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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: elgarbe en 15 de Abril de 2017, 13:36:16
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Hola, tengo esa duda, como se hace normalmente para alimentar un circuito de 3.3V (uC y otros elementos) con una celda de Litio Ion, la cual tiene una tensión minima de 3.2V y una máxima de 4.2V?
Hay que hacer un step up si o si? viene algun integrado específico para esto?
Saludos!
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Hombre, depende de lo que te quieras complicar la vida. Lo primero que valoraría es si existe la posibilidad o no de bajar un poco el voltaje del circuito. Por ejemplo, el nominal de muchos micros es de 3.3V pero la mayoría funcionan correctamente a menor voltaje y además así consumen menos energía. Si no tienes más alternativa que trabajar a 3.3V yo primero me plantearía el consumo real del circuito y qué batería te merece la pena poner. Lo digo porque aunque existen ICs buck-boost creo que esto te va a salir más caro subir un poco la capacidad de la batería: me refiero a que si miras la gráfica de descarga de una batería Li-Ion, por debajo de 3.4V apenas queda energía almacenada, con lo que quizá con un step-down normal te bastaría...
Saludos.
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Es bueno el planteo!
Prefiero mil veces subir la capacidad de la batería que poner un step up.
Entonces lo ideal sería un ldo con 100mV a 500mA y un circuito de corte por debajo de 3.3V. como uso el ADC del uC necesito conocer la tensión y si esta baja cortar para no tener lecturas erróneas. Por otra parte hay otros componentes que no se cuando bien funcionarán por debajo de 3.3
Saludos!
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Puufff lo que pasa es que un LDO se va "a beber" la batería. Yo pondría un DC-DC y bajaría la tensión del micro si es posible y pondría una referencia de tensión para el ADC si es necesario. Yo he usado estos en un proyecto y van bastante bien:
http://power.murata.com/data/power/LXDC2HL_Series_datasheet_E.pdf
Lleva todo incluido. Lo que pasa es que para 3.3V sólo te da 300ma. Si te vas a 2.8-2.5V ya tienes hasta 450ma. Si usas un PIC con ese voltaje te debería funcionar a máxima frecuencia. La mayoría de ICs lógicos (memorias, sensores, etc.) hoy por hoy también funcionan a bajo voltaje. Lo único que te pude fastidiar un poco es si tienes algún mosfet porque los logic level son algo más caros.
Saludos.
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No me siento muy seguro de bajar la tension a menos de 3.3V. Las especificaciones parecen mostrar que todo va a funcionar bien... pero no me animo, jajaja
El buscador de soluciones de TI me da este integrado:
http://www.ti.com/product/TPS62063
El duty cycle pude llegar al 100%, el IC es una miniatura y lleva muy pocos comoponentes externos. Me parece que voy a probarlo.
Ahora a buscar un cargador...
Saludos y gracias
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Tiene buena pinta si. Me lo apunto. Suerte con la búsqueda de cargadores, que de 1 celda hay muchos menos que de 2...Yo el último que he utilizado es este:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq24133.pdf
Creo que para tu aplicación está sobredimensionado...
Saludos!
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No te gusta un LDO de Texas tipo tps78XXX?
Están preparados para tener un Ignd/Iq bien bajo.
Que electrónica vas a alimentar con eso?, la desventaja es no dan mucho más de 100..200 mA.
Cargador si lo vas a cargar desde la pared que tal un mcp73831 o no sé si habrá algo más nuevo. La ventaja que le veo es el precio, lo seleccioné hace un par de años pero ahora desconozco si hay algo mejor.
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No te gusta un LDO de Texas tipo tps78XXX?
Están preparados para tener un Ignd/Iq bien bajo.
Que electrónica vas a alimentar con eso?, la desventaja es no dan mucho más de 100..200 mA.
Cargador si lo vas a cargar desde la pared que tal un mcp73831 o no sé si habrá algo más nuevo. La ventaja que le veo es el precio, lo seleccioné hace un par de años pero ahora desconozco si hay algo mejor.
A ver... el LDO es lo más barato/sencillo. Lo malo es: 1. con la batería cargada a tope estás tirando a la basura un 20-25% de la energia. 2. con 500mA de consumo estás disipando 500mW de potencia...¿dónde?... ese es el problema que luego los chips se calientan...jeje
saludos!
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El buscador de texas me tiró este;
http://www.ti.com/product/bq24232
Lo bueno del webench es que te da el esquemático, ruteo sugerido, BOM y simulaciones!
Lo que voy a alimentar es un modulo de Ultra Wide Band (160mA) y un pequeño LCD tipo nokia 5110 y alguna otra cosita más menos importante. La corriente debería estar en 200-300mA
El cargador sería para cargar desde un USB.
Saludos y gracias!
