodu mocy strat. Widać jak duży nacisk położył National w system ochrony temperaturowej. Prąd zwarciowy wynosi 150mA w stanie ustalonym (przy Uwy=0) ale patrząc na wykres tego prądu w czasie widać, że głównym ogranicznikiem wcale nie jest gęstość prądu tranzystora regulacyjnego tylko wzrost temperatury struktury - to ona de facto reguluje ten prąd i wyzwala ukłąd zabezpieczający, pracujący z histerezą kilku stopni C. Żebym był dobrze zrozumiany: to nie producent naciąga - w danych katalogowych wszystko jest na dłoni jak rzadko - National zawsze był tu wzorem. Ludzie w sklepach nie zawsze mają tyle czasu by dokładnie czytać dane, znajdą coś, wrzucą do opisu i tak zostaje po wsze czasy.

Zastanawiam się właśnie co Ci polecić. Ostatnio w projektach używamy (to chyba znak czasów) układów bardziej zintegrowanych - tak wychodzi taniej. Np. Richtek robi dużo takich "combo" gdzie masz dwie-trzy przetwornice up albo down, kilka LDO itp. Niestety ani to się nie nadaje do takiego małego projektu ani też nie jest kupowalne chyba, że cała szpulka. Raczej jesteś skazany na układy standartowe. Mógłbym przegrzebywać strony producentów ale sam też na pewno sobie poradzisz. Acha, jeszcze zajrzyj do Sipex'a.

Z oferty TME wybrałbym:

LP3985IM5-3.3: jest w magazynie, niedrogi, 150mA (prawdziwe) no i CMOSowy drop-out,
MAX1792: drogi (jak to Maxim) ale mały, też fajny no i prądu nie zabraknie

i pewnie jeszcze kilka innych 🙂

[KrzychS]

Wyszukałem w TME coś ciekawego LP3984IMF-3.1

Przy 150mA ma dropout 100mV, więc łącznie na we można zejść na 3,2V.

Znasz ten układ ?

[marek1707]

Nie. Dokładnie tego nie używałem. Fajny. Też go widziałem ale kilka sztuk w magazynie źle wróżyło więc go nie wpisałem. Jeśli masz go wstawić do gotowego projektu, zwróć uwagę na warunki stabilności (rozdz. Output Capacitor). Szkoda, że nie ma wykresu obszaru stabilności tylko trochę wytycznych słownych ale zawsze to coś. Ciekawe skąd takie napięcie przyszło im do głowy?