Абстрактное батарейное устройство с 5 и 3.3 вольтами

[afynfpbz]

А не поделитесь опытом, как продлить жизнь устройству на батарейках, только речь не спящий режим, а про "железную" часть. Интересует для такого набора: AVR (ATMega8 от 5V) + NRF24L01 + еще сенсоры, способные питаться от 3.3 - 5.0.
А вопросы:
1) батарейки, которые можно купить в обычном магазине, видимо АА, и отправить на улицу в -25. есть подводные камни? (батарейки то существуют, GP в неотапливаемом гараже зиму в часах точно переживают)
2) через что лучше сделать 5V от 2 (или 3) батареек? какая микросхема? сборка с aliexpress? (привык только с 12V понижать через MP1584EN )
3) разумно ли включать радиомодули и сенсоры через полевик, он ведь ток практически не потребляет? логический естественно, который на 2.3V точно открывается, типа IRLML0030.
4) как лучше обеспечить радиомодулю напряжение 3.3? после полевика останется уже менее 4 вольт ведь, но все же больше 3.3? стабилитрон?

[Ser60]

Тут как раз весь вопрос в конкретике. Вы не указали токи потребления. Прежде всего, если 5в нужно лишь для меги, следует перейти на 3в модели МК и периферии.
1) Щелочные батарейки именитых фирм нормируются на работу при морозе до -20. Как себя поведут дешёвые no-name - вопрос. Лучше использовать литиевые формата АА, работоспособные до -40. А ещё лучше специализированные литиевые например, Xeno Energy XL-050F напряжением 3.6в. Тогда при 3-вольтовом МК и периферии никакие конвертеры не нужны будут.
2) С точки зрения КПД и конвертеров с дросселем, получить 5в лучше от 3хАА. Если конвертер (безкатушечный) токовый насос, то лучше от 2хАА. Но всё зависит от тока потребления и времени работы преобразователя. Может решение с 2хАА будет лучше в плане стоимости батареек.
3) Разумно. Только так и следует делать. При питании NRF падение напряжение на ключе на полевике будет мизерным.
4) Можно поставить коммутируемый линейный стаб с 5в.
Посмотрите эту тему: https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=166772

[afynfpbz]

Самый большой ток у NRF с усилителем при передаче: 120мА. Дежурные передачи редкие, исключительно для диагностики, что устройство работает. Раз в час более чем достаточно. ATMega, на память, до 7 мА в активном режиме. Датчики потребляют суммарно до 3мА, активируются механически (концевиком), который ничего не потребляет. При его активации передача как можно чаще (в течении 2-3 часов). Устройств таких примерно будет штук 8.
Ну и дальше передача за 700 метров до другого NRF, который уже имеет безлимитное питание от столба и GPRS модем, что уже проверено на практике.

Спасибо
1) не, специализированные не вариант. за 500 рублей реально дорого. но спасибо, о существовании таких литиевых в виде не таблеток (CR...) не знал, не обращал внимания.
2) т.е. 3 ААА и MT3608 как вариант. а если 2 AA, то какой DC-DC можно использовать?
4)
в смысле самую дешевую кренку на 3.3, включающуюся через полевик и запускающую всю перефирию?
а если МК изначально на 2.7-5.5 то DC-DC преобразователь выставить на 3.7 (примерно) вольта, чтобы после полевика пришло допустимые 3.6?

видел тему, но надо из aliexpressного ширпотрёба сделать.

[Ser60]

Если надо из надо из aliexpressного ширпотрёба сделать, то я Вам не помощник. В любом случае, МТ3608 (согласно ДШ) сама потребляет 1.6мА, и это почти на 2 порядка выше чем у "нормальных" конвертеров, например TPS61026. Я-бы её рекомендовал. Кроме того, МТ3608 ориентирована на бОльшие токи, чем Вам требуется.
4) Самую дешёвую не нужно, т.к. у неё собственный потребляемый ток также несколько мА. Лучше применить LDO, например, MCP1703T-3302 с собственным потреблением 5 мкА. Если нужно отключать шину 3.3В на период неактивности радио/сенсоров, то следует поставить LDO с выводом отключения, например, TPS706 или подобный.
Касательно полевика, даже если его сопротивление открытого канала будет 0.1 Ом, то при токе 20мА на нём будет падать 2мВ, так что выставлять преобразователь надо на номинальное питающее напряжение.

[afynfpbz]

TPS61026DRCT... да откуда вы о них знаете, на chip-dip даже тип корпуса не указан
TPS706 открыл для себя группу "Стабилизаторы с Малым Падением Напряжения", а заодно их цены и сроки поставки.
И прихожу постепенно к выводу, что автомобильный аккумулятор дешевле выйдет. Шутка

Спасибо за наводки, буду дальше гуглить более ширпотребное.

Ещё идея возникла: 2 контура питания. Первый с батарейкой типа CR2032, ATTiny, полевиком и механическим источником прерываний включает второй через полевик у которого уже основные батарейки, ширпотребный стабилизаторы, радиомодуль и датчики. Как второй закончит, сообщит ATTiny, что можно выключаться.

[Ser60]

да откуда вы о них знаете

Просто у меня другие источники компонентов...

Ещё идея возникла...

Автоматического отключения CR-ки можно добиться в следующей схеме.
Предполагается, что выходное напряжение DC конвертера больше напряжения CR-ки.
Вход DC конвертера подключайте к вторичному источнику питания, а выход схемы - на питание МК и пр.
Полевик и диод можно другие применить, я просто вырезал кусок из своей схемы. Например, полевик IRLML6402, а диод шоттки - какой найдёте.

dc.jpg

(33.24 КБ) 167 скачиваний

[afynfpbz]

Я вашу схему понял, что как начинает работать преобразователь он подает напряжение на полевик (P канальный) и тот закроется.
Только много ли я сэкономлю, если основной DC/DC преобразователь работает пару-тройку секунд в минуту при самой пиковой нагрузке.

[Ser60]

Работу схемы правильно понимаете. А насчёт экономии - тут надо считать.

[Fuser]

для увеличения энерговооруженности лучше взять 2-3 батарейки АА, и к ним "универсальный" преобразователь, который может как повышать, так и понижать. тогда батарейки будут точно выжаты досуха.
https://habr.com/en/post/400617/