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No te gusta un LDO de Texas tipo tps78XXX?
Están preparados para tener un Ignd/Iq bien bajo.
Que electrónica vas a alimentar con eso?, la desventaja es no dan mucho más de 100..200 mA.
Cargador si lo vas a cargar desde la pared que tal un mcp73831 o no sé si habrá algo más nuevo. La ventaja que le veo es el precio, lo seleccioné hace un par de años pero ahora desconozco si hay algo mejor.
A ver... el LDO es lo más barato/sencillo. Lo malo es: 1. con la batería cargada a tope estás tirando a la basura un 20-25% de la energia. 2. con 500mA de consumo estás disipando 500mW de potencia...¿dónde?... ese es el problema que luego los chips se calientan...jeje
saludos!
Aaahh... 500 mA... sí, es bastante.
La batería litio ion a tope entrega 10..15% de carga, rápidamente llega a los ~3.7V donde se queda durante el 70% del ciclo de descarga, y luego viene la caída cuando ya le queda un 15% de capacidad, que por cierto no conviene pasarse con la descarga.
20..25% no, más bien 10..15%:
Pout / Pin = Vout * Iout / (Vin/Iin) ~ Vout/Vin = 3.3/3.7 = 0.89
Por eso es interesante el caso buck vs ldo cuando el dropout es chico y se busca minimizar tamaño y ruido.
Pero la corriente es muy alta para los bichitos que propuse, no lo había leído. Eso puede inclinar la balanza para el buck.
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Elgarbe: yo uso bastante el webench también, está muy chulo. El que comentas está bien. El que yo mostré tiene la gracia de que lleva powerpath... De todas formas antes lo poco que había en DC-DCs era de TI y Maxim, ahora si te estrujas la cabeza encuentras DC-DCs sencillitos pero que umplen su función de otras marca, ej.: skyworks, por un tercio de coste. Si te vas a china ya te ries de los precios... DC-DCs de de 2-3A a 0.1$. Esos son los que llevan los moviles chinos que revientan cuando llevan un año funcionando jejeje
Colotrón: tienes razón, calculé de cabeza.
Saludos!
Editado: se me fué la cabeza!!! mezclé el tema de los DC-DC con los cargadores, perdón jejejeje
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Despues voy a ver si armo un post con los resultados
por ahora el circuito va quedando asi
- Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -
Estoy haciendo el pcb de acuerdo al template que te da el webench
Yo estoy trabajando a 4 layer con las dos internas como GND y 3V3
El tema es que necesito un plano de otra referencia donde esta el plano de 3V3 en un sector
Si elijo esas dos capas como power planes no puedo mas que asignarle una referencia de tension
Está bien si lospongo como sinal layer y luego pongo polygonos de la referencia que necesito en cada zona?
Saludos!
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¿tienes alguna señal que necesite impedancia controlada (lo digo por los planos)? Ej.: algo digital de mucha velocidad o una antena, etc. Si no es así para la corriente que va a pasar con que pongas los condensadores bulk y bypass cerca de donde toca casi como si pones sólo 2 capas y pistas de 0.5mm en vez de planos...:P, no: siempre mejor 4 capas! :-)
Saludos!
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En el sistema la señal más rapida es un SPI a 20MHz y un USB, pero como será utilizado como VCP no creo que sea muy rápido. Tengo un módulo de RF, pero es un módulo cerrado, sin parte analógica hacia afuera.
- Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -
El tema es que me quedó el USB de un lado y el circuito cargador + fuente del otro. Voy a buscar de mejorar el ruteo para crusar con la señal VUSB desde la izquierda hasta la derecha del PCB por la capa bottom.
Pero el tema que uno de los integrados (el switching) pide que uno de los planos internos sea Vin, entonces en un pequeño lugar de la 3er capa (3.3V) tendria que poner un plano con Vin. Pero no puedo porque son capas tipo plane (una ground plane y la otra power plane).
Quería saber si esta mal pasar a signal layer para la capa 2 y 3 y poner los planos internos a gusto...
Saludos!
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Ummm...
1. Yo de los planos no me preocuparía. Ellos te hacen una sugerencia pero es eso: una una sugerencia. Si lleva powerpad ponlo a un plano solido de GND en interna que es lo más cómodo y el resto de planos ponlos a tu gusto en capas externas o internas. Es muuuuuy raro utilizar una capa entera como plano que no sea GND: si no todas las placas llevarían 16 capas :P. Lo que si que no pondría tantas vias o tan juntas como en el DC-DC porque fastidias los planos de debajo.
