Gestione dell'alimentazione per CR2032: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Fare un'applicazione a basso consumo energetico richiede alcuni componenti speciali e la cura delle linee di codice. Alcuni componenti danno questa caratteristica, altri necessitano di essere lavorati in breve tempo. l'idea principale quando lavoriamo in applicazioni a bassissima energia è il tipo di batteria. la scelta di questo dipende da:

- La dimensione dell'applicazione (parte meccanica)

- La quantità di energia necessaria (parametro in mAh)

- La temperatura della zona (la temperatura influisce su alcuni tipi di batterie)

- La potenza assorbita (energia consumata dal dispositivo)

- capacità di alimentazione (corrente richiesta, quanta batteria può dare in Amper)

- zona di tensione di lavoro del componente (tensione necessaria per attivare il componente elettronico).

Tra tutti questi caratteri già menzionati Il più importante che dovrebbe essere preso in considerazione è la tensione di ogni componente. Quindi, quando l'energia diminuisce e l'energia della batteria diminuisce, dobbiamo essere sicuri che tutti i componenti funzionino e rispondano.

ad esempio se utilizziamo la batteria CR2032. la capacità della batteria è di 230 mAh e la tensione è 3V e dovrebbe essere in uno stato basso e deve essere cambiata quando la tensione scende a 2 volt. quindi usiamo NRF24L01+, ATMEGA328P e DHT11 per creare un'unità di temperatura wireless. Il processo può funzionare normalmente con NRF2401+ e atmega328p (con frequenza di 4 Mhz) perché può funzionare con una tensione di 1,9. ma per DHT11. se la batteria scende sotto i 3 volt, il sensore non sarà stabile e otterremo dati errati.

in questo istruibile PROPONIAMO UN REGOLATORE DI ENERGIA MOLTO BASSO per la batteria CR2032 in grado di gestire l'uscita a 3 volt poiché l'ingresso è basso fino a 0,9 volt. andiamo a usare

Passaggio 1: l'IC principale

Useremo TPS6122x dal Texas Instrument. fornisce una soluzione di alimentazione regolata per prodotti alimentati da una batteria alcalina a una, due o tre celle, NiCd o NiMH o una batteria agli ioni di litio o ai polimeri di litio. funziona con una tensione di ingresso da 0,7 a 5,5 v e fornisce una tensione di uscita stabile. esiste 3 versioni:

- TPS61220: versione regolabile, è possibile fissare la tensione di uscita da 1,8 V a 6 V

- TPS61221: uscita fissa a 3,3 V, utilizzata in questo istruibile.

- TPS61222: tensione fissa 5.0V

ha una buona efficienza con bassa corrente di riposo: 0,5 μA. e corrente a basso consumo in stato spento: 0,5 μA.

è una buona scelta per una lunga durata e può assicurare una stabilità di tensione.

Passaggio 2: schema e rendilo vivo

Lo schema esiste nella scheda tecnica ufficiale. alcuni dettagli devono essere presi come notato. l'induttore L ei due condensatori devono essere di buona qualità. Quando si esegue il PCB, è necessario avvicinare il condensatore e l'induttore al chip. aggiungiamo il supporto della batteria e abbiamo creato l'input utilizzando un valore di resistenza elevato. quindi puoi spegnere il circuito integrato semplicemente abbassando il pin di abilitazione e il grande valore del resistore lascia che la corrente sia molto bassa.

Ho progettato lo schema utilizzando eagle cad e ho realizzato questa soluzione come modulo per il test e la prototipazione. Ho aggiunto un portabatteria CR2032 e ho creato PINOUT in questo modo:

- GND: terra

- ENABLE: attiva / disattiva il regolatore

- Vout: l'uscita regolata a 3.3V

- VBAT: la batteria scarica direttamente, è possibile utilizzare un'altra sorgente come input per questo modulo (assicurarsi che sia installata una batteria)

Passaggio 3: rendilo vivo

l'ic principale utilizzato in questo progetto è molto piccolo, quindi renderlo in breadboard per il test non è facile, quindi l'idea è di creare un pcb che gestisca tutto lo schema, e aggiungiamo alcune funzioni di pinout come abilita, disabilita, accesso al input se vogliamo usare un altro tipo di batteria.

Condivido con voi lo schema in EAGLE CAD Link

PINOUT:

GND: terra comune

ENABLE: il modulo funziona direttamente se questo pin non è collegato o collegato ad alto livello, quando viene abbassato il regolatore smette di funzionare e l'uscita è collegata all'ingresso o alla batteria

VOUT: la tensione di uscita regolata

VBAT: può essere utilizzato come ingresso se si desidera utilizzare un'altra fonte, è possibile leggere direttamente la tensione della batteria in dotazione

Passaggio 4: prova

Bordo finito e realizzato da makerfabs, ho realizzato un video come funziona