Alimentar el módulo GSM con 2 pilas AA NiMH o 3 pilas alcalinas AA

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Estoy tratando de alimentar un módem GSM con 2 AA NiMH en serie, y me pregunto cuáles son mis opciones. La consideración principal es que debe ser USB recargable, por lo que solo tengo 2 baterías para trabajar. El módem puede funcionar desde 3.3V a 4.6V y dibujar 2A de ráfagas actuales. ¿Alguien puede recomendar un convertidor de refuerzo que sea suficiente aquí?

Así que tengo una entrada de 2.4V, necesito 3.6V a @ 2A, la ondulación máxima es de 400mV

¿TPS61230 hará el truco? Sin embargo, su Vin (min) es 2.3V , por lo tanto, una vez que las baterías se hayan soltado, ¿su voltaje será demasiado bajo?

Otra opción es 3 x AA alcalina, pero su resistencia interna es un poco alta (aprox. 80mOhm ). Sin embargo, 3 alcalinas es 4.5V , muy cerca del límite superior. Si los bloques fueran iguales a 1.6V , esto correría el riesgo de un módulo frito. Tal vez podría reducir el voltaje en un diodo MBRS340 o similar (4A, VF 500mV) .

    
pregunta TJK

2 respuestas

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Tuve un problema similar con los LED de alimentación (aproximadamente 3 V) de dos alcalinos o NiMH.

¿Qué opciones de IC de controlador de LED tengo que construir un controlador de dos celdas para un LED de 3 W?

Es difícil encontrar CUALQUIER convertidor que funcione con un voltaje de entrada cercano o inferior a 2V (el voltaje vacío de NiMH o alcalino es de aproximadamente 0.8-0.9V). Encontré el LT1618 con un voltaje de entrada mínimo de 1,8 V y una corriente máxima de 1A, pero es difícil comprarlo donde vivo.

Supongo que si conectas un condensador suficientemente grande (¿tantalum?) a la salida del convertidor, debería ser suficiente para ráfagas de corriente de 2A.

Sin embargo, creo que debería reconsiderar su elección de batería si puede , porque:

  • es posible que no pueda drenar suficiente corriente de los alcalinos parcialmente descargados para suministrar módem
  • el uso de un voltaje más alto (3xAA / AAA o un solo Li-Ion) le permite usar muchos convertidores de CC / CC típicos
  • cuando use un voltaje más alto, la eficiencia del convertidor será más fácil de archivar
respondido por el Kamil
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Las tres celdas AA alcalinas probablemente no funcionarán, debido a la ESR de las baterías como supuso.

Si bien un módulo GSM dibuja 2A, es solo por un breve período, alrededor de 575 µS cada 4,6 ms.

Una batería alcalina AA puede generar 2A durante un breve período de tiempo, pero debido a la resistencia interna de 80 m perderá casi 1/2 voltio (.08Ω * 3 celdas * 2A) mientras está emitiendo el 2A.

Esto significa que tendrá un voltaje máximo disponible de 4.5V - 0.5V - 0.5V = 3.5v

donde el primer 0.5V es el voltaje directo del diodo, y el segundo es la caída debida a la ESR de las baterías. Esto no deja ningún espacio para la descarga de las baterías.

Incluso con un diodo Schottky con un V \ $ _ F \ $ ligeramente menor, como el MBRS410LT3 (0.25 V a 2A), eso no ayuda mucho.

Puedes intentar agregar un gran capacitor de tantalio en frente del módulo celular, pero eso tampoco ayudará mucho ya que tendrá un ESR similar.

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Por lo que parece que el IC de refuerzo que eligió, TPS61230, es una mejor opción, ya que puede mantener constante la tensión de salida del IC de refuerzo. Sin embargo, como señala, V \ $ _ {IN} \ $ mínimo es un poco alto. El LTC3425 tiene especificaciones idénticas, pero tiene un mínimo de V \ $ _ {IN} \ $ de 0.5V.

Si desea usar pilas AA de NiMH, debería poder usar dos o tres celdas ya que el voltaje completamente cargado por celda de NiMH es de 1.2 V, y el total siempre estará por debajo del máximo del módulo de la celda. Asegúrese de utilizar un IC específicamente diseñado para cargar NiMH. El LTC4060 puede cobrar de 1 a 4 llamadas NiMH en serie.

Ahora puede ejecutar la tensión de salida más cerca de 4.6v. Yo agregaría un condensador de tántalo (o condensadores) de al menos 200 µF y el menor ESR posible para suavizar el transitorio de la extracción de 2A. Si tiene problemas para encontrar berrinches con una clasificación de 5 V y una ESR baja, puede reducir la salida del circuito de refuerzo a 3,7 V y usar uno o dos condensadores de 4 V como éste . Resulta que 3.7V es lo que realmente está diseñado para que funcionen los módulos de celda, ya que es el voltaje nominal de una batería de ión de litio de celda única (que puede subir hasta 4.2 V o menos cuando está completamente cargada).

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Otra opción sería ir con 4 baterías alcalinas (4 * 1.65V o 9.90V nuevas, de acuerdo con un comentario al OP, y 4 * 1.5V, o 6V nominal), y usar un regulador de aumento. que puede manejar 10V de entrada como ISL85403 . De esa manera, podrían caer a 0.78V cada uno (2.5V / 4 + 0.16V) y seguir funcionando (donde 0.16V es la caída debida a la ESR). (Probablemente no pueda funcionar con voltajes de batería tan bajos, ya que si recuerdo correctamente, el voltaje de una batería alcalina desciende rápidamente una vez que las celdas descienden por debajo de aproximadamente un voltio).

Con cuatro celdas, perderá un total de 0.64 V debido a la ESR de cada batería, pero si mantiene la salida del buck-boost a 4.6 V, eso no debería ser un problema. Todavía agregaría un condensador de tántalo (o condensadores) de al menos 200 µF y el menor ESR posible para suavizar el transitorio de la extracción de 2A. Una vez más, si tiene problemas para encontrar berrinches con una clasificación de 5 V y una ESR baja, puede reducir la salida del circuito de refuerzo a 3,7 V y usar uno o dos condensadores de 4 V.

    
respondido por el tcrosley

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