Napajanje MCU Li-Po baterijom

[vojinilic]

Podržavam otvaranje posebne teme sa ovakvim sadržajem.
Baterijski napajani uređaji su specifični sami po sebi, tako da se na ovu temu može itekako pričati.

Trenutno razrađujem (profesionalno) jedan uređaj kome je baterijska autonomija glavna karakteristika. U startu moram ići sa Li-Ion baterijom, pošto je veoma bitno da pored funkcionalnosti uređaj bude i pouzdan, odnosno da nije sklon hemijskoj nestabilnosti (eksploziji) što je kod LiPo još uvek problematično. Gledao sam i LiFePO4 koje su generalno najstabilnije, ali mi dimenzije same baterije ne odgovaraju. Nominalni napon ovih baterija je 3.2V i on je suviše nizak kako bih napajano direktno GSM modem, pa sam razmišljo da koristeći SEPIC topologiju uradim konvertor.
Optimalno napajanje GSM modema (obzirom da će raditi i u GPRS modu) je negde oko 3.7V do 4V, dok je ostatak elektronike na 3.0V

Vojine da li mi možeš reći iz tvog iskustva da li postoji određena problematika kod SEPIC konvertora, koja nije vidljiva "na prvi pogled"?

Koliko sam video Linear i Texas su ponudili već gotove i kompaktne varijante:
http://www.linear.com/product/LT3759
http://www.ti.com/product/tps61170

Sa druge strane ovde je Maxim rekao po koju reč u korist drugih topologija:
http://www.maximintegrated.com/en/app-no...mvp/id/471

Ja sam koncept napravio da sa Li-Ion napajam direktno GSM modem, dok ostatak elektronike ide preko LDO-a na 3.0V. Koristim već duže vreme MCP1700 LDO naponske regulatore i veoma sam zadovoljan, a konkretno model koji sam namenio ovom projektu ima "1.6 µA Typical Quiescent Current".

Zbog gubitaka koji realno uvek postoje, da li da ipak idem direktno napajanje GSM-a sa Li-Ion baterijom ili bi SEPIC bio dobro rešenje?

Unapred hvala na odgovoru.

P.S. Pisao sam malo opširnije, jer će možda još nekome trebati razrada ove teme...

Samo jedan savet kada budes radio sa GMS/GPRS modemima. Ja sam radio sa Telitovim GM862. Glavni problem kod ovih modema je proces slanja podataka. U tim trenucima strujni pikovi koje modem vuce iz izvora mogu da budu i do 2A. Pri tim udarnim strujama, baterijsko napajanje vrlo lako moze da opadne za par stotina mV (zavisno od unutrasnje otpornosti izvora) i modem vrlo lako moze da dodje na granicu rada (vrlo cesti reseti samog modema). U tim situacijama sam ja koristio BestCap od AVX-a na samom napajanju modema. Ovo je nesto slicno kao i supercap, ali je ESR mnogo manji nego kod supercap-a. Ovi kondenzatori su pavljeni uglavnom za baterijski napajane uredjaje, koji u sebi sadrze neki DC/DC konvertor kod koga su udarne struje dosta velike, pa samim tim je i propadanje ulaznog napona dosta veliko.

Sto se tice MAXIM-ovog predloga boost konvertor sa LDO regulatorom na izlazu, to je skroz OK resenje, posto je sve implementirano na nivou jednog IC-a. Boost konvertor sa LDO regulatorom radi na sledeci nacin: sve dok je napon na ulazu veci od napona na izlazu + Vdropout onda radi samo LDO. Kada ulazni napon padne ispod ove granice, onda se ukljucuje boost ciji izlaz ide na LDO regulator. Sa ovakvim konfiguracijama nisam nikada radio. Samo sa cirao o tome. Jedino sto mogu je da verujem ili neverujem data sheet-u proizvodjaca. Generalno, efikasnost celog konvertora zavisi od struje koja treba da se isporuci potrosacu. 

Pozz,
Vojin