Διαχείριση ενέργειας για CR2032: 4 βήματα

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Η εκτέλεση εφαρμογών χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας απαιτεί ειδικά πρόσθετα και φροντίδα γραμμών κώδικα. Ορισμένα στοιχεία δίνουν αυτή τη δυνατότητα, κάποια άλλα πρέπει να εργαστούν σε σύντομο χρονικό διάστημα. η κύρια ιδέα όταν δουλεύουμε σε εφαρμογές πολύ χαμηλής ενέργειας είναι ο τύπος της μπαταρίας. η επιλογή αυτού εξαρτάται από:

- Το μέγεθος της εφαρμογής (μηχανικό μέρος)

- Η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται (παράμετρος σε mAh)

- Η θερμοκρασία της περιοχής (η θερμοκρασία επηρεάζει ορισμένους τύπους μπαταριών)

- Κατανάλωση ενέργειας (ενέργεια που καταναλώνεται από το διαθέσιμο)

- ικανότητα ισχύος (Σε ρεύμα ζήτησης, πόση μπαταρία μπορεί να δώσει σε αμπέρ)

- περιοχή έντασης της εργασίας του εξαρτήματος (τάση που απαιτείται για την ενεργοποίηση του ηλεκτρονικού εξαρτήματος).

Μεταξύ όλων αυτών των χαρακτήρων που έχουν ήδη αναφερθεί Το πιο σημαντικό που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι η τάση κάθε εξαρτήματος. Έτσι όταν πέσει η Ενέργεια και πέσει η ενέργεια της μπαταρίας, πρέπει να είμαστε σίγουροι ότι όλα τα εξαρτήματα λειτουργούν και ανταποκρίνονται.

για παράδειγμα αν χρησιμοποιούμε την μπαταρία CR2032. η χωρητικότητα της μπαταρίας είναι 230 mAh και η τάση είναι 3V και υποτίθεται ότι είναι σε χαμηλή κατάσταση και πρέπει να αλλάξει όταν η τάση πέσει στα 2 βολτ. τότε χρησιμοποιούμε NRF24L01+, ATMEGA328P και DHT11 για να φτιάξουμε μια ασύρματη μονάδα θερμοκρασίας. Η διεργασία μπορεί να λειτουργήσει κανονικά με NRF2401+ και atmega328p (με συχνότητα 4Mhz) επειδή μπορεί να λειτουργήσει από τάση 1,9. αλλά για DHT11. εάν η μπαταρία πέσει κάτω από 3 volt, ο αισθητήρας δεν θα είναι σταθερός και έχουμε λάθος δεδομένα.

σε αυτό το διδακτικό ΠΡΟΤΕΙΝΟΥΜΕ ΠΟΛΥ ΧΑΜΗΛΟ ΡΥΘΜΙΣΤΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ για την μπαταρία CR2032 που μπορεί να χειριστεί την έξοδο σε 3 βολτ καθώς η είσοδος είναι χαμηλή έως 0,9Volt. πάμε να χρησιμοποιήσουμε

Βήμα 1: Το κύριο IC

Θα χρησιμοποιήσουμε το TPS6122x από το texas instrument. παρέχει ρυθμιζόμενη λύση τροφοδοσίας για προϊόντα που τροφοδοτούνται είτε από μονοκύτταρα, είτε με δύο κύτταρα, είτε με τρία κύτταρα αλκαλικά, NiCd ή NiMH, ή μονοκύτταρα Li-Ion ή Li-polymer μπαταρία. λειτουργεί με τάση εισόδου από 0,7 έως 5,5 v και δίνει σταθερή τάση εξόδου. υπάρχουν 3 εκδόσεις:

- TPS61220: ρυθμιζόμενη έκδοση, μπορείτε να διορθώσετε την τάση εξόδου από 1,8 V σε 6 V

- TPS61221: Σταθερή έξοδος 3.3V, που χρησιμοποιείται σε αυτήν την οδηγία.

- TPS61222: Σταθερή τάση 5,0V

έχει καλή απόδοση με χαμηλό ρεύμα ηρεμίας: 0,5 μA. και χαμηλή κατανάλωση ρεύματος σε κατάσταση διακοπής λειτουργίας: 0,5 μA.

είναι μια καλή επιλογή για μεγάλο χρονικό διάστημα και μπορεί να εξασφαλίσει σταθερότητα τάσης.

Βήμα 2: Σχηματικό και κάντε το ζωντανό

Το σχήμα υπάρχει στο επίσημο φύλλο δεδομένων. κάποιες λεπτομέρειες πρέπει να ληφθούν όπως παρατηρούνται. ο επαγωγέας L και οι δύο πυκνωτές πρέπει να είναι σε καλή ποιότητα. Όταν κάνουμε PCB, πρέπει να κάνουμε τον πυκνωτή και τον επαγωγέα κοντά στο τσιπ. προσθέτουμε τη θήκη της μπαταρίας και κάναμε την είσοδο να ανασηκωθεί χρησιμοποιώντας υψηλή τιμή αντίστασης. ώστε να μπορείτε να κλείσετε το ic απλά τραβώντας προς τα κάτω τον πείρο ενεργοποίησης και τη μεγάλη τιμή της αντίστασης αφήστε το ρεύμα πολύ χαμηλό.

Σχεδίασα το σχηματικό χρησιμοποιώντας eagle cad και έφτιαξα αυτήν τη λύση ως μονάδα για δοκιμές και πρωτότυπα. Πρόσθεσα μια θήκη μπαταρίας CR2032 και έκανα PINOUTS όπως αυτό:

- GND: έδαφος

- ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ: ενεργοποίηση / απενεργοποίηση του ρυθμιστή

- Vout: η έξοδος ρυθμίζεται στα 3.3V

- VBAT: η μπαταρία εξαντλείται απευθείας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε άλλη πηγή ως είσοδο για αυτήν την ενότητα (βεβαιωθείτε ότι έχει εγκατασταθεί οποιαδήποτε μπαταρία)

Βήμα 3: Κάντε το ζωντανό

το κύριο ic που χρησιμοποιείται σε αυτό το έργο είναι πολύ μικρό, οπότε δεν είναι εύκολο να το φτιάξετε στο breadboard για δοκιμή, οπότε η ιδέα είναι να φτιάξετε ένα pcb που να χειρίζεται όλα τα σχηματικά, και προσθέτουμε μερικές λειτουργίες pinout όπως ενεργοποίηση, απενεργοποίηση, πρόσβαση στο εισαγωγή εάν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε άλλο τύπο μπαταρίας.

Μοιράζομαι μαζί σας το σχηματικό σχήμα στο EAGLE CAD Link

PINOUT:

GND: κοινό έδαφος

ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ: η μονάδα λειτουργεί άμεσα εάν αυτός ο πείρος δεν είναι συνδεδεμένος ή συνδεδεμένος σε υψηλό επίπεδο, όταν τραβήξει προς τα κάτω ο ρυθμιστής σταματά να λειτουργεί και η έξοδος συνδέεται με την είσοδο ή την μπαταρία

VOUT: η ρυθμιζόμενη τάση εξόδου

VBAT: μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως είσοδος εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε άλλη πηγή, μπορείτε να διαβάσετε απευθείας την τάση της εξοπλισμένης μπαταρίας

Βήμα 4: Δοκιμή

Ο πίνακας τελείωσε και κατασκευάστηκε από το makerfabs, έφτιαξα βίντεο πώς λειτουργεί