Hallo zusammen, ich möchte einen Mikrocontroller über eine Induktionsspannung betreiben. Dazu ist dazwischen noch ein SuperCap, welcher Energie puffert während am Eingang keine Spannung induziert wird, des weiteren ist ein Boost DC/DC Wandler vorhanden, der auf die 3,3V des Microcontrollers hochstellt. Meine Frage bezieht sich auf die Reihenfolge zwischen Induktionsspule und Mikrocontroller: 1) Zuerst Boost und anschließend SuperCap bei 3,3V, oder 2) SuperCap mit geringerer Eingangsspannung und dann den Boost ? (Dachte bei 1) wird der SuperCap durch Aufladung auf 3,3V effizienter genutzt) Gerade schaue ich mir noch für die Laderegelung den LTC3106 voon Linear Technology an. Sorry, ich weiß meine Ideen sind noch nicht so konkret. Trotzdem schon einmal vielen Dank Beste Grüße :)
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Deine Überlegung stimmt schon, aber schon mal geschaut, was für Spannungen die SuperCaps vertragen?
Also eigentlich willst du die 3,3V ja konstant und der Super Cap soll ja als Puffer dienen. Wenn dein Boost nichts mehr nachliefert wird er entladen und die Spannung sinkt. Von daher würde ich sagen erst Cap dann Boost. Außerdem können die Caps die ich so kenn irgendwas um die 2,7V.
Es gibt genügend Supercaps für 3,0 und 3,3V (Temperaturbereich eingeschränkt) und es gibt Cap-Stacks für 5V (da sind zwei Caps in Reihe...)
Dominik P. schrieb: > Meine Frage bezieht sich auf die Reihenfolge zwischen Induktionsspule > und Mikrocontroller: > 1) Zuerst Boost und anschließend SuperCap bei 3,3V Unsinn, ein Boost versucht immer die 3.3V zu liefern, und zieht dabei seinen maximalen Strom aus deiner Spule. Damit wird die Spule überlastet ((ihr mehr abvetlangt als an mechanischer Leistung hineingesteckt wird) und liefert fast 0V. 0 x irgendwas ist immer noch 0, also 0 Leistung. Man hat den Generator abgewürgt, der boost boostet nicht und liefert nix. Wenn überhaupt, darf man an der Stelle nur MPP maximum power point Regler verwenden. Da aber die Spule sowieso nur geringe Spannung liefern wird, reicht ihre Spannung meist nicht aus um den Boost und seinem Schslttransistor die nötige Mindestbetriebsspannung zur Verfügung zu stellen. Bessere Schaltungen nutzen die ca. 3V aus dem Elko, also die Ausgangsspannung, um quasi von hinten, rückwärts, ihre eigene Betriebsspannung abzuleiten, die reicht dann und ist geregelt, man muss aber eine bootsstrap-Schaltung hinzufügen um den Elko initial laden zu können. > 2) SuperCap mit geringerer Eingangsspannung und dann den Boost > ? Dürfte sinnvoll sein. Deine Spule wird eher eine Stromquelle als eine Spannungsquelle sein. Also liefert sie eher Strom. Ihre Spannung wird sich durch sehr viele Windungen aus sehr dünnem Draht so einstellen, dass der Strom fliesst, fast egal welche Spannung. Also ist die steigende Elkospannung kein Problem und auch die Diode davor schafft sie leicht. Wenn nicht, ja wenn, die Leistung sowieso nicht reicht. Nimm eine gut sperrende Diode, also 1N4148 statt Schottky. Die Windugszahl deine Spule muss eben ausreichend sein. Wie gesagt: die Steigerung wäre ein rückwärts aus dem Elko versorgter MPP boost Wandler mit Bootstrap-Schaltung. Wer fragt wie du ist damit überfordert. Der ist froh, wenn er die Bootstrap-Schaltung alleine hinbekommt, angesprochende Diode.
MaWin schrieb: > Damit wird die Spule überlastet ((ihr mehr abvetlangt als an > mechanischer Leistung hineingesteckt wird) und liefert fast 0V. Wie berechnet man die mechanische Leistung?
Dominik P. schrieb: > 1) Zuerst Boost und anschließend SuperCap bei 3,3V, oder > 2) SuperCap mit geringerer Eingangsspannung und dann den Boost > ? Ich wähle 3) Einen geeigneten Energy-Harvesting IC nutzen, der direkt aus der Induktionsspannung die maximal zulässige Spannung für den SuperCap erzeugt. Wichtig hier ist die speicherbare Energie, und die steigt (zumindestens bei ElKos) quadratisch zur Spannung. Gleichzeitig kann ein derartiger IC dann auch die benötigte Spannung für den Mikrocontroller erzeugen und entscheiden, ob er die dafür notwendige Energie aus der induzierten Spannung oder dem SuperCap ziehen muss.
