Доброго времени суток!
Подскажите, пожалуйста, оптимальное решение следующей задачи. Планируется устройство на микроконтроллере. Необходимо выполнить определённый код после отключения питания данного устройства.
Исходные данные:
1. Напряжение питания устройства - 5 В, должно быть в пределах 4,5 - 5,5 В.
2. Потребление устройства около 40 мА/ч.
3. К устройству должна быть подключена нагрузка.
4. Напряжение питания нагрузки - 5В, где-то в тех же пределах что и для устройства.
5. Потребление нагрузки около 300 мА/ч.
6. Нагрузку можно (и нужно
) отключать сразу при отключении питания.
7. Сколько времени будет выполняться данный код на устройстве - сказать сложно, но одной секунды точно будет достаточно. Возможно будет достаточно и 100 мс, возможно и 20 мс. Но это не точно .
8. В качестве источника питания предлагаю рассмотреть 2 варианта. Первый: аккумулятор типа 18650 с напряжением 3,7 В. Второй: 9 В через преобразователь от сети.
Т.к. время работы после отключения питания не велико, то на ум приходит использовать ёмкий конденсатор, или, на худой конец, ионистор. А также, разумеется, отслеживать напряжение питания (через делитель напряжения в случае необходимости) с помощью АЦП МК. Т.к. ток нагрузки относительно небольшой, то, насколько я понимаю, управлять нагрузкой можно с помощью биполярного транзистора.
Для питания от 3,7 В получается вот такая схема:
Делитель напряжения (резисторы R1 и R2) в принципе в данном случае можно и не использовать.
C1 – ёмкий конденсатор, или ионистор.
И тут, собственно, нюансы-вопросы:
1. Насколько я понимаю, нужен диод (D1). Т.к. на диоде будет падать напряжение, то, насколько я понимаю, желательно если это будет диод Шотки. Например, 1N5819? Хотя, с другой стороны, т.к. используется повышающий DC/DC преобразователь, то данное падение напряжение не существенно и можно обойтись обычным диодом, например, 1N4007?
2.1. Насколько я понимаю, ионистора 0,22 Ф должно быть достаточно с головой?
2.2. Напряжение ионистора (предельно допустимое) должно быть 5,5 В?
2.3. Будет ли достаточно конденсатора на 1000 мкФ, или, например, на 220 мкФ?
2.4. Правильно ли я понимаю, что конденсатор/ионистор C1 нужно подключать именно до повышающего DC/DC преобразователя?
3.1. Подойдёт ли для данных целей в качестве биполярного транзистора 2N2222? Или лучше использовать какой-то другой?
3.2. Какой номинал должен иметь резистор R3?
4. Как себя будет вести схема при включении, когда конденсатор/ионистор ещё не заряжен? Пока конденсатор не зарядится, дальнейшая часть схемы питание не получит? Или же сразу запустится МК, в то время как конденсатор/ионистор ещё только будет заряжаться?
Если я правильно понимаю пункт 2.4, то для питания от 9 В помимо перечисленных нюансов возникает ещё один. Заключается он в том, что придётся использовать помимо понижающего ещё и повышающий DC/DC преобразователь. Что как-то не очень круто выглядит, т.к. усложняет схему . Собственно схема для случая питания от 9 В:
Подскажите, пожалуйста, оптимальное решение следующей задачи. Планируется устройство на микроконтроллере. Необходимо выполнить определённый код после отключения питания данного устройства.
Исходные данные:
1. Напряжение питания устройства - 5 В, должно быть в пределах 4,5 - 5,5 В.
2. Потребление устройства около 40 мА/ч.
3. К устройству должна быть подключена нагрузка.
4. Напряжение питания нагрузки - 5В, где-то в тех же пределах что и для устройства.
5. Потребление нагрузки около 300 мА/ч.
6. Нагрузку можно (и нужно
) отключать сразу при отключении питания.7. Сколько времени будет выполняться данный код на устройстве - сказать сложно, но одной секунды точно будет достаточно. Возможно будет достаточно и 100 мс, возможно и 20 мс. Но это не точно
.8. В качестве источника питания предлагаю рассмотреть 2 варианта. Первый: аккумулятор типа 18650 с напряжением 3,7 В. Второй: 9 В через преобразователь от сети.
Т.к. время работы после отключения питания не велико, то на ум приходит использовать ёмкий конденсатор, или, на худой конец, ионистор. А также, разумеется, отслеживать напряжение питания (через делитель напряжения в случае необходимости) с помощью АЦП МК. Т.к. ток нагрузки относительно небольшой, то, насколько я понимаю, управлять нагрузкой можно с помощью биполярного транзистора.
Для питания от 3,7 В получается вот такая схема:
Делитель напряжения (резисторы R1 и R2) в принципе в данном случае можно и не использовать.
C1 – ёмкий конденсатор, или ионистор.
И тут, собственно, нюансы-вопросы:
1. Насколько я понимаю, нужен диод (D1). Т.к. на диоде будет падать напряжение, то, насколько я понимаю, желательно если это будет диод Шотки. Например, 1N5819? Хотя, с другой стороны, т.к. используется повышающий DC/DC преобразователь, то данное падение напряжение не существенно и можно обойтись обычным диодом, например, 1N4007?
2.1. Насколько я понимаю, ионистора 0,22 Ф должно быть достаточно с головой?
2.2. Напряжение ионистора (предельно допустимое) должно быть 5,5 В?
2.3. Будет ли достаточно конденсатора на 1000 мкФ, или, например, на 220 мкФ?
2.4. Правильно ли я понимаю, что конденсатор/ионистор C1 нужно подключать именно до повышающего DC/DC преобразователя?
3.1. Подойдёт ли для данных целей в качестве биполярного транзистора 2N2222? Или лучше использовать какой-то другой?
3.2. Какой номинал должен иметь резистор R3?
4. Как себя будет вести схема при включении, когда конденсатор/ионистор ещё не заряжен? Пока конденсатор не зарядится, дальнейшая часть схемы питание не получит? Или же сразу запустится МК, в то время как конденсатор/ионистор ещё только будет заряжаться?
Если я правильно понимаю пункт 2.4, то для питания от 9 В помимо перечисленных нюансов возникает ещё один. Заключается он в том, что придётся использовать помимо понижающего ещё и повышающий DC/DC преобразователь. Что как-то не очень круто выглядит, т.к. усложняет схему
. Собственно схема для случая питания от 9 В:
.