PDA

Επιστροφή στο Forum : Supercap - C = 1F



PsychotIC_N4n0b0t
07-10-10, 23:57
Καλησπέρα σε όλα τα μέλη του forum,

θα ήθελα να προσθέσω σε μια ακίδα ενός ολοκληρωμένου ένα πυκνωτή χωρητικότητας 1F στα 2,5V http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=10068.

Το ολοκλρωμένο είναι ένα RTC το οποίο όταν συνδέεται με την τροφοδοσία (2V max, nom. 1.8V) λειτουργεί κανονικά και φορτίζει τον πυκνωτή που βρίσκεται στη συγκεκριμένη ακίδα (στο + του C και το άλλο άκρο του C στη γείωση) που θέλω να τον τοποθετήσω. Όταν βγεί το RTC από την τροφοδοσία, τροφοδοτείται από τον πυκνωτή αυτόν, καταναλώνoντας ρεύμα 5μΑ, με max, τα 10μΑ. Το RTC δουλεύει κανονικά μέχρις ότου η τάση φτάσει το 1V, οπότε και σταματά να λειτουργεί.

Σύμφωνα με υπολογισμούς μου (αν έχω υπολογίσει σωστά http://www.welwyn-tt.co.uk/products/resistors/calculation-tools.asp), ο χρόνος λειτουργίας του RTC εκτός τροφοδοσίας θα είναι περίπου 2,4 μέρες (58 ώρες).

Το ερώτημα είναι, κατά την αρχική τροφοδοσία του RTC, είναι δυνατόν να μην λειτουργήσει, καθότι ο πυκνωτής θα προσπαθήσει να φορτιστεί όσο το δυνατόν γρηγορότερα (ελάχιστο ρεύμα στο υπόλοιπο ολοκληρωμένο); Υπάρχει περίπτωση το τροφοδοτικό μου (1.8V, 1A) να μην αντέξει τη φόρτιση του πυκνωτή ή γενικότερα να αντιμετωπίσει κάποιο πρόβλημα; Ποιά προβλήματα μπορεί να αντιμετωπίσω με τη χρήση ενός τέτοιου πυκνωτή σε αυτή τη διάταξη και υπό ποιές προϋποθέσεις;

Ευχαριστώ εκ των προτέρων!

GeorgeVita
08-10-10, 00:04
Γειά σου Αλέξανδρε,
συνήθως τη φόρτιση του πυκνωτή την αναλαμβάνει το RTC ενώ η τροφοδοσία πάει στο ολοκληρωμένο. Δεν δίνουμε τάση τροφοδοσίας απευθείας στον πυκνωτή. Για να είναι πιο ασφαλής η γνώμη μας, δώσε στοιχεία/κύκλωμα του RTC.
Φιλικά,
Γιώργος

PsychotIC_N4n0b0t
08-10-10, 00:57
Ναι Γιώργο, το γνωρίζω ότι τη φόρτιση του πυκνωτή την αναλαμβάνει το RTC. Δεν σκοπεύω να τον τοποθετήσω ως μέρος του τροφοδοτικού ούτε δίπλα στην Vcc του.

Βασικά το RTC αυτό βρίσκεται ενσωματωμένο στο GSM module GM47 της Sony Ericcsson. Tο module δεν χρειάζεται πάνω από 500mA για να λειτουργήσει, το έχω σε ένα LM317 το οποίο δίνει 1,5Α επομένως η εσωτερική τροφοδοσία που τροφοδοτεί το RTC είναι 1.8V με max 1A (αν έχει τέτοιους αγωγούς ώστε να περνάει 1Α). Δες τις δύο σελίδες που αναφέρουν τη λειτουργία του:
16136

Το θέμα είναι ότι φοβάμαι μήπως το module αφιερωθεί (κατά την πρώτη επαφή του με την τροφοδοσία) στην φόρτιση του πυκνωτή και δεν λειτουργήσει για ένα μικρό διάστημα, ή καταστραφούν κάποια στοιχεία του. Έχεις ιδέα αν θα έχω κάποιο πρόβλημα χρησιμοποιώντας μια τόσο μεγάλη χωρητικότητα;

cloud_constructor
08-10-10, 01:31
1F!!!!!!! ??????

μα...

δεν ηξερα οτι μπορουσε να δημιουργιθει τετοιος πυκνωτης...Ζω κατω απο βραχο πολυ καιρο τωρα..

tasosmos
08-10-10, 01:36
Τωωωρα εχουν φτασει στα KF... Σε πολυ χαμηλες τασεις βεβαια. πχ http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=495-2066-ND

GeorgeVita
08-10-10, 11:13
Αλέξανδρε δεν θα έχεις κανένα πρόβλημα με τον πυκνωτή γιατί έχει προβλέψει ο κατασκευαστής του module. Η φόρτιση/εκφόρτιση των Super Capacitors γίνεται με πολύ μικρά ρεύματα.

