Gestion de l'alimentation pour CR2032 : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Faire une application à faible consommation d'énergie nécessite des composants spéciaux et des soins de lignes de code. Certains composants offrent cette fonctionnalité, d'autres nécessitent d'être travaillés en peu de temps. l'idée principale lorsque l'on travaille dans une application à très basse énergie est le type de batterie. le choix de celui-ci dépend:

- La taille de l'application (partie mécanique)

- La quantité d'énergie nécessaire (paramètre en mAh)

- La température de la zone (la température a une influence dans certains types de batteries)

- La consommation électrique (énergie consommée par le dispositif)

- capacité de puissance (en courant de demande, combien de batterie peut donner en ampère)

- zone de tension du travail du composant (tension nécessaire pour activer le composant électronique).

Entre tous ces caractères déjà mentionnés, le plus important à prendre en considération est la tension de chaque composant. Ainsi, lorsque l'énergie chute et que l'énergie de la batterie diminue, nous devons nous assurer que tous les composants fonctionnent et répondent.

par exemple si nous utilisons la pile CR2032. la capacité de la batterie est de 230 mAh et la tension est de 3 V et est censée être à l'état bas et doit être changée lorsque la tension descend à 2 volts. Ensuite, nous utilisons NRF24L01 +, ATMEGA328P et DHT11 pour créer une unité de température sans fil. Le processus peut fonctionner normalement avec NRF2401+ et atmega328p (avec une fréquence de 4Mhz) car il peut fonctionner à partir de 1,9 tension. mais pour DHT11. si la batterie tombe en dessous de 3 volts, le capteur ne sera pas stable et nous obtiendrons des données erronées.

dans ce instructable, NOUS ALLONS PROPOSER UN RÉGULATEUR TRÈS BASSE ÉNERGIE pour la batterie CR2032 qui peut gérer la sortie en 3 volts car l'entrée est faible à 0,9 volt. nous allons utiliser

Étape 1: le circuit intégré principal

Nous allons utiliser le TPS6122x de Texas Instrument. il fournit une solution d'alimentation électrique régulée pour les produits alimentés par une batterie alcaline à une, deux ou trois cellules, NiCd ou NiMH, ou une batterie Li-Ion ou Li-polymère à une cellule. il fonctionne avec une tension d'entrée de 0,7 à 5,5 v et donne une tension de sortie stable. il existe 3 versions:

- TPS61220: version réglable, vous pouvez fixer la tension de sortie de 1,8 V à 6 V

-TPS61221: sortie fixe 3,3 V, utilisée dans cette instructable.

- TPS61222: tension fixe 5.0V

il a un bon rendement avec un faible courant de repos: 0,5 A. et courant basse consommation à l'arrêt: 0,5 A.

c'est un bon choix pour une longue durée de vie et peut assurer une stabilité de tension.

Étape 2: schématiser et rendre vivant

Le schéma existe dans la fiche technique officielle. certains détails doivent être pris comme remarqués. l'inductance L et les deux condensateurs doivent être de bonne qualité. Lors de la fabrication de PCB, nous devons rapprocher le condensateur et l'inducteur de la puce. nous ajoutons le support de batterie et nous avons tiré l'entrée en utilisant une valeur de résistance élevée. vous pouvez donc arrêter le circuit intégré en tirant simplement sur la broche d'activation et la grande valeur de la résistance laisse le courant très bas.

J'ai conçu le schéma à l'aide d'eagle cad et j'ai fait de cette solution un module de test et de prototypage. J'ai ajouté un support de pile CR2032, et j'ai fait des PINOUTS comme ceci:

- GND: masse

- ENABLE: activer / désactiver le régulateur

- Vout: la sortie régulée à 3.3V

- VBAT: la sortie de batterie directement, vous pouvez utiliser une autre source comme entrée pour ce module (assurez-vous qu'une batterie est installée)

Étape 3: Rendez-le vivant

le circuit intégré principal utilisé dans ce projet est très petit, donc le faire dans la maquette pour le test n'est pas facile, donc l'idée est de faire un pcb qui gère tout le schéma, et nous ajoutons quelques fonctions de brochage comme activer, désactiver, accéder au entrée si nous voulons utiliser un autre type de batterie.

Je partage avec vous le schéma dans EAGLE CAD Link

BROCHAGE:

GND: terrain commun

ACTIVER: le module fonctionne directement si cette broche n'est pas connectée ou connectée à un niveau élevé, lorsqu'il est tiré vers le bas, le régulateur cesse de fonctionner et la sortie est connectée à l'entrée ou à la batterie

VOUT: la tension de sortie régulée

VBAT: il peut être utilisé comme entrée si vous souhaitez utiliser une autre source, vous pouvez lire directement la tension de la batterie équipée

Étape 4: Tester

Planche finie et faite par makerfabs, j'ai fait une vidéo comment ça marche