[Alt.F4 0]

Добрый день.

Никак не могу рассчитать, какая необходима индуктивность дросселя и емкость конденсатора для подпитки МК в течении 5 секунд после отключения основного питания.

Подскажите пожалуйста, ка совместить эти две формулы: I=C*dU/dt и e=L*dI/dt.

Спасибо.

[Microwatt 2]

Про накопление в дросселе давайте оставим в стороне, конструктивно индуктивности с такими временами не работают.

А что до конденсатора... Сколько потребляет Ваш МК?

Считать нужно не заряд прошедший в конденсатор, а накопленную в нем энергию.

Ну, представьте плотину высотой 5 см и кубический километр воды (заряд) в водохранилище (конденсаторе). Совсем другое, когда плотина высотою в 100м при том же объеме воды.

Е=(СU^2)/2

[Artem_Petrik 0]

Боюсь дроссель Вам тут не поможет, знергию в нем сильно много не запасешь. совмещать надо емкость кондера и ток потребления МК. 5 секунд это скорее всего без ионистора не обойдется.

Если проблемы с формулами - нарисуйте в симуляторе. Вместо МК - резюк и вперед.

[Ruslan1 17]

Точно, с дросселем нечего ловить. нужен конденсатор.

 

Я так делаю, дешево и сердито:

I=C* dU/dT

откуда C= I*dT/dU

где I- утекающий из конденсатора ток

dU- изменение напряжения на конденсаторе (в вашем случае от Uпитания до Uминимальное рабочее для микроконтроллера)

dT - время (в вашем случае 5 секунд)

Если ток в Амперах, время в Секундах, Напряжение в Вольтах, то результат будет в Фарадах.

 

Ну скажем есть у вас МК который запитан от 5В а может работать минимум при 4В и при этом кушает 10mA. Чтобы напряжение за 5 секунд упало не более чем на 1 вольт (5 - 4) при отъедаемом токе 10мА, емкость должна быть:

C = 0.01A * 5s / 1 V = 0.05F

То есть вам нужна емкость 0.05 Фарады. или более. Причем следует учитывать зависимость емкости от температуры, старения, напряжения и от прочих факторов.

 

Будете ставить ионистор- обязательно обратите внимание на то, как вы его заряжать будете (собственно, это к любому конденсатору относится, но с ионисторами это просто необходимо продумать ).

1. Зарядный ток не должен превышать указанный в документации

2. Ваш блок питания должен этот дополнительный ток выдержать

3. Устройство будет готово к выключению только когда напряжение на ионисторе достигнет рабочего. А это может быть достаточно длительный процесс.

 

PS. Это вы молодец, что считаете, а не ставите что попало из похожей схемы. Видел я таких "разработчиков", у них все только случайно начинало работать :)

[Microwatt 2]

Та не спешите Вы в пекло впереди батьки с фарадами и ионисторами.

Пусть ТС сообщит параметры потребления. Может, там и 100мкФ копеечного электролита хватит.

[Ruslan1 17]

Та не спешите Вы в пекло впереди батьки с фарадами и ионисторами.

Пусть ТС сообщит параметры потребления. Может, там и 100мкФ копеечного электролита хватит.

Дык это просто пример расчета и предостережение. Может топикстартер испугается и снизит время с явно установленных с потолка (уж больно цифра круглая) 5 секунд до действительно нужных 237 миллисекунд. Ну и о других параметрах подумает (как ток уменьшить и так далее) :)

[Alt.F4 0]

Спасибо большое за ответы!

Теперь в мою маленькую копилку знаний добавился новый элемент - ионистор. До этого я представлял большие емкости размером с литровую бутылку. :)

Может топикстартер испугается и снизит время с явно установленных с потолка

Не страшно :yeah:

Ruslan1, мой МК как раз и потребляет 10мА.

Получилось С = 10мА * 5с / 0,2В = 0,25Ф. (Напряжение питания - 3В, BOD - 2.7В).

