msp430 y celdas LiFePo4 como suministro

Si está seguro de que el voltaje de la batería permanece dentro de las especificaciones del MSP430, realmente no necesita el regulador, pero recomendaría usar uno para tener un voltaje de suministro de energía limpio. En cualquier caso, asegúrese de echar un vistazo a otros componentes a los que se conecta el MSP430. Por ejemplo, cuando maneja un MOSFET, el voltaje de la compuerta puede estar por debajo del límite y el FET no hará su trabajo. ( No recuerdo bien las especificaciones, pero una vez probé qué tan bajo sería el MSP430, y encontré que aún funcionaba a 1.3V. Sin embargo, no tome este valor como referencia. Siempre refiérase a hoja de datos! )

Si desea medir el voltaje de la batería, necesitará un voltaje de referencia ADC que sea independiente de eso. Por ejemplo, use un LDO para crear un voltaje de referencia de ADC fijo de 2V, y divida el voltaje de la batería entre dos antes de aplicarlo al ADC (para hacerlo más bajo que la referencia)

A continuación, estoy usando un MSP430F20 .. como ejemplo. Los resultados deben ser idénticos o similares para la mayoría de los MSP430s, PERO, ¡¡revise la hoja de datos para la parte que está usando! YMMV.

La mayoría (no todas) de las MSP430 tienen un rango de Vdd operativo de 1.8 a 3.6 voltios. Vdd es la tensión de funcionamiento máxima absoluta. El voltaje máximo no operativo absoluto es típicamente de 4,1 V.

Si desea una operación de reloj nominal completa, necesitará un voltaje cercano a 3.6V. Solo como ejemplo, la figura 1 página 20 en enlace muestra que necesita Vdd > = 3.3 V y < = 3.6 V para operación a toda velocidad. Por debajo de 3,3 V, la velocidad máxima permitida del reloj disminuye linealmente con el voltaje de alimentación hasta 2,2 V mín para la programación o 1,8 V mín para la operación.

Si una celda LiFePO4 está moderadamente cargada, entregará la mayor parte de su capacidad por encima de 3.0V. Un procesador MSP430 puede funcionar a aproximadamente el 70% de la velocidad de reloj máxima nominal a este voltaje.

Voltaje máximo: un LiFePO4 tiene un voltaje máximo seguro cargado completamente de 3,6 voltios. Es posible, pero inmensamente imprudente, cargarlos por encima de esto. Por lo general, un LiFePO4 puede tener un voltaje de terminal superior al voltaje de funcionamiento máximo de MSP430, pero es muy poco probable que ocurra o que importe en la práctica. Si quisiera estar completamente seguro de que se podría usar un regulador de derivación para purgar la pequeña "cola" de voltaje por encima de 3,6 V después de que la batería se hubiera cargado completamente.

Voltaje mínimo: igual que arriba, el procesador necesita > = 3.3V para una operación a máxima velocidad. Un liFePO4 ligeramente cargado (es decir, cargado a una velocidad de descarga de no más de 10 horas = C / 10) entregará casi toda su energía a > = 3.3V. A medida que aumenta la carga, el voltaje del terminal cae para un% dado de descarga. por ejemplo, en C (tasa de 1 hora), por lo general, caería por debajo de 3.3V con aproximadamente el 80% de su capacidad restante.

Un LiFePO4 aún estará muy por encima de 1.8V o 2.2V cuando se descargue completamente de manera segura.

Conclusiones:

• si se usa una celda LiFePO4 para alimentar directamente un MSP430, el voltaje máximo será seguro para la mayoría de los propósitos y podría brindarse protección contra la sobrecarga de la batería.

• Si la batería está ligeramente cargada (C / 10 o menos), entonces el procesador puede funcionar a toda velocidad durante toda la vida útil de la batería.

• Si el procesador comparte la batería con un dispositivo que la carga en gran medida (por ejemplo, un motor o un calentador o ...), se requerirá una velocidad máxima del procesador reducida.

• Si se requiere una operación de velocidad máxima y una tasa de descarga de batería superior a C / 10, se requiere un convertidor de refuerzo para mantener el voltaje Vdd.

Si el controlador está controlado por cristal y si hay una referencia de ADC independiente del suministro, la operación directamente desde una celda LiFePO4 parece totalmente aceptable.