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電池輸出至CPU與升壓電路

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KHCC
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#1 引用回覆 回覆 發表時間:2011-11-17 19:19:06 IP:59.120.xxx.xxx 訂閱
請教各位前輩:

1.鋰電池輸出標準電壓3.7V,一方面供給CPU(3.3V),另一方面利用高頻變壓器將3.7V 升至約300V,但鋰電池輸出電壓會隨著使用時間而不同,是否會影響CPU及升壓電路的動作?
或是有什麼方法可將電壓穩定在一個電壓值? 謝謝~
ScottWang
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#2 引用回覆 回覆 發表時間:2011-11-17 23:53:01 IP:59.115.xxx.xxx 訂閱
1. 如果可以的話,用兩個鋰電池.
2. 3.7V 升至約300V,這樣的話,電流會變得很小,就像電蚊拍將3V升到幾千V,電流都很小.
3. 若要共用電池時,鋰電池的輸出,想要穩壓的話,第一要加穩壓電路,由3.7V經穩壓電路變成3.3V再接到MCU,另一種方式,就是加一個大電容與鋰電池並聯,經濟許可的話,加一個超級電容,有人把超級電容當作小電池使用.
* 因為DC-DC升壓會產生高頻干擾,要注意這些干擾灌入MCU.
------
高壓直流電源供應器,高壓模組,測試LED專用AC LED定電流源,全範圍可調電壓電流,
中低壓直流電源供應器,電壓放大器,電流放大器,帶通濾波器,高精度參考電壓,
標準電壓,恆流源(定電流源),恆壓源(定電壓源),大電流電源供應器.
接受訂製,設計生產各種特殊規格,高精度產品,學校實驗室,研究單位實驗設備,
另可接受其它電子專案設計,HV Power,Vmax=20KV,Imax=2000A.
http://hvpower.myweb.hinet.net/
KHCC
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#3 引用回覆 回覆 發表時間:2011-11-18 13:25:22 IP:59.120.xxx.xxx 訂閱
Scott大您好:

1. 要利用一顆鋰電池做便攜式裝置,故無法使用到兩顆。

2.我的負載是壓電陶瓷震動片,如果電流很小是否會影響震動? 因為電池供電故功率比較小,成本考量是否利用Flyback電路來升壓比較妥當? 有何需注意的細節?

3.穩壓方法目前是想利用3.3V的稽納二極體或低壓差穩壓器,這兩個方法是否可行?

4.在MCU端加個二極體可以隔離高頻干擾嗎?

感謝回覆!


===================引 用 ScottWang 文 章===================
1. 如果可以的話,用兩個鋰電池.
2. 3.7V 升至約300V,這樣的話,電流會變得很小,就像電蚊拍將3V升到幾千V,電流都很小.
3. 若要共用電池時,鋰電池的輸出,想要穩壓的話,第一要加穩壓電路,由3.7V經穩壓電路變成3.3V再接到MCU,另一種方式,就是加一個大電容與鋰電池並聯,經濟許可的話,加一個超級電容,有人把超級電容當作小電池使用.
* 因為DC-DC升壓會產生高頻干擾,要注意這些干擾灌入MCU.
bernie_w39
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#4 引用回覆 回覆 發表時間:2011-11-19 12:17:03 IP:118.166.xxx.xxx 訂閱
2. flyback 的損失應該比較大,如果沒有輸出隔離的問題,用 boost 效率會好一些