Christian W. schrieb: > Ich wähle 3) Einen geeigneten Energy-Harvesting IC nutzen, der direkt > aus der Induktionsspannung die maximal zulässige Spannung für den > SuperCap erzeugt Und was ist mit der Max (u. min.) Spannung des µCs? Ein SuperCap ist kein Akku, da is nix mit konstanter Spannung, wenn man da Energie entnimmt. Ich Wähle also Nr.2 (Energy-Harvesting IC) und muss mich halt noch um einen Überspannungsschutz kümmern.
> Sorry, ich weiß meine Ideen sind noch nicht so konkret. > Trotzdem schon einmal vielen Dank Renesas hat gerade einen neuen Mikrocontroller rausgebracht der alles was du machen willst bereits im Controller integriert hat. (SOTB Serie) https://www.renesas.com/eu/en/products/software-tools/boards-and-kits/eval-kits/evaluation-kit-re01-1500kb.html Ist aber nix fuer verweichlichte Arduinoanbeter. :-) Das Datenblatt hat 1800Seiten. Olaf
Teo D. schrieb: > Christian W. schrieb: >> Ich wähle 3) Einen geeigneten Energy-Harvesting IC nutzen, der direkt >> aus der Induktionsspannung die maximal zulässige Spannung für den >> SuperCap erzeugt > > Und was ist mit der Max (u. min.) Spannung des µCs? > Ein SuperCap ist kein Akku, da is nix mit konstanter Spannung, wenn man > da Energie entnimmt. > Ich Wähle also Nr.2 (Energy-Harvesting IC) und muss mich halt noch um > einen Überspannungsschutz kümmern. Daher hab ich ja geschrieben: > Einen geeigneten Energy-Harvesting IC nutzen > Gleichzeitig kann ein derartiger IC dann auch die benötigte Spannung für > den Mikrocontroller erzeugen Das ist dann hald ein kleiner Schaltregler, der dort mit integriert ist und eine einstellbare Spannung erzeugt (1.8 V, 3.3 V etc) EDIT: Sowas in Richtung ADP5091
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Olaf schrieb: > Ist aber nix fuer verweichlichte Arduinoanbeter. :-) > Das Datenblatt hat 1800Seiten. Durchs Dabla lässt's sich ja noch wühlen, aber gelötet bekommt er das nie. Und was mit den übrigen ~90Pins anstellen? Gibst sowas nicht ach mit <~20Pins?
> Durchs Dabla lässt's sich ja noch wühlen, aber gelötet bekommt er das > nie. Naja, muss man sich halt etwas anstrengen. Aber die Sache ist doch die, wenn man im Bereich niedrigsten Energieverbrauch unterwegs sein will dann geht das nur mit sehr modernen Controllern und sehr modernen Schaltreglern und die sind dann auch alle winzig klein. Mit einem MC34063 wird das keiner hinbekommen... Das lineare Analog hat ja auch noch ein paar spezielle Bausteine. Die werden aber aehnliche Ansprueche stellen. > Und was mit den übrigen ~90Pins anstellen? Notfalls auf Low schalten und unbenutzt lassen. :-) Das ist wohl so das die Beine nix kosten wenn das Gehaeuse sowieso schon etwas groesser ist weil das Silizium innen gross ist. (Ram+Flash) Olaf
Olaf schrieb: > Das ist wohl so das die Beine nix kosten wenn das Gehaeuse sowieso schon > etwas groesser ist weil das Silizium innen gross ist. (Ram+Flash) Damit lassen sich LCDs direkt und Energiesparend ansteuern....
Olaf schrieb: > Naja, muss man sich halt etwas anstrengen. Wir löten hier BGAs mit 0.5 mm Pitch von Hand! Pads vorher etwas verzinnen, Flussmittel drüber, BGA-IC drüber platzieren (Mikroskop hilft, is aber kein Muss) und dann mit dem Heißluftfön erwärmen. Ging in 20 von 20 Fällen super. Zu den oben genannten ICs gibts aber meistens auch einfach lötbare SMD-Gehäuse, SO-16 oder ähnlich. Ist zwar immernoch SMD, hat aber immerhin Beinchen
> Wir löten hier BGAs mit 0.5 mm Pitch von Hand!
Hm..ich dachte das es den Controller auch in einer Version mit normalen
Anschluessen (TQFP) gibt.
Es ist absolut nichts besonders daran BGAs von Hand zu loeten. Das geht
sogar total einfach. Mache ich regelmaessig. Trotzdem wuerde ich mir
privat Controller verkneifen die es nur in BGA geben sollte einfach
wegen der relativ aufwaendigen Platine.
Um es mal klar zu sagen, ich hab bisher noch nichts gesehen was ich
nicht loeten konnte. Selbst ein DFN fuer 24Ghz hat hinterher problemlos
funktioniert und weniger Daempfung gehabt als die vorher maschinell
bestueckte Platine wo ich den alten Chip getoastet habe. :-) Auch fuer
DFNs mit exposed Pads gibt es Loesungen wenn man nur will. Also keine
falsche Angst von alten tattrigen Opas machen lassen!
Olaf
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