Hallo
Ziel:
Ich möchte einen batteriebetriebenen, simplen Datenlogger basteln, der
mit einem 8-Bit AVR Controller (geplant ATmega168PA) einen Datenstrom
(NMEA Daten vom GPS) per USART empfängt und auf eine SD Karte schreibt.
Für die Stromversorgung möchte ich gerne 2 NiMh Zellen im AAA oder AA
Format einsetzen. Mit Alkalinebatterien soll es aber auch funktionieren.
Um einen möglichst langen Betrieb / Akkuladung zu ermöglichen und
überhaupt die SD Karte mit Energie zu versorgen komme ich da um einen
Step Up Regler wohl nicht drum rum. Und genau das ist der Teil, der für
mich Neuland ist. Auf dem Steckbrett mit einer stromfressenderen
ATMega8L braucht die Schaltung bisher bei 3,3V aus dem Labornetzteil ca
7-8 mA, jedoch mit spitzen von knapp 150 mA bei Zugriffen auf die SD
Karte.
Über http://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung_aus_einer_Zelle
bin ich nun auf MCP1640 gestoßen. So auf den ersten Blick scheint mir
das ein gut geeigneter Kandidat - insbesondere weil gut und billig
erhältlich. Aber mangels Erfahrung möchte ich hiermit im Forum
rückfragen, ob ich da nicht vielleicht auf dem Holzweg bin, oder ob es
vielleicht interessantere Alternativen gibt.
Hi,
mit genau diesem habe ich auch schon erfolgreich eine Schaltung
aufgebaut, die bei Bedarf die Batteriespannung auf 3,3V anhebt. Ich habe
mich für die C-Variante entschieden, zwecks Passthrough.
Beim Platinenlayout habe ich mich recht strikt an den Vorschlag aus dem
Datenblatt gehalten, der tut soweit gut.
Sofern die "externe Peripherie" nicht benötigt wird macht es Sinn, den
MCP über den Enable-Eingang in den Passthrough zu schalten, um weiter
Energie zu sparen. Beim Zugriff auf die SD-Karte wird dann der Stepup
angeschaltet, womit auch der µC die vollen 3m3V erhält, und kein
Pegelwandler notwendig ist.
Beim Atmel sind zwei Dinge zu beachten: Einerseits über den internen
Frequenzteiler runtertakten, wenn er nurnoch an der Batterie hängt (oder
gleich permanent auf der niedrigeren laufen lassen, sofern die Leistung
ausreicht), und extensiv die Powersave-Modi nutzen, um Energie zu
sparen.
Ich hatte bei einem Sensor das Problem, dass seine Stromaufnahme
unterhalb der spezifizierten Versorgungsspannung unfreundlich anstieg,
so dass er noch einen Low-Side-Mosfet zum richtigen abschalten bekommen
hat. Würde der SD-Karte sicherlich auch nicht schaden.
Moritz
Der MCP1640 funktioniert gut, ich hab schon viele von den Dingern
verbaut und noch keinen Ärger gehabt. Natürlich das Datenblatt lesen und
an die Tipps dort halten, Layout und so.
Nachteil ist daß er keine Unterspannungsabschaltung hat. Wenn Du also
Akkus verwendest, saugt der Dir die gnadenlos leer und killt sie damit.
Wenn Du also Akkus verwenden willst, kannst Du entweder Deinen
Controller regelmäßig die Batteriespannung per ADC auslesen lassen und
dann bei Unterspannung ganz abschalten. Du brauchst dann halt eine
Einschaltlösung mit Taster und Transistor zum Halten, ein simpler An/Aus
fürs gesamte Gerät geht nicht mehr.
Alternative wäre ein L6920, der hat ne integrierte
Unterspannungsabschaltung und korrekt parametriesiert lässt der Dir also
die Akkus am Leben. Mit dem hab ich bisher auch noch keine Probleme
gehabt.
Gerd E. schrieb:> Wenn Du also Akkus verwenden willst, kannst Du entweder Deinen> Controller regelmäßig die Batteriespannung per ADC auslesen lassen und> dann bei Unterspannung ganz abschalten. Du brauchst dann halt eine> Einschaltlösung mit Taster und Transistor zum Halten, ein simpler An/Aus> fürs gesamte Gerät geht nicht mehr.
Genau dafür nutze ich den Komparator, der liefert mir einen Interrupt
sobald die Akkuspannung kritisch abfällt.
Dank dem Innenwiderstand erholt sich diese nach Abschalten aller
zusätzlichen Lasten wieder, so dass ich im StepUp-Off-Betrieb wieder
etwas über der Grenzspannung bin. Somit kann ich noch eine Weile eine
LED blinken lassen (Mitteilung: Akku leer, Gerät außer Funktion), bis
der Komparator auch in den LED-Aus-Phasen zuschlägt.
Danach läuft der µC im Power-Down weiter, die 100nA sind völlig
unkritisch im Vergleich zu den 7µA Selbstentladung einer Alkaline-Zelle
(2500mAh, 0,2%/Monat => 5mAh/(24h*30)=6,9µA)
Damit brauche ich auch keinen Transistor oder ähnliches zum Halten,
Batterie dran -> Gerät läuft, evtl. über Softbutton in Power-Down
schaltbar+aufweckbar. Beim Batteriewechsel muss man sich dann eben genug
Zeit lassen, bis die Stütz/Abblockkondensatoren leer sind, und der µC
somit sauber von 0 wieder startet.
> Alternative wäre ein L6920, der hat ne integrierte> Unterspannungsabschaltung und korrekt parametriesiert lässt der Dir also> die Akkus am Leben. Mit dem hab ich bisher auch noch keine Probleme> gehabt.
Der hat aber wieder keinen PassThrough-Modus, den ich als überaus
praktisch empfinde in manchen Designs.