2. Da igual que USB se use como CDC, HID, MSD... es decir da igual el bitrate porque la señal irá igualmente a 480mhz si es USB HS. Es verdad que al ser diferencial y tener buena corrección de errores es muy robusto pero es buena práctica llevar D+ y D- en par diferencial de 90ohm y 50ohm como individuales. Si me dices la construcción de la PCB (cores, prepegs y espesor de cobres) te puedo ayudar. Luego me intriga mucho las lineas del conector USB ya que tienes D+ y D- en serie con resistencias ¿?. Luego 5V aunque lo tengas muy lejos del cargador no creo que pase nada, eso sí yo le pondría la pista mucho más gruesa y un buen condensador justo al lado del conector (50-100u), además de asegurarte que el condensador bulk de entrada al cargador sea suficiente (aunque eso seguro que ya lo has hecho).
En resumen, que es por lo que preguntas: no va a pasar nada porque pongas polígonos con distintos niveles. A efectos reales un poligono y un plano en Altium son lo mismo, de hecho puedes partir un plano en planos más pequeños.
Saludos.
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Acabo de mirar los datasheet de los dos ICs y en los ejemplos de layout no sale nada de un plano dedicado a Vin o Vout...¿?. Te dice claramente que los powerpad a GND con varias vias pero de lo otro no dice nada...
Saludos!
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Hola!
En realidad el plano para Vin en capa interna lo sugiere el webench cuando te da el ruteo sugerido del PCB. Pero como dices, no le voy a dar tanta bola, creo que como lo he hecho y en 4 capas tiene que funcionar.
Las resistencias del USB las quité, es cirto, no van, me quedaron de copiar y pegar otro proyecto que nunca termine y no sé por que las puse :?
Voy a reposicionar todo.... Por que veo mucho espacio libre y es por poner el LCD del nokia fijo al PCB... Lo voy a poner con un cable y conector así puedo mejorar las dimensiones/posiciones de la placa.... En breve la paso asi me comentás como la ves para mandarla a fabricar.
Saludos y gracias!
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Aquí la version casi final:
- Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -
y el render:
- Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -
se aceptan sugerencias!
Saludos
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Yo la veo muy bien ((:-)). Lo único que pon un 3D de un conector microusb macho no vaya a ser que te toque con la PCB porque el hembra está un poco metido... Para las líneas de USB no creo que al final te haga falta poner impedancia controlada porque hay poca distancia entre micro y conector.
¿para que son los pads sueltos que hay alrededor del micro?
¿puedes poner captura de las capas internas?.
Si te puedo dar sugerencias para que te quede más chulo todavía...:
1. La serigrafía de las resistencias y condensadores SMD es probable que no salga en fábrica. Yo la pondría alrededor y dejaría 0.1mm de espacio entre serigrafía y máscara de soldadura para asegurarte que sale bien y que no te la eliminan en fábrica.
2. Para los footprint puedes bajar modelos 3D muy chulos en:
http://www.3dcontentcentral.es/
3. Muuuuucho cuidado con la máscara de soldadura de los QFN pequeñajos. Asegurate que te queda 0.08mm de trazo entre pads sino te lo podrían quitar en fábrica o podrían romperse: te costaría un montón soldar sin hacer cortos. Para esto puedes hacer 2 cosas: reducir la apertura de la mascara (no menos de 0.06mm) y si no es suficiente reducir un poco el ancho del pad.
Enhorabuena! ...una placa muy chula ((:-))
Saludos!
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Muy buen ojo con el USB, efectivamente está muy adentro y me chocaría el PCB.
Así tengo configurados los pads del QFN:
- Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -
La serigrafía siempre es algo flojo en mis placas. Uso los footprints de la IPC y vienen con ese top overlay.... La verdad que yo eliminaría esas 2 líneas que simulan el cuerpo y solo pondría el designator. Ahora mismo estoy poniendo los designator y acomodándolos para que quepan.
uso mucho 3dcontentcentral, todos los 3d que ves son de ahí. menos las R y los C
Los pad sueltos alrededor del micro son de un footprint que usa ST para su placas NUCLEO:
http://www.waveshare.com/img/devkit/NUCLEO-F411RE/NUCLEO-F411RE-3.jpg
La verdad que son una molestia, pero nunca me pregunté si los podía sacar o no :oops:
Las capas internas son Internal Planes. Uno es GND y el otro es 3,3V. son planos que cubren por completo el PCB. Lo que me falta es poner un buen plano de GND para rellenar el Bottom Layer...
Las pistas de USB nunca hice control de impedancia ya que no lo uso en HS y generalmente hago placas chicas.
Ya en un rato subo lo que sería el definitivo con estos cambios.
Saludos y gracias!
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Lo de los pads raros es raro valga la redundacia jeje. Como no fueran para soldar encima algo...¿?.
Lo de la máscara te ha quedado de 10 ((:-)). Hay gente que pasa de eso pero es suuuuuper importante.
