Administración de energía para CR2032: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Hacer una aplicación de baja energía necesita algunos complementos especiales y cuidado de las líneas de código. Algunos componentes brindan esta característica, otros necesitan trabajarse en poco tiempo. La idea principal cuando trabajamos en aplicaciones de muy baja energía es el tipo de batería. la elección de esto depende de:

- El tamaño de la aplicación (parte mecánica)

- La cantidad de energía necesaria (parámetro en mAh)

- La temperatura de la zona (la temperatura influye en algunos tipos de baterías)

- El consumo de energía (energía consumida por el dispositivo)

- capacidad de potencia (en corriente de demanda, cuánta batería puede dar en Amper)

- área de tensión de trabajo del componente (voltaje necesario para activar el componente electrónico).

Entre todos estos caracteres ya mencionados lo más importante que se debe tener en cuenta es el voltaje de cada componente, así que cuando la Energía baja y la energía de la batería baja, tenemos que estar seguros de que todos los componentes funcionan y responden.

por ejemplo si usamos la batería CR2032. la capacidad de la batería es de 230 mAh y el voltaje es de 3 V y se supone que está en estado bajo y debe cambiarse cuando el voltaje cae a 2 voltios. luego usamos NRF24L01 +, ATMEGA328P y DHT11 para hacer una unidad de temperatura inalámbrica. El processus puede funcionar normalmente con NRF2401 + y atmega328p (con frecuencia de 4Mhz) porque puede funcionar desde 1.9 voltajes. pero para DHT11. si la batería cae por debajo de los 3 voltios, el sensor no será estable y obtendremos datos incorrectos.

en este instructable VAMOS A PROPONER UN REGULADOR DE ENERGÍA MUY BAJA para la batería CR2032 que puede manejar la salida a 3 voltios ya que la entrada es baja de 0,9 voltios. vamos a usar

Paso 1: El IC principal

Vamos a utilizar TPS6122x de texas instrument. Proporciona una solución de fuente de alimentación regulada para productos que funcionan con baterías alcalinas de una celda, dos celdas o tres celdas, NiCd o NiMH, o baterías de iones de litio o de polímero de litio de una celda. funciona con un voltaje de entrada de 0,7 a 5,5 vy proporciona un voltaje de salida estable. existe 3 versiones:

- TPS61220: versión ajustable, puede fijar el voltaje de salida de 1.8 V a 6 V

- TPS61221: salida fija de 3.3V, utilizada en este instructable.

- TPS61222: voltaje fijo 5.0V

tiene una buena eficiencia con baja corriente de reposo: 0,5 μA. y corriente de bajo consumo en estado apagado: 0,5 μA.

Es una buena opción para una vida útil prolongada y puede asegurar la estabilidad de voltaje.

Paso 2: Esquema y hazlo vivo

El esquema existe en la hoja de datos oficial. algunos detalles deben tenerse en cuenta. el inductor L y los dos condensadores deben ser de buena calidad. Al hacer PCB, necesitamos hacer que el condensador y el inductor estén cerca del chip. agregamos el soporte de la batería, e hicimos que la entrada se levantara usando un valor de resistencia alto. para que pueda apagar el ic simplemente bajando el pin de habilitación y el gran valor de la resistencia deja que la corriente sea muy baja.

Diseñé el esquema usando eagle cad e hice esta solución como módulo para pruebas y prototipos. Agregué un soporte de batería CR2032 e hice PINOUTS como este:

- GND: tierra

- ENABLE: activar / desactivar el regulador

- Vout: la salida regulada a 3.3V

- VBAT: si se agota la batería directamente, puede usar otra fuente como entrada para este módulo (asegúrese de que haya alguna batería instalada)

Paso 3: hazlo vivo

el ic principal utilizado en este proyecto es muy pequeño, por lo que hacerlo en la placa de pruebas para la prueba no es fácil, por lo que la idea es hacer una pcb que maneje todo el esquema, y agregamos algunas funciones de pinout como habilitar, deshabilitar, acceder al entrada si queremos utilizar otro tipo de batería.

Comparto con ustedes el esquema en EAGLE CAD Link

PINOUT:

GND: terreno común

ENABLE: el módulo funciona directamente si este pin no está conectado o conectado a un nivel alto, cuando se tira hacia abajo, el regulador deja de funcionar y la salida está conectada a la entrada o la batería

VOUT: el voltaje de salida regulado

VBAT: se puede usar como entrada si desea usar otra fuente, puede leer directamente el voltaje de la batería equipada

Paso 4: prueba

Tablero terminado y hecho por makerfabs, hice un video de cómo funciona