Выбрал ионистор на 0.33Ф , 5.5 В, SCDC5R5334H

В даташите сказано сопротивление не более 50Ом, т.е. для заряда ему вполне хватит 100мА (LDO - LP2951).

Или все-таки выбрать стабилизатор более мощный?

Чтобы ионистор не разряжался на других потребителей, думаю воткнуть до LDO диод Шоттки. (Этим стабилизатором питается только один МК)

А вот параметра rated current - нету в даташите, но он по идее и не нужен в данном случае.

Спасибо.

Изменено 29 апреля, 2011 пользователем Alt.F4

[Ruslan1 17]

Получилось С = 10мА * 5с / 0,2В = 0,25Ф. (Напряжение питания - 3В, BOD - 2.7В).

Выбрал ионистор на 0.33Ф , 5.5 В, SCDC5R5334H

В даташите сказано сопротивление не более 50Ом, т.е. для заряда ему вполне хватит 100мА (LDO - LP2951).

 

Неа, это сопротивление вас при разряде должно интересовать. Смотрите на ионистор как на источник напряжение с последовательным резистором не более чем эти 50 Ом и сможете рассчитать какой ток он гарантированно может отдать (I=U/R)

Стоп, вы про ESR? Это вообще вам не нужно, это для переменного тока, важно если для фильтрации используете.

 

Насчет заряда. Съесть-то он может и съест, да кто ему даст? В смысле, это вы должны обеспечить ток не более максимально допустимого, если не делаете однократную елочную хлопушку. кстати, в первом попавшемся даташите на указанный вами ионистор есть очень хорошее описание

например вот при каких условиях они говорят о заряде до 90% ( CAPACITANCE: MORE THAN90% SPEC. VALUE):

 

TEST CONDITION:

 

TEMP:70±2℃,VOLT:6.3V

CH.:30SEC,DISCH:5MIN30SEC

CYCLE:1000CYCLE

RESISTANCE:

0.33F:40Ω,

DISCHARGE RESISTANCE:0Ω

 

А странички 5 и 6 из указанного мной даташита вообще есть прямой ответ на ваш первоначальный вопрос (как считать и что ставить) :)

 

Или все-таки выбрать стабилизатор более мощный?

Чтобы ионистор не разряжался на других потребителей, думаю воткнуть до LDO диод Шоттки. (Этим стабилизатором питается только один МК)

А вот параметра rated current - нету в даташите, но он по идее и не нужен в данном случае.

диод всегда хорошо смотрится (если Шоттки). но нужен ли-смотрите сами, на нем опять же падает что-то.

rated current таки да нету, может он не боится ничего, хм. Но заметьте, при тестировании они когда 6.3 вольта подавали, воткнули таки 40 Ом между ионистором и источником напряжения. То есть ограничили пиковый ток величиной 6.3/40 = 157mA. Думаю, этот ток лучше не превышать. А вот насколько малым он может быть- зависит от того, как быстро после включения могут выключить.

У меня однажды прикол был- разработал одну штуку, где стоял ионистор на часах реального времени, и заряжался он через большой резистор, то есть долго. На макете все классно, на производстве- рекламация-"часы не работают". Пришлось в процедуру тестирования вставить строку вроде "собранную плату подключить к источнику напряжения и оставить в включенном состоянии на 5 часов, после чего проверка хода часов должна быть произведена не позднее чем в течении двух следующих недель после отключения источника напряжения." Позже пофиксили, вставив возможность ускоренного заряда, но запомнилось. :)

 

[Microwatt 2]

А что, 2.7-3.0 вольта вопрос решен? Это выход чего?

Гораздо эффективнее питать это через понижающий стабилизатор а энергозапасающий конденсатор включать не параллельно МК, а не входе стабилизатора. Эффективность же растет квадратично от напряжения. На 12 вольтах конденсатор нужен в 16 раз меньше, чем на 3х.

[Ruslan1 17]

А что, 2.7-3.0 вольта вопрос решен? Это выход чего?