Es un rollo hacerte tus propios footprints pero es agradecido porque te aseguras al milímetros de van a ser correctos y los tienes para el futuro que se reutilizan mucho: me fio poco de lo que cuelga la gente de Altium. Los pasivos los puedes hacer con referencia a los documentos de IPC o a las sugerencias de las hojas de datos de os fabricantes.
Saludos!
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Los pasivos los puedes hacer con referencia a los documentos de IPC o a las sugerencias de las hojas de datos de os fabricantes.
Holaa. Que es mejor seguir el standar ipc o la hoja de datos de los componentes?
Y para los nombres? El estandar te da unas pautas en el sistema metrico en vez de en pulgadas, siempre he tenido la duda de como hacer mis librerias si en pulgadas o como dice el ipc?
Un saludo y gracias
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La verdad que son una molestia, pero nunca me pregunté si los podía sacar o no :oops:
¿No sera para un disipador de 4 patas smd?
Un saludo.
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Mujer... es más correcto hacerlo según IPC pero es un rollo leerse los documentos. Cógete un datasheet de algún fabricante "decente" y tomas sus sugerencias: desde luego los de Altium no se acercan mucho a la realidad :P
Lo de los nombres de las librerías depende. Para pasivos lo común es usar pulgadas: R0201, L1210, C0805, etc. Aunque también es verdad que los inductores de potencia suelen estar en milimetros, ej:
http://www.bourns.com/docs/Product-Datasheets/SRN4026.pdf
40 es 4mm de lado y 26 2.6mm de alto.
En cuanto a los ICs SMD normalmente las dimensiones y el paso están en mm. P.e.: TQPF100_12x12_0p4, que es un TQFP de 12x12mm con paso de 0.4mm.
Aunque esto es como cada un@ se sienta más cómodo :-).
Saludos!
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Respecto a seguir el IPC por lo menos poner bien el ángulo de los componentes, que como no lo hagas y generes la lista para la pick and place luego te puedes encontrar con los diodos montados al revés.
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Respecto a seguir el IPC por lo menos poner bien el ángulo de los componentes, que como no lo hagas y generes la lista para la pick and place luego te puedes encontrar con los diodos montados al revés.
Esa es otra... para marcar pines etc. lo más profesional es usar las capas de ensamblaje: sobretodo si vas a enviar la placa a que te la monten. Poner indicaciones de montaje en la capa de serigrafía da lugar a confusiones cuando la serigrafía no está bien definida. En cuanto al PnP: el centro de los componentes debe ir al centro del encapsulado no al punto equidistante de todos los pads que es una de las opciones que te da Altium.
Saludos!
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Esa es la cosa que tengo las librerías algunos en pulgadas (los pasivos) y lo demas en milimetros y siempre digo tengo que areglar esto... :D :D
En cuanto a los angulos serigrafía, puntos de referencia en el centro etc, todo eso lo hago como indican los documentos del IPC.
gracias :) dejare entonces los pasivos en pulgadas.
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Esa es la cosa que tengo las librerías algunos en pulgadas (los pasivos) y lo demas en milimetros y siempre digo tengo que areglar esto... :D :D
En cuanto a los angulos serigrafía, puntos de referencia en el centro etc, todo eso lo hago como indican los documentos del IPC.
gracias :) dejare entonces los pasivos en pulgadas.
Creo que jorge se refería a llevar cuidado con los componentes que se pueden poner al revés como diodos. Lo puedes ver en cualquier hoja de datos. Con la serigrafía tienes que tener cuidado de que no esté muy cercar de la máscara antisoldante pero eso depende de tu fabricante. El punto central lo puedes calcular tú cuando haces el footprint. Para mí es mejor siempre seguir lo que indica el fabricante y no IPC simplemente por las tolerancias y porque muchos fabricantes no siguen IPC "al dedillo": p.e. te puedes encontrar con SOT233 en distintos chips que se llevan una diferencia de tamaño considerable.
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Creo que jorge se refería a llevar cuidado con los componentes que se pueden poner al revés como diodos. Lo puedes ver en cualquier hoja de datos. Con la serigrafía tienes que tener cuidado de que no esté muy cercar de la máscara antisoldante pero eso depende de tu fabricante. El punto central lo puedes calcular tú cuando haces el footprint. Para mí es mejor siempre seguir lo que indica el fabricante y no IPC simplemente por las tolerancias y porque muchos fabricantes no siguen IPC "al dedillo": p.e. te puedes encontrar con SOT233 en distintos chips que se llevan una diferencia de tamaño considerable.
Ok gracias, lo tendre en cuenta para mis diseños futuros, siempre suelo indicar en el esquema de montaje hacia donde va el positivo, o el pin1, ademas de en la propia serigrafia.
un saludo.
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Eso es: para el que programa la PnP "descifrar" la serigrafía puede ser un reto :D y si se equivoca pierde todo el mundo... ;-)