Ток утечки батареи параллельно с конденсатором

1. Эта крышка имеет утечку, указанную как

0,02CV (мкА) или 3 мА, в зависимости от того, что меньше, через 5 минут при 20°C. Где I = Макс. ток утечки (мкА), C = номинальная емкость (мкФ) и V = номинальное напряжение (В)

Таким образом, для конденсатора 6,3 В 4700 мкФ утечка составит 592 мкА, что намного меньше, чем 3 мА, но все же примерно в 100 раз превышает энергопотребление схемы в режиме ожидания, что выглядит немного грустно.

2. Да, есть много крышек, специально изготовленных для «малой утечки» — очевидно, что это может быть немного похоже на «низкую стоимость», поскольку это относительно чьих-то ожиданий, но вы можете сделать намного, намного лучше, чем обычный электролит. Существуют также конденсаторы, сделанные специально для того, что вы пытаетесь здесь сделать, называемые «суперкапами» или «ультракапами» — они такие большие и обеспечивают такое длительное время удерживания при малых токах в микроамперах, что вы, вероятно, могли бы избавиться от второго конденсатора. батарея. Вот несколько суперкапов с очень низкой утечкой: http://www.maxwell.com/images/documents/hcseries_ds_1013793-9.pdf

3. Да.

4. Используйте более подходящий колпачок, см. выше.

Общее замечание о создании микропроцессорных проектов с низким уровнем микроампер - вы должны быть действительно очень осторожны во всем , чтобы перейти на такой уровень, и даже тривиальные ошибки с одним включенным подтягиванием в микро, или небрежно выбранным Компонент может оставить вас на несколько порядков от того места, где вы должны быть. Вы должны убедиться, что у вас есть комплект для надежных измерений слабого тока.

Более важный вопрос, который вы должны задать: что делают мои батареи в отношении зарядки/разрядки?

Судя по напряжениям и их емкости, я предполагаю, что вы используете Li-Ion.

Комментарий, сделанный Уиллом по вашему вопросу, особенно актуален для Li-Ion, поскольку они могут вызывать огромные токи, когда они не имеют одинакового заряда, что происходит при замене одного из них. Но, безусловно, по-прежнему действителен для многих других типов.

Но в основном я имею в виду: литий-ионные батареи будут разряжаться от полного до полного разряда за фиксированное время с достаточно постоянной скоростью, которая зависит от их качества. Аккумуляторы высокого класса от авторитетного производителя прослужат от 1 до 2 лет при полной зарядке. Аккумуляторы универсальных брендов из приличного источника прослужат около года при полной зарядке. Аккумуляторы eBay/Ali от нескольких недель до года.

И это без дополнительной нагрузки.

При 2,4 Ач с временем саморазряда 1 год это в среднем 365,25 дня * 24 часа = 8766 часов. Это обеспечивает ток саморазряда примерно 0,273 мА. Это означает, что ваш MCU вообще не будет влиять на время разряда.

Конечно, это все еще «всего» 0,5 мА для двух ячеек, поэтому 3 мА в конденсаторе повлияют на время. Эффективно делает его менее 3 месяцев, если он соответствует пределу наихудшего случая (которым является 3 мА). Но если у вас уже есть двойная батарея с диодами, то какой смысл в конденсаторе выше пары мкФ?

Что гораздо более распространено для вашей проблемы, так это использование простых литиевых батарей, таких как батарейки типа «таблетка» «CR2032» и «CR2016», которые имеют время саморазряда 10 и более лет. При содержании энергии около 240 мАч в более крупной ячейке за три года ваш MCU 8 мкА съест 8 мкА * 8766 часов * 3 = 210 мАч, что означает, что ячейка будет почти пустой. Это 2,50 доллара за 3 года стоимости батареи, но с очень хорошей надежностью работы в течение длительного времени.

Затем он обычно настраивается как:

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Вам не нужен переключатель, потому что диоды позаботятся об этом. Когда основная мощность больше, чем напряжение батареи, например, 3,3 В, она будет питать MCU, когда она падает, батареи со временем будут делить нагрузку через диоды.

Я выбрал BAT54, но они могут быть не самыми лучшими. Лучше всего использовать диод с обратным током утечки (намного) менее половины мкА, а также с достаточно низким прямым напряжением, в 2 раза превышающим ожидаемый средний ток стока микроконтроллера. Если обратный ток утечки при 3 В (нас не волнует 50 В, потому что у нас есть только батареи 3 В) составляет несколько микроампер, это будет заметно, потому что D3 позволит батареям просачиваться обратно в источник питания.

Пока вы всегда меняете батареи одну за другой, MCU всегда будет питаться от батареи, а две крышки легко покроют небольшие переходные процессы.

1. Техническое описание, похоже, подразумевает, что это наихудшая спецификация. Это, вероятно, не является необоснованным, но может быть немного выше, чем в номинальном случае. Купите один и измерьте ток утечки!

2. Да - вы не отключили конденсатор от аккумуляторов.