Selamlar
Daha önce pille çalışacak bir sistemin güç katı için TPS61097 satın almıştım. Datahseette tavsiye edilen test şemasını kurdum.
(https://i.hizliresim.com/GKuvUx.png)
Çipi bir türlü çalıştıramadım. EN girişi ile sistemin çalışma durumunu kontrol etmek istiyorum.
Devre şemasını birebir uyguladım. Sadece Çıkış ve giriş kapasitelerim 22uF. Bunun dışında bir fark yok. Entegrenin çalışmasında anlayamadığım bir durum var.
Normalde EN girişi 0 iken Çıkışta herhangi bir gerilim olmaması lazım. Ama EN=0 iken Çıkışta giriş voltajının aynısını görüyorum. EN=1 yaptığımda ise Bu sefer iç taraftaki anahtarlama elemanları çalışıyor ve 3.3V çıkış gerilimi üzerinde anahtarlama sinyallerini görmeye başlıyorum. Bozuk bir DC çıkıyor. Bu durumu çözemedim.
Entegrenin iç yapısı da böyle
(https://i.hizliresim.com/2hLQ8I.png)
Bu entegre neden böyle çalışır? İki tane çipte denedim ikiside aynı.
Buradaki ENB girişi low olduğunda çipi bypass edip girişi çıkışa bağlıyor. High yaptıysan regülatör devreye giriyor.
Eğer ENB low olduğunda çıkış voltajının kesilmesini istiyorsan yanlış bir çip seçmişsin.
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps61097a-33.pdf (Sayfa 9'daki blok diyagram)
1) step-up/boost converter'lerin nerdeyse tümü böyle çalışır, enable etmezsen çıkışta giriş gerilimi görürsün.
2) Çıkıştaki switch frekansını datasheette göstermiş, Figure 10, Figure 12-13'e bakabilirsin, bunları engellemek için çıkışa LC eklemelisin.
Anladım. Enable girişi olan başka bir regülatör önerebilirmisiniz. Giriş iki adet seri bağlı AA pil olacak. Çıkış ise temiz 3.3V olması gerekiyor. Türkiyede bulabileceğim birşey olursa hemen denerim.
aşağıdaki step-up'ı deneyebilirsin ama
https://ozdisan.com/integrated-circuits-ics/power-management-ics/dc-dc-switching-voltage-regulators/LTC3426ES6TRMPBF
1) Enable'ı off yapsanda, çıkış voltajı 0V olmaz, girişteki toplam pil voltajları ne ise onu görürsün
2) çıkıştan anlıkta olsa yüksek(250-500mA gibi) akım çekeceksen çıkışta oralarda spike görürsün, bunları LC ile yumuşatabilirsin.
Aykut abi Ben şunu istiyorum. Gerektiğinde sistemin enerjisini komple kesebileyim. Pille çalışacak bir sistem için bu çok önemli. Bunu step down regülatörlerde çok kolay yapıyordum. Ama step-up regülatörlerde böyle bir özellik yok nedense.
Aslında kullandığım MCU son derece düşük enerji ile çalışıyor. Uyku modunda vs nano amperler seviyesinde akım çekiyor fakat bu tür step-up regülatörler çok geniş bir aralıkta çalıştığı için pille çalışacak uygulamalarda çok işime yarayacak. TPS61097 0.9-5.5V aralığında çalışabiliyor. Bu yüzden AA piller ile çalışmak için uygun.
TPS61097 yi komple enerjiyi kesecek şekilde modifiye etsek çıkışına nasıl bir sistem ekleyebilirim? Mosfetli bir yapı düşündüm ama emin değilim. Tamam Diyelim TPS61097 En girişi 0 iken çalışmıyor. VIN=Vout oluyor. Bu durumda yine TPS çalışmasa da Çıkışta enerji olduğundan bu enerjiyi komple kesmem lazım.