Επιπλέον link για super capacitor: http://www.hlektronika.gr/forum/showthread.php?t=52478&p=386801&viewfull=1#post386801

Για τη φόρτισή του έχει αντίσταση ή ρυθμιστή ρεύματος εντός του module, άρα απλά δεν ασχολείσαι. Η αυτονομία σύμφωνα με το calculator (δικό σου link) είναι 40-60 ώρες για 5-10μΑ.

Νομίζω όμως ότι μπορεί να έχεις πρόβλημα από την τροφοδοσία. Δεν έχω εμπειρία από το συγκεκριμένο GSM module αλλά γενικά χρειάζεται σχεδίαση για peak 2-3A. Ελεγξε το.

Φιλικά,
Γιώργος

cloud_constructor
08-10-10, 12:21
Τωωωρα εχουν φτασει στα KF... Σε πολυ χαμηλες τασεις βεβαια. πχ http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=495-2066-ND


πω ρε τι λετε τωρα! εχω σκατοχαρει μιλαμε !!!!, μπορεις να εχεις ενεργεια , γρηγορη φορτιση και 0 βαρος!!!!!!!

PsychotIC_N4n0b0t
08-10-10, 16:08
Άρα Γιώργο πιστεύεις ότι με τον πυκνωτή όλα καλά, ακόμα και αν βάλω έναν των 10F.

Έχεις δίκιο για το peak έχω δει σε πολλά σημεία του datasheet που κάνει αναφορά για peak current στα 2Α περίπου. Ακόμα βέβαια δεν έχω συνδέσει τίποτα, βρίσκομαι στο στάδιο της σχεδίασης.

Μου προτείνεις κάτι σε switchάκι τροφοδοτικό; (3,7V - 3Α με πχ LM2576-ADJ ;) ήθελα να πάω εκεί αλλά 3Α μου φάνηκαν υπερβολικά και δεν θέλω να έχω τράμπαλα με την κυμάτωση, θέλω να έχω όσο είναι δυνατόν γραμμή στην έξοδο.

GeorgeVita
08-10-10, 21:29
... με τον πυκνωτή όλα καλά, ακόμα και αν βάλω έναν των 10F;
Ναι εφόσον δεν αναφέρει κάτι διαφορετικό ο κατασκευαστής του module.


... κάτι σε switchάκι τροφοδοτικό; (3,7V - 3Α με πχ LM2576-ADJ ;)
Αν η τάση τροφοδοσίας είναι κοντά στα 6V καλύτερα να βάλεις linear low drop-out regulator για την τάση που θέλεις. Η επιλογή του chip θα γίνει από τα χαρακτηριστικά του τα οποία πρέπει να αναφέρουν τη συμπεριφορά σε peak. Ακόμη και το LM317 μπορεί να κάνει αλλά να υπολογίσεις Vin-Vout για τα peak και όχι για τη συνεχή λειτουργία. Στην πλακέτα φαρδιές πίστες μικρού μήκους, μεγάλος τανταλίου (47μF ή 100μF) παράλληλα με 3μ3 και 100nF κοντά στο σημείο τροφοδοσίας του module (δίπλα στο conector του). Το switching regulator είναι σχεδόν μοναδική επιλογή όταν έχεις τροφοδοσία 12V και πάνω. Πάλι υπολογισμός γιά συνεχή λειτουργία 500-600mA αλλά στο datasheet να αναφέρει peak 2A.

Για κάθε GSM module φτιάχνουν development board. Πάρε παράδειγμα από το τροφοδοτικό που έφτιαξαν εκεί.

Η δική μου 'σχεδιαστική επιλογή' για εφαρμογές με GSM module είναι: μπαταρίες NiMH, φόρτισή τους σταθερά με trickle charge (ρεύμα κυκλώματος στο standby + 1/20C της μπαταρίας) και μετά linear low drop-out regulator. Ο μC και το GSM module στην ίδια τάση λειτουργίας. Μερικές φορές βάζω και δίοδους για να ξεχωρίσω τις τροφοδοσίες προς το μC εξαφανίζοντας τα ripple του GSM module.

Φιλικά,
Γιώργος

PsychotIC_N4n0b0t
09-10-10, 05:04
Πολύ ωραία Γιώργο, με έβαλες σε σκέψεις πρέπει να πω...

Αν έχεις ασχοληθεί λίγο με GSM, μπορείς να μπου προτείνεις κάποιο αξιόπιστο κύκλωμα τροφοδοσίας που να μπορεί να μου παρέχει 3,7V / 3A; Σίγουρα δεν σκέφτομαι να το χρησιμοποιήσω με επαναφορτιζόμενη μπαταρία, θέλω να έχω λειτουργία με τροφοδοτικό 100% από AC/DC. Καταλαβαίνω ότι στις εφαρμογές σου πολλές φορές σε ενδιαφέρει η φορητότηα, εγώ όμως δεν ζητώ κάτι τέτοιο.

Με λίγα λόγια: εκτός από το LM2576, έχεις να μου προτείνεις κάτι άλλο (3,7V / 3A); Μιλάμε για είσοδο (απ' την παροχή), με Vmin = 9V.

Σε ευχαριστώ πολύ.

GeorgeVita
09-10-10, 15:54
Το LM2576 λειτουργεί σε χαμηλή συχνότητα switching γύρω στα 50KHz ενώ η εφαρμογή σου χρειάζεσαι >=500KHz. Να προτιμήσεις LM22670 (http://www.national.com/pf/LM/LM22670.html#Overview) ή L5973D (ST) (http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/8588.htm) ενώ υπάρχουν και πολλά άλλα. Λάβε υπόψη το package και τις γειώσεις/ψύξη που απαιτούν. Στη σχεδίαση θα υπολογίσεις λιγότερο συνεχές ρεύμα. Εμπειρία εφαρμογής τους δεν έχω.
G

PsychotIC_N4n0b0t
09-10-10, 16:12
Γιώργο με μπέρδεψες λίγο...

Νόμιζα μέχρι στιγμής, ότι η τάση στην έξοδο εξομαλύνεται με τη χρήση του φίλτρου LC, κάνοντας το "τετράγωνο" κατά κάποιο τρόπο να μοιάζει με ευθεία. Απ' ότι ξέρω, με τη χρήση ενός ή πολλών ακόμα LC μπορώ να πετύχω αρκετά ικανοποιητική ευθεία, έχοντας ελάχιστες αποκλίσεις, της τάξης ολίγων μV.

Ενοείς ότι το ρεύμα εναλλάσει πορεία σε τέτοια συχνότητα, και ότι αν απαιτείται αρκετό ρεύμα (2Α) για κάποια στιγμή δεν θα μου το παρέχει το τροφοδοτικό; Λίγο τα φώτα σου παρακαλώ, γιατί αν δεν το ξέρεις, ασχολούμαι μόλις 2 χρόνια με τα ηλεκτρονικά αλλά όχι σε μεγάλο βαθμό. Επομένως αγνοώ εντελώς μερικά πράγματα γιατί δεν τα γνωρίζω.

GeorgeVita
09-10-10, 16:29
Τα πράγματα είναι απλά όταν: ακολουθείς τις προτάσεις των κατασκευαστών GSM modules
Σίγουρα αν ψάξεις στη σελίδα του κατασκευαστή του module, θα βρεις application development board και το θεωρητικό του κύκλωμα. Εσύ θα 'αντιγράψεις' το κύκλωμα τροφοδοσίας από τα 12V το οποίο είναι σχεδόν πάντα switching.

Τυπικές προδιαγραφές (απόσπασμα από Telit hardware manual):


+12V Input Source Power Supply Design Guidelines
The desired output for the power supply is 3.8V, hence due to the big difference between the input source and the desired output, a linear regulator is not suited and shall not be used. A switching power supply will be preferable because of its better efficiency especially with the 2A peak current load represented by the module. When using a switching regulator, a 500kHz or more switching frequency regulator is preferable because of its smaller inductor size and its faster transient response. This allows the regulator to respond quickly to the current peaks absorption. In any case the frequency and Switching design selection is related to the application to be developed due to the fact the switching frequency could also generate EMC interferences. A Bypass low ESR capacitor of adequate capacity must be provided in order to cut the current absorption peaks, a 100μF tantalum capacitor is usually suited. Make sure the low ESR capacitor on the power supply output (usually a tantalum one) is rated at least 10V.

Νομίζω τα ίδια έγραψα παραπάνω. Θεωρητική προσέγγιση δεν μπορώ να κάνω.

Φιλικά,
Γιώργος

PsychotIC_N4n0b0t
09-10-10, 16:58
Οκ Γιώργο ευχαριστώ.

Η απάντηση που ήθελα ήταν μέσα στην παράθεση που έκανες παραπάνω.

FILMAN
11-10-10, 16:33
Σε κάθε περίπτωση, μπορεί σε σειρά με τον Goldcap να μπει μια αντίσταση η οποία θα περιορίσει το ρεύμα φόρτισης. Κατά τη λειτουργία backup εφόσον το ρεύμα που απαιτεί το IC είναι μικρό, η πτώση τάσης πάνω στην αντίσταση αυτή θα είναι πραγματικά αμελητέα. Έτσι στην πράξη η τάση που θα βλέπει το IC θα είναι όσο και η τάση του πυκνωτή.