Étape 4: Circuit design 2: alimentation d’énergie
Avant de sauter dans à la conception de mise en page de carte, je devais encore tenir compte de l’alimentation.
Bien qu’à l’aide de 2 piles AAA en série semble simple, parce qu’ils donnent 3 V, cela n’est vrai que lorsque les batteries sont toutes neuves, et quand ils vieillissent, la tension va baisser jusqu'à 1,6 V. Voir les graphiques ci-joint sur batterie tension vs temps pour des applications de puissance constante de courants et constants. Les deux courbes sont très similaires, et ils montrent une chute de tension rapide au début et la fin de la vie de la batterie, avec une région plus longue et surtout constante dans le milieu. Graphiques sont extraits de la fiche de données de pile Energizer E92 AAA.
Donc, fondamentalement, la tension d’une batterie peut varier entre 1,6 V et 0,8 V et est nulle part près constant 1, 5V. Étant donné que je ne voulais pas tout changement dans la luminosité des LED en raison de la tension de la batterie chute, plus probablement la puce ATmega est également plus heureuse avec une source de tension constante, j’ai dû utiliser un convertisseur DC/DC qui peut fournir une sortie V 3.3. Pour choisir un, j’ai dû envisager les choses suivantes :
- tension d’entrée est entre 3,2 V et 1.6 V
- tension de sortie est constante 3,3 V
- courant maximal de sortie nécessaire est...
Alors quel est le courant maximal que peuvent dessiner les composants ? Permet de vérifier la feuille de données pour les LEDset pour ATmega328P. S’avère que l’em tirage maximum 20 LEDs chacune et l’ATmega à 3,3 V et 8 MHz, Eh bien il n’est pas là explicitement, mais il y a un graphique que les spectacles fournissent vs courants tension fréquence et entrée de service. De là à 3,3 V et 8 MHz horloge l’ATmega aurait besoin de maximum 4 mA (estimation très approximative). Nous avons aussi une résistance de pullup k 10, qui attirera également 3.3/10000 = 0,33 mA.
Donc dans l’ensemble nous pouvons estimer un appel de courant maximal de 24 × 20 + 4 + 0,33 + s (certains d’appoint de gut feeling juste pour être sûr) = 484,33 mA + s ≈ 550 mA. Qui semble vraiment beaucoup, et j’ai eu un moment difficile de trouver un convertisseur CC/CC qui pourrait effectivement faire cela. Puis j’ai pensait un peu plus et s’est rendu compte, qu’en raison du multiplexage, en fait 1/3 seulement des LEDs sont n’importe quel moment. Donc en fait, c’est seulement 8 × 20 + 4 + 0,33 + s = 164.33 + s ≈ 200 mA.
Alors c’est un peu plus réaliste maintenant et j’ai réussi à trouver un convertisseur répondant à ces exigences, et je pourrais aussi acheter partir où j’ai commandé les autres parties: TI TPS61070
J’ai décidé sur ce basé sur 2 paramètres : courant de sortie maximum et l’efficacité pour 3,3 V sortie lorsque l’entrée est entre 1,6 V et 3,2 V. Voir les graphiques correspondants aux figures ci-jointe.
Pour une explication plus approfondie par un spécialiste sur la capacité de la batterie voir Episode #140, et d’avoir choisi le booster de DC/DC approprié voir Episode #139 du EEVblog, je les recommande fortement.