TPS için filtre nasıl olması gerekiyor anlamadım. Datasheette verilen şemada Boost için bir L ve çıkışta C kapasitelerimi mevcut. Bunun dışında ekstra bir LC mi gerekiyor? Fakat benim Ripiller ekstrem derece fazla. Skop görüntüsü atarım eve gidince
Elimde TPS61097 mevcut şuanda. Sistemi buna göre modifiye etsem güzel olacak. Amacım EN girişi 1 olunca stabil 3.3V gerilim, En girişi 0 olursa çıkışı komple kessin.
Şimdi boşta ripple çok yüksekse bir hatan vardır bu hatanda %99 yanlış L kullanıyorsundur. Mesela senin kullandığın inductor 1MHZ'e kadar stabil mi, yani 1Mhz'e kadar çalışıyor mu, değerini koruyor mu?
Step-up çıkışında enerjiyi komple kesmek için önüne power switch koyabilirsin, mesela aşağıdaki IC.
https://ozdisan.com/integrated-circuits-ics/power-management-ics/power-switches/TPS27081ADDCR
Adetli bir proje ise maliyeti kısmak için sadece p-ch mosfette kullanılabilir ama düşük treshold'a sahip olmalı, onuda digikeyde bulursun sanırım.
Eğer step-up'ta doğru L'yi kullanıyorsan, LC'yi çıkışa post filter olarak ekleyeceksin, DC resistance'ı en küçük, inductance değeri en büyük L'yi bulup (özdisan, digikey vs) 10uF-22uF gibi eklersen sağlam bir lowpass olur, switch geçişlerini yok eder ve anlık yüksek akım geçişlerinde de sıçramaları azaltır.
Kullandığım indüktör budur.
https://ozdisan.com/pasif-komponentler/induktorler/sabit-induktorler/FPI0302-100M
Yarın skop görüntülerini de atacağım.
Power Switch olayını P kanal mosfet ile yapmayı düşündüm. P kanal mos+ bir transistör ile anahatarlama yapabilirim sanırım. Lojik p kanal mosfet olması işimi görür diye dünüyorum. Akım çok düşük
TPS61097 datasheetinde yeni dizaynlar için önermiyor ve hiç bir yerinde switching frq göremedim, sadece grafiklerde 400-500Khz aralığında gördüm.
inductor bu ise bu frekanslarda çalışmaz bence, sana yüksek frekansta çalışacak inductor lazım, TI datasheette 2mhz'lik kullanmış.
p-ch ile yaparsın işlemci portuyla(pil tarafına pull-up eklemelisin) ayrıca bu düşük voltajlarda RDS çok yükselir, onun için rds'i düşük bir mosfet seçmelisin
Anladım abi. Kullandığım çip anladığım kadarıyla çokda iyi değil. Frekans yüksek olduğundan dolayı bobin de düzgün çalışmıyor. Bu akşam skop görüntülerini atmaya çalışacağım.
Abi şöyle bir seçenek geldi aklıma. Tamam diyelim EN=0 olduğunda vin=vout oluyor. Benim kullandığım çip STM32L0 serisi. Uyku modunda vs oldukça düşük güç tüketiyor. Çipsiz cam lcd leri sürüyorum. Bu lcd zaten mcu dışında enerji tüketmiyor. Birde ekstradan ivme sensörüm var. Başka bir donanım yok.
Lcd sürme donanımının düzgün çalışabilmesi için 3.3v düzgün gerilime ihtiyaç var. Yoksa lcd driver init edilemiyor. Bu yüzden uygun bir bobin ile tps61097 yi revize etsem güzel olacak. Bu çip ile kullanılabilecek mikro (3x3mm) boyutlarında bir bobine ihtiyacım var.
Sistem kapanacağı zaman mcu'yu Low power moduna alıp boost konverteri pasif yaparım. Bu durumda çok düşük akımlar tüketerek yine iki aa pille baya uzun süre bir kullanım sunabilir. Sonuçta step up çalışmıyorken pil voltajı doğrudan gidicek sisteme.
Ucuz bir çözüme ihtiyacım var. LTC3426 Çok pahalı. Bunun için ekstra bir power modülü tasarlamayı düşünüyorum.
