Circuito de apagado del nodo del sensor alimentado por batería

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Estoy usando BQ24079T para controlar la alimentación de un nodo de sensor inalámbrico alimentado por batería. La MCU funcionará en uno de los dos modos: modo de muestra periódica donde toma las lecturas del sensor y luego se pone en espera, o el modo inactivo en el que no hace más que dormir y espera el siguiente comando. Si está en modo inactivo durante mucho tiempo, debe apagarse completamente para ahorrar energía de la batería. Para volver a encenderlo, tendría que estar conectado al cargador.

Pensé que una forma fácil de hacerlo sería utilizar el pin SYSOFF en el cargador para desconectar la batería del sistema cuando la MCU lo ordene. Aquí está mi circuito actual para esto .

El pin SYSOFF va a un chip expansor de E / S (PCA9557) que se mantiene bajo siempre que el dispositivo quiera permanecer encendido. Cuando quiere apagarse, el pin se suelta y se coloca en VPP, desactivando el VCO.

La duración máxima posible de la batería es muy importante para este proyecto, por lo que estoy tratando de eliminar tanta carga durante el modo de suspensión. Todos los periféricos de la placa tienen alimentación conmutable y se apagan mientras la MCU está inactiva. Lo único por lo que no puede controlar la energía es el chip del cargador y los circuitos relacionados.

El pull-up de 200k en SYSOFF consumirá constantemente entre 15 y 20 uA, dependiendo del voltaje de la batería, mientras que la MCU está encendida, y el propio cargador consumirá alrededor de 6.5 uA. Esta no es una gran cantidad de corriente, pero como carga constante, equivale a varios meses desde la batería de ion de litio de 300 mAh que estoy usando.

Estaba pensando que podría usar un flip-flop o pestillo controlado por la MCU en lugar del pull-up para reducir la carga estática, pero no estoy seguro de cómo funcionaría.

¿Cómo manejarías esto?

    
pregunta Nick Hebner

2 respuestas

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Creo que puedes arreglarlo de la siguiente manera:

Ponga un despliegue en sysoff, tal vez 100k. Solo asegúrese de que sea lo suficientemente fuerte como para dominar la recuperación interna de 5M. También mantenga el sistema conectado a su expansor IO. Debe configurarse como una salida baja impulsada. Pero cuando desee apagar, haga que el expansor conduzca la salida a un nivel alto, lo que superará la potencia de 100k y apagará el sistema.

Una vez que el sistema esté apagado, todos los rieles se colapsarán, por lo que el expansor de E / S estará muerto, y el despliegue de 100k asegurará que el sysoff esté bajo para que el arranque sea posible la próxima vez que se conecte el cargador. Deberá asegurarse de que el IO nunca se ponga alto durante el arranque o el funcionamiento normal. Por ejemplo, programe que sea bajo antes de programarlo para que sea una salida.

    
respondido por el mkeith
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Corriente de entrada máxima para SYSOFF I IH = 10μA (de la p.6 de BQ24079T datasheet ). Creo que estás en el anzuelo hasta por 10 μA, si eliges este cargador IC.

Supongamos que diseñas un esquema con un flip-flop en lugar de una resistencia de pull-up. SYSOFF seguirá consumiendo hasta 10μA a través del flip-flop (también agrega la corriente de reposo del flip-flop).

Si conociera la corriente de entrada mínima (o la corriente de fuga) para el pin SYSOFF, podría hacer una elección educada de la mayor resistencia de pull-up. Desafortunadamente, la hoja de datos no muestra estas corrientes. Sin embargo, puede experimentar con varios valores de pull-up (entre 200kΩ y 1MΩ, tal vez).

Eche un vistazo al diagrama de bloques en la p.9 de la hoja de datos. Observe que la entrada SYSOFF tiene un búfer de alta impedancia. La impedancia de entrada será en serie con 200kΩ. Tenga en cuenta también que SYSOFF tiene un pull-up interno de ~ 5MΩ.

BQ24079T es una aplicación diseñada para dispositivos de mano (que se cargan cada dos semanas). Puede ser que no fue diseñado para meses de operación de potencia ultra baja.

Si absolutamente tiene que usar BQ24079T y tiene que reducir la corriente de reposo. Podría agregar otro interruptor a su sistema, que desconectaría el BQ24079T y sus rutas de fuga. El interruptor en sí debería tener una corriente de reposo baja.

    
respondido por el Nick Alexeev

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