सुपर कैपेसिटर से पावर माइक्रोकंट्रोलर

Question

मेरे पास एक यूसी है जो 1.8V के साथ 3.3V तक काम करता है। वर्तमान खपत स्लीप मोड में लगभग 20uA और सक्रिय अवस्था में लगभग 12 mA है। यूसी हर मिनट लगभग 100 एमएस के लिए सक्रिय स्थिति में प्रवेश करेगा।

इसलिए मैं इसे Vishay सुपर कैप: 15F से 2.8 वोल्ट के ESR के साथ 1.2k 1kHz पर पावर देने की कोशिश कर रहा हूं।

गणित कहता है कि मैं इस वोल्टेज से लगभग १.१० mA खींच सकता हूं, इससे पहले वोल्टेज १.ts वोल्ट तक गिर जाता है, जिस समय माइक्रो बंद हो जाएगा।

तो .. सवाल: क्या मुझे कुछ याद आ रहा है? क्या मुझे सुपर कैप और माइक्रो के बीच एक छोटा इलेक्ट्रोलाइटिक जोड़ना चाहिए? वोल्टेज में स्पाइक्स को अंतिम (संभव?) सीमित करने के लिए एक छोटा जेनर? क्या मुझे संधारित्र से थोड़ा और बाहर निकलने के लिए हिरन बूस्टर कनवर्टर जोड़ना चाहिए?

इसके अलावा .. अगर मैं माइक्रोकंट्रोलर पर ब्राउनआउट डिटेक्शन को निष्क्रिय कर देता हूं, तो शायद मैं संधारित्र से 10% अधिक चार्ज की तरह कुछ खींच सकता हूं? मैं माइक्रो आउटपुट gibberish के मामले में त्रुटि जांच को लागू कर सकता हूं, जो आमतौर पर ब्राउनआउट डिटेक्शन के साथ कम वोल्टेज परिदृश्यों में होता है।

Comments

यदि कम वोल्टेज के कारण माइक्रो आउटपुट अस्पष्ट हो जाता है, तो उस माइक्रो पर चलने वाला कोई भी त्रुटि सुधार भी अस्पष्ट है।

— एरोनडी

कोई व्यक्ति उसी माइक्रो पर त्रुटि-जाँच कोड क्यों चलाना चाहेगा जो त्रुटियों को उत्पन्न कर रहा है? डेटा डाउनलोड समय में त्रुटियों के लिए जाँच की जाएगी। (क्षमा करें, यदि मैं अपने मूल पद में स्पष्ट नहीं था)

— निक एम

1.2 ओम के ESR में 4.1mA का लोड नहीं होगा ~ वोल्टेज ड्रॉप के 5 मिलीवोल उत्पन्न? (0.0049V = 0.0041A * 1.2Ohms)

— सैम

ओह, यह एक दिन है। मान लें कि आप जिबरिश के भंडारण से ठीक हैं, फिर भी यह सवाल है कि क्या आपका पता सही है। कम वोल्टेज वाले परिदृश्य में शाब्दिक रूप से कुछ भी अस्पष्ट हो सकता है: संग्रहीत किए जाने वाले डेटा, इसे स्टोर करने के लिए पता, प्रोग्राम काउंटर, यहां तक ​​कि निर्देश भी। (कार्यक्रम अभी भी ठीक संग्रहीत है, लेकिन गलत तरीके से लाया या निष्पादित किया जा सकता है)

— हारून

विशेष रूप से खतरनाक है यदि आप प्रोग्राम और डेटा दोनों के लिए एक ही भंडारण का उपयोग करते हैं। यदि आपके पास एक अलग EEPROM नहीं है, चाहे वह ऑन या ऑफ-चिप हो, तो आप उससे बहुत अधिक चिपके हुए हैं। अब अगर लेखन संबोधन अस्पष्ट हो जाए तो क्या होगा?

— एरोनडी

Answer 1

आपके मापदंडों से, आपका सुपरकैप 1848 सेकंड से 1.8v तक लगातार 12mA ड्रॉ के तहत डिस्चार्ज होगा।

$$Bt(seconds) = C(Vcapmax - Vcapmin) / Imax$$

यदि यह प्रत्येक मिनट में केवल 100ms के लिए सक्रिय है, तो इसका कर्तव्य चक्र है:

$$100ms / 60000ms = 0.0016667%$$

यह ~ 1.1 मिलियन मिनट या लगभग दो साल तक चलेगा। हालांकि स्लीप मोड ड्रा को छोड़कर। 20uA पर, दिलचस्प रूप से आपकी कुल सक्रिय मोड बिजली की खपत आपके कुल स्लीप मोड बिजली की खपत के समान होगी, इसलिए हम आसानी से अनुमान लगा सकते हैं कि स्लीप मोड (जो कि कुल समय का 99.84443% होगा) सहित, आपका डिवाइस चलेगा पूरी तरह से चार्ज करने के लिए 1.8v से लगभग एक वर्ष के लिए। आप उच्च दक्षता वाले हिरन-बूस्ट को जोड़कर इसे काफी बढ़ा सकते हैं, बशर्ते आप इसके साथ बहुत अधिक नुकसान न जोड़ें। कुछ आधुनिक बूस्टर कन्वर्टर्स 0.25v के रूप में कम से 1.8v बाहर उपज कर सकते हैं।