Bir diğer seçenek 9V pille sistemi çalıştırıp stepdown ile 3.3v elde etmek ama bu pek işime gelmiyor.
inductor için bunu deneyebilirsin, datasheet verilerine göre 2,5Mhz'e kadar çalışması lazım
https://ozdisan.com/passive-components/inductors/fixed-inductors/MS2520LC-100J-LF
low power tarafını kendin çözmen lazım.
Harici supervisor IC kullanmayı da deneyebilirsiniz. İstediğiniz threshold'a gelince HIGH ya da LOW olarak sürüp regülatörü enable/disable edebilirsiniz.
Örnek: APX809
https://www.digikey.com/products/en?keywords=APX809
Hocam SuperVisör çipe ihtiyaç yok gibi. ON-OFF sistemim düzgün çalışıyor fakat Çıkıştaki enerjiyi kesemiyorum
@CLR Dediğin bobini satın alıp deneyeceğim. Bu bobinin kullanırsak çıkışa ekstra bir filtre eklemeye gerek var mı? Varsa eğer gerekli filtre komponentlerini sipariş listeme ekleyeyim.
Amacım TPS61097 çıkışında düzenli bir 3.3V elde edip çıkış gerilimini de P kanal bir mosfet ile kesebilmek. Bunun için IRLML6401'i gözüme kestirdim.
https://www.infineon.com/dgdl/irlml6401pbf.pdf?fileId=5546d462533600a401535668b96d2634
Sizce bu mosfet uygunmudur? 1.8V Gate Rated diyor.
Olurda 9V pil ve StepDown işine dönersem bana birde yüksek verimli bir step down regülatör lazım. Min 1Mhz yüksek frekanslı ve min komponente ile kullanabileceğim 3.3V stabil çıkış alabileceğim bir regülatör önerseydiniz ne olurdu bu? Akım çok düşük.
@Mucit23 mosfet çalışma olarak uygun görünüyor ama mcu'nun uyku modundan daha fazla akım çekme durumu oluşabilir, deneyip
görmek gerekir
post filter kullan bence, TI dökümanlarında da geçişler görünüyor, özdisandan seçebilirsin, yukarıda özelliklerini yazmıştım.
Bence low power uygulaması olarak hatalı yaklaşıyorsunuz, ben olsam doğrudan pilden beslenen donanımlar seçerdim veya pili ona göre seçerdim.
TPS63030 işini görecektir.
Eğer mosfetle gerilimi komple kesebilirsem MCU'yu uyku moduna sokmakla uğraşmayacağım. TPS63030 da güzel fakat TR de bulamadım.
Post filter olayını deneyeceğim ama öncelikle boost bobinini değiştirince TPS61097 çıkışındaki ripiller nasıl olacak onu görmek istiyorum. Ama yinede 1mH civarı 5x5mm ufak indüktörlerden alacağım. Elimin altında bulunsun.
https://ozdisan.com/pasif-komponentler/induktorler/sabit-induktorler/YS54-102M
Çıkış akımı düşük olduğundan Post filter'in iç direncinin yüksek olması çok sorun olmayacak. 10ohm altı olsa yeterli olur sanırım.
Hocam Sabit 3.3V'a ihtiyaç duymam biraz sıkıntı. LCD driver donanımı LCD'yi biaslama için Besleme voltajını kullandığı için düşük voltajlarda düzgün çalışmıyor. Hatta voltaj düşük olunca LCD Driver'i init edemiyorum.
TPS63030'un quiescent current çok yüksek, alternatif olarak benzer IC'ler bakılabilir.
Şimdi projeyi tam bilmediğim için maliyet/adet/amaç vs, burada mecburen sallıyorum.
Çok iyi besleme istiyorsan step-up + post filter + LDO'da yapabilirsin, 500nA, 1uA'lik LDO'lar var
3.6 volta 10 uA öiçtüm daha düşük gerilimlerde ne olur bilmiyorum.
