Питание ESP-17F (ESP8266) от аккумулятора

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Всем привет! В процессе создания атономного устройства столкнулся с трудностью. Необходимо патать ESP-12F от аккумулятора 18650. Пробовал несколько различных понижающих модулей, но мне не понравилось то что на входе модуля и на выходе должна быть разница в напряжении. То есть, на выходе понижающего модуля 3.3 вольта, а на входе - минимум 3.8! А для 18650 основная емкость как раз таки находится в пределах 3-4 вольта. То есть аккумулятор успевает отдать не более 25% емкости (4.2 - 3.8 вольт).

Вот теперь сижу и думаю что с этим делать... Ставить повышающий модуль до 5 вольт, а потом понижать до 3.3 вольт как-то не хочется... 2 модуля, у каждого свой КПД, в целом потери будут не маленькие.

Линейные стабилизаторы тоже отпадают. Они подходят только для питания от сети (USB) и т.д., где не так вожно потребление. 

Может есть какие-то понижающие модули (или микросхемы) с минимальной разницей между входным и выходным напряжением? Чтобы аккумулятор розряжать хотя бы до 3.4 вольт.

Если таких нет, то придется ставить повышающий модуль, а потом понижающий... Может есть что-то готовое?

Что посоветует? 

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Что скажите на счет TPS61091?

xDriver
xDriver аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.08.2015

кликабельно.

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Всего 100 мА... это же вообще ничего...

xDriver
xDriver аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.08.2015

forfrends пишет:

Всего 100 мА... это же вообще ничего...

где про 100 мА ? самому интересно стало.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011
b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

forfrends пишет:

Всего 100 мА... это же вообще ничего...

дак вы ж сказали, что устройство автономное? - и зачем для логики автономного устройства больше 100ма? -

xDriver
xDriver аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.08.2015

переделка народного MT3608, мне понравилась.

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

forfrends,   Недавно ж абсолютно аналогичный вопрос обсуждали.   lifepo ставь.  http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/deep-sleep-v-nodemcu-wiity-cl...

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

xDriver пишет:

переделка народного MT3608, мне понравилась.

а можно ссылку?

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

b707 пишет:

а можно ссылку?

Две

http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/pitanie-esp-17f-esp8266-ot-ak...

RustamDzh
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2016

По даташиту средний ток 80 мА. Но  (на разных форумах народ измерял потребление)  реальное потребление до 200 мА.

Так что 100 - думаю маловато, для стабильной работы. Заказал себе такие модули: https://ru.aliexpress.com/item/S09-DC-DC-Buck/32922191747.html?spm=a2g0s... (но пока не пробовал).

К ним контроллер заряда https://ru.aliexpress.com/item/10PCS-Micro-USB-5V-1A-18650-Lithium-Battery-Charger-Board-With-Protection-Module/32230018057.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233edaYWupW. 

Хотя есть вот такие штуки https://ru.aliexpress.com/