3. 一般 MCU 會有一些的電源誤差容許值,用 ultra low dropout ldo 應該可以在電池
有壓降時還是提供足量的電壓。會比用基納來的好。

4. 隔離高頻干擾加電感會比較好,加二極體會有壓差,隔離效果不太好。

ScottWang
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#5 引用回覆 回覆 發表時間:2011-11-23 05:25:46 IP:59.115.xxx.xxx 訂閱
你前面提到 -- 鋰電池輸出標準電壓3.7V,一般標示3.7V的,充滿電約4.2V,像我的手機電池3.7V/860mA,充滿電時4.175V,不知你的裡鋰電池實際的電壓/電流為多少,這個關係著計算的數值.
>2.我的負載是壓電陶瓷震動片,如果電流很小是否會影響震動?
這個要看你的壓電陶瓷震動片的規格,才能知道個大概,當然你要去實測.
>因為電池供電故功率比較小,成本考量是否利用Flyback電路來升壓比較妥當?
以下有一些DC to DC 的電路原理.
1. DC – DC Converter 的基本結構。
BULK 變換器的工作原理
BOOST 變換器的工作原理
BULK-BOOST 變換器的工作原理
2. 隔離反馳式 DC – DC 變換器(Flyback converter)。
單端反激式變換器
雙晶反激式變換器
3. Flyback converter 設計的注意事項。
...
>有何需注意的細節?
升壓電路的體積,零件的取得,內耗與轉換效率等等.
>3.穩壓方法目前是想利用3.3V的稽納二極體或低壓差穩壓器,這兩個方法是否可行?
這個要看你的MCU之電壓寬裕率有多大,5%或10%或者更大.
你也要預估你的負載耗電量.
用zener雖然簡單,但是也有它的風險存在,所以要計算得更精確一些,以減少出錯.
像用zener時,都有加限流電阻,要提供zener的穩定電流需求,還有要足夠電流供MCU使用,電阻若太大,電流便不足,電阻若太小,當MCU消耗不了那麼多時,電流便流向Zener,若zener的W不足,可能就會燒燬,進而燒燬MCU.
>4.在MCU端加個二極體可以隔離高頻干擾嗎?
這個在電池接往升壓電路時,先串接一個整流二極體1N4001,再接一個100uf~220u/16V的電容接地,以減少升壓電源的迴饋干擾.
而電池接往穩壓電路時,一樣要接二極體,不過為了減少壓降,要接1N5817蕭特基二極體,再接一個100uf~220u/16V的電容接地,並接一個0.01uf的電容接地,此電容要經過實測再做調整.
因為用同一個電池,所以是共地,干擾還是有可能由地竄回,這個有發生時再做處理.
當MCU和升壓電路靠得太近時,最好做些金屬性的隔離.
干擾的消除:RC積分電路,LC濾波或者LC π型濾波,DC(Diode Cap)整流濾波消除法.
你做這個是公司要商品化,或者個人要玩的呢?
------
高壓直流電源供應器,高壓模組,測試LED專用AC LED定電流源,全範圍可調電壓電流,
中低壓直流電源供應器,電壓放大器,電流放大器,帶通濾波器,高精度參考電壓,
標準電壓,恆流源(定電流源),恆壓源(定電壓源),大電流電源供應器.
接受訂製,設計生產各種特殊規格,高精度產品,學校實驗室,研究單位實驗設備,
另可接受其它電子專案設計,HV Power,Vmax=20KV,Imax=2000A.
http://hvpower.myweb.hinet.net/
編輯記錄
ScottWang 重新編輯於 2011-11-22 15:03:09, 註解 修正所連結的網址為,點選後自動跳躍.‧
therockis75831
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#6 引用回覆 回覆 發表時間:2011-11-23 10:01:37 IP:122.147.xxx.xxx 訂閱
1. 可以用two cell電池 ?? 單眼相機那種電池 充飽8.4V  ??



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Rock
KHCC
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#7 引用回覆 回覆 發表時間:2011-11-23 11:55:19 IP:59.120.xxx.xxx 訂閱
鋰電池規格為 3.7V / 1150mAh。

依您的回文初步規劃的電路圖如下,請幫我看看有哪需要修改!!

http://delphi.ktop.com.tw/download/upload/4ecc6ca58e53f_on_PDFCreator_.pdf
(修改 : 直接將pdf檔做連結,Scott Wang.)
===================引 用 ScottWang 文 章===================
你前面提到 -- 鋰電池輸出標準電壓3.7V,一般標示3.7V的,充滿電約4.2V,像我的手機電池3.7V/860mA,充滿電時4.175V,不知你的裡鋰電池實際的電壓/電流為多少,這個關係著計算的數值.
>2.我的負載是壓電陶瓷震動片,如果電流很小是否會影響震動?
這個要看你的壓電陶瓷震動片的規格,才能知道個大概,當然你要去實測.
>因為電池供電故功率比較小,成本考量是否利用Flyback電路來升壓比較妥當?
以下有一些DC to DC 的電路原理.
1. DC – DC Converter 的基本結構。
BULK 變換器的工作原理
BOOST 變換器的工作原理
BULK-BOOST 變換器的工作原理
2. 隔離反馳式 DC – DC 變換器(Flyback converter)。
單端反激式變換器
雙晶反激式變換器
3. Flyback converter 設計的注意事項。
...
>有何需注意的細節?
升壓電路的體積,零件的取得,內耗與轉換效率等等.
>3.穩壓方法目前是想利用3.3V的稽納二極體或低壓差穩壓器,這兩個方法是否可行?
這個要看你的MCU之電壓寬裕率有多大,5%或10%或者更大.
你也要預估你的負載耗電量.
用zener雖然簡單,但是也有它的風險存在,所以要計算得更精確一些,以減少出錯.
像用zener時,都有加限流電阻,要提供zener的穩定電流需求,還有要足夠電流供MCU使用,電阻若太大,電流便不足,電阻若太小,當MCU消耗不了那麼多時,電流便流向Zener,若zener的W不足,可能就會燒燬,進而燒燬MCU.
>4.在MCU端加個二極體可以隔離高頻干擾嗎?
這個在電池接往升壓電路時,先串接一個整流二極體1N4001,再接一個100uf~220u/16V的電容接地,以減少升壓電源的迴饋干擾.
而電池接往穩壓電路時,一樣要接二極體,不過為了減少壓降,要接1N5817蕭特基二極體,再接一個100uf~220u/16V的電容接地,並接一個0.01uf的電容接地,此電容要經過實測再做調整.
因為用同一個電池,所以是共地,干擾還是有可能由地竄回,這個有發生時再做處理.
當MCU和升壓電路靠得太近時,最好做些金屬性的隔離.
干擾的消除:RC積分電路,LC濾波或者LC π型濾波,DC(Diode Cap)整流濾波消除法.
你做這個是公司要商品化,或者個人要玩的呢?
編輯記錄
ScottWang 重新編輯於 2011-11-22 21:15:04, 註解 修改 : 直接將pdf檔做連結,Scott Wang.‧
ScottWang 重新編輯於 2011-11-22 21:18:03, 註解 無‧
KHCC 重新編輯於 2011-11-28 19:31:44, 註解 無‧
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