Гораздо эффективнее питать это через понижающий стабилизатор а энергозапасающий конденсатор включать не параллельно МК, а не входе стабилизатора. Эффективность же растет квадратично от напряжения. На 12 вольтах конденсатор нужен в 16 раз меньше, чем на 3х.

Согласен, но тут считать нужно габариты и стоимость. Насколько я помню, большие емкости на большие напряжения (больше 5-6 вольт) бОльший дефицит и имеют бОльшие размеры, чем ионисторы на 5 вольт.

Может быть действительно выгодно делать скажем 6 вольт, сюда цепляем ионистор, дальше LDO в 3 вольта, можно в уже раз в 5-10 снизить емкость. Очень может быть, что новый ионистор+LDO будут стоить и занимать места меньше, чем один большой старый ионистор, который напрямую на питании сидел. И падение на диоде не важно.

Хм, спасибо, сам как-то не додумался до такого. Нужно запомнить.

[Alt.F4 0]

RESISTANCE: 0.33F :40Ω,

DISCHARGE RESISTANCE:0Ω

Т.е. заряжали они через 40 Ом, а разряжали замкнув выводы конденсатора? :blink:

А странички 5 и 6 из указанного мной даташита вообще есть прямой ответ на ваш первоначальный вопрос (как считать и что ставить)

Если честно, то я не понял что здесь считается. Зависимость странная: чем больше время, тем меньше емкость...

То есть ограничили пиковый ток величиной 6.3/40 = 157mA. Думаю, этот ток лучше не превышать.

А как этот ток ограничивать, резистором? Так ведь на нем будет падать и при обычной работе, а это мне не годиться.

А вот насколько малым он может быть- зависит от того, как быстро после включения могут выключить.

Хотелось бы побыстрее зарядить, хотя и не критично.

А что, 2.7-3.0 вольта вопрос решен? Это выход чего?

3В - напряжение питания МК, 2.7В - нижняя планка, дальше МК грубо говоря выключается.

Гораздо эффективнее питать это через понижающий стабилизатор а энергозапасающий конденсатор включать не параллельно МК, а не входе стабилизатора.

Спасибо.

[=AK= 12]

Если честно, то я не понял что здесь считается. Зависимость странная: чем больше время, тем меньше емкость...

Там в формуле вопиющая ошибка. Должно быть: C = (I*t)/V

[Alt.F4 0]

Там в формуле вопиющая ошибка. Должно быть: C = (I*t)/V

Вот тебе и даташит.

Неа, это сопротивление вас при разряде должно интересовать. Смотрите на ионистор как на источник напряжение с последовательным резистором не более чем эти 50 Ом и сможете рассчитать какой ток он гарантированно может отдать (I=U/R)

Не могу понять, почему ESR нельзя учитывать при заряде емкости? Ведь это точно такой же процесс, что и разряд.

Эквивалентная схема при заряде: емкость + ESR сопротивление, вот оно и будет ограничивать ток заряда, разве нет? :05:

[MaslovVG 0]

Вот тебе и даташит.

Не могу понять, почему ESR нельзя учитывать при заряде емкости? Ведь это точно такой же процесс, что и разряд.

Эквивалентная схема при заряде: емкость + ESR сопротивление, вот оно и будет ограничивать ток заряда, разве нет? :05:

Дело в том что напряжение на выводах ионистора при разряде будет E-IR а при заряде E+IR.

Но я всеже прислушался бы к совету Microwatt

[Microwatt 2]

Согласен, но тут считать нужно габариты и стоимость. Насколько я помню, большие емкости на большие напряжения (больше 5-6 вольт) бОльший дефицит и имеют бОльшие размеры, чем ионисторы на 5 вольт.

Вы сторонними рассуждениями активно мешаете сами себе решить задачу оптимально.

Был задан вопрос: от чего вся система питается? Источник 2.7....3.0 вольта задан извне жестко? Готовый? Вы никак не можете участвовать в общих вопросах организации питания?

Или у Вас просто туманные предположения об источнике питания, неизвестно даже розетка это, батарейка или солдат-генератор?