@Mucit23 induktor linki verdiğin firmaya bakabilirsin
TPS61097 bu modeli artık Tİ kullanmayın demiş
peki bunun yerine kullanacağız önermemiş çok iyi İngilizcem olmadıgı için web sitesinden buna benzer birşey bulamadım ?
bana önerebilceginiz yeni nesil daha düşük akım çeken bir chip varmi bende pile çalişan devreler yapıyor ve uyku modu devamli sokuyorum onun için pil ne kadar uzun giderse benim için çok iyi
Harici supervisor IC nedir ?
Alıntı yapılan: ibocakir - 23 Temmuz 2020, 11:24:16Harici supervisor IC kullanmayı da deneyebilirsiniz. İstediğiniz threshold'a gelince HIGH ya da LOW olarak sürüp regülatörü enable/disable edebilirsiniz.
Örnek: APX809
https://www.digikey.com/products/en?keywords=APX809
@sadogan Evet özdisanda varmış yeni farkettim. Alıp deneyeceğim. Bunda 61097'deki gibi Baypass durumu yok anladığım kadarıyla. EN=0 yaparsam komple çıkış kapatılıyor. Eğer bu olursa bu çip ile devam edebilirim. EN için aşağıdaki gibi bir açıklama mevcut.
(https://i.hizliresim.com/B2eGH3.png)
Ama yinede TPS61097'yi düzgün çalıştırmak istiyorum. Buda işimi görecek.
TPS61097nin çıkışını skop ile görüntüledim.
(https://i.hizliresim.com/rqtDvG.jpg)
(https://i.hizliresim.com/KUVZsA.jpg)
1Mhz anahtarlama frekansını görüyorum. Ama sanki şu taktığım 10uH bobin hiçbir halta yaramıyor. DC giriş 2.76V, En=0 iken bunu aynen çıkışta görüyorum. Fakat EN=1 Yaparsam skoptaki gibi çıkış alıyorum. Bobinin çalışma frekansının düşük olması bu kadar etkiler mi sorgulamaya başladım.
Boost converter seçerken özellikle seninki gibi
low power uygulamalarında
giriş çıkış gerilimlerine ve çekilen akıma göre verim grafiklerine dikkat etmek lazım.
Genel kullanacağın akım değerine göre verimin çok kötü olma ihtimali var.
İşlemcin iki pilin bitti deneceği 0.9V + 0.9V değerinde zaten çalışabiliyor herhalde.
Diğer entegrelerin durumu ne
analog ölçme işi var mı ona göre stratejide değiştirebilirsin belki.
Lcd için mcu dan bir pwm pini ayarlayabiliyorsan gerilim katlayıcı kullanabilirsin.
Lcd akım ihtiyacı düşük zaten.
https://youtu.be/I4ED_8cuVTU
Selamlar. Araya bayram vs girince çok uğraşamadım. Fakat bobini değiştirip birkaç deneme yaptım. İlk önce daha yüksek frekanslı 10uh bir bobin takıp deneme yaptım. Post filter olmayınca sonuç pek değişmedi. Fakat çıkışa post filter ekşetince sonuç biraz daha iyi oldu. Fakat istediğim Akımları sağlayamıyor. Bana yaklaşık olarak 20ma civarı bir akım gerekiyor. Yaptığım sistemde max 5ma çekebiliyorum.
TPS61097 İle bu akımlar çıkamadım. Devreyi nasıl modifiye etmek lazım bilmiyorum. Bobini yeterli akımı kaldırabilmesi gerekiyor.
TPS63030'u henüz denemedim. Çok küçük endüktans ile çalışıyor. Yaklaşık değerde bir bobin yapıp deneyeceğim.
@CLR Abi akım konusunda neler yapılabilir. Akım çekmezsem harika çalışıyor TPS61097. Fakat 5ma den sonra çıkış voltajı aşırı derece düşüyor. Akım yok ise çıkış 3.3v civarı son derece stabil.
Up,
İncelediğim örneklerde hep 3x3mm lik minik bobinlerden kullanılmış. Ben bu bobinlerden istediğim akımları çekemiyorum. 8mA civarı akım çektiğimde çıkış voltajı 3.3V'dan 2.8V civarına düşüyor. Ama yükteyken post filter sonrası çıkış gerilimi oldukça temiz. Sadece voltaj düşüyor.