Comments

तो अब दूसरा सवाल यह है कि सुपरकैप में कितना आंतरिक रिसाव होता है? यह नगण्य हो सकता है, या यह सिस्टम पर हावी हो सकता है।

— एरोनडी

कल्पना पत्र पढ़ें। कुछ घंटों या दिनों के लिए रिसाव अधिक होता है, लेकिन उस समय तक नगण्य स्तर तक गिर जाता है। यह सिर्फ अपने इलेक्ट्रोलाइट हालत के लिए समय की जरूरत है, तो अपने जाने के लिए अच्छा है।

— स्पार्की 256

संधारित्र के रिसाव के बारे में अच्छी सोच। अपने बोर्ड में किसी भी इनपुट पिन के लीकेज, पैसिव्स आदि का भी ध्यान रखें। 20A एक छोटी मात्रा है इसलिए कुछ भी उस आंकड़े में काफी जोड़ सकता है। मैं सुपरकैप के बजाय एक साधारण लिथियम प्राथमिक बैटरी (रिचार्जेबल प्रकार नहीं) पर विचार करूंगा; वे वर्षों तक अपना प्रभार रखते हैं और बहुत प्रभावी होते हैं। वे आपको 3.6V देते हैं, लेकिन शायद आप यह काम कर सकते हैं।

— गुइलेर्मो प्रांडी

Answer 2

शराबी से जवाब सही है, लेकिन एक महत्वपूर्ण बात याद आ रही है। आपको सुपरकैप ईएसआर पर विचार करना चाहिए। सुपरकैप के लिए, वे अक्सर 100 ओम की सीमा में होते हैं, जो एमसीयू सक्रिय होने पर 1V से अधिक की वोल्टेज ड्रॉप का कारण होगा, जिससे यह बंद हो जाएगा।

इसलिए, आपके पास समानांतर में कम ईएसआर के साथ एक नियमित टोपी होना चाहिए, जो कि 100 एमएस गतिविधि के दौरान वोल्टेज को पकड़ सकता है। 1000 यूएफ इलेक्ट्रोलाइटिक जैसा कुछ निश्चित रूप से उपयुक्त होगा।

कैप के रिसाव की भी जांच करें। सुपरकैप और समानांतर इलेक्ट्रोलाइटिक दोनों। यह करंट काफी हद तक स्टैंडबाय MCU करंट के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है। हालांकि, वे शायद ही कभी डेटशीट में उल्लिखित हैं। आपको परीक्षण करने की आवश्यकता हो सकती है।

Comments

यह एक ESR 1.2O 1kHz पर है

— निक एम

जो कि एक सुपरकैप का नर्क है। इस मामले में, आपको समानांतर में इतनी बड़ी अतिरिक्त टोपी की आवश्यकता नहीं है। बस कुछ 10u सिरेमिक रखो, शॉर्ट करेंट स्पाइक्स के कारण वोल्टेज ड्रॉप को रोकने के लिए, और निश्चित रूप से एमसीयू के करीब 100n।

— मंद

यदि आप एक हिरन-बूस्ट जोड़ते हैं, तो इसकी कल्पना शीट में इसके लिए आवश्यक कैप पर्याप्त होना चाहिए। यदि आप एक रैखिक कम-ड्रॉपआउट नियामक का उपयोग करते हैं, तो इसके संदर्भ डिजाइन में विशिष्ट 10uF कैप पर्याप्त होना चाहिए। आपको उन कैप्स से सावधान रहना होगा जो आप चुनते हैं और आप कितने जोड़ते हैं, उनका ईएसआर आपके कुल सिस्टम लॉस में जोड़ता है। वही किसी भी पुल-अप प्रतिरोधों, या किसी भी ट्रांजिस्टर के लिए जाता है।

— ड्रंकन कोड बंदर

क्या @ डनकेन ने कहा। वैसे, आप एक शराबी बंदर के लिए आश्चर्यजनक रूप से प्रासंगिक चीजें कह रहे हैं। मैं आधा स्मार्ट नहीं हूँ, जब मैं नशे में हूँ, और मैं एक बंदर भी नहीं हूँ ... वैसे भी, चौतरफा पीता हूँ! एर ... सब राउंड अप!

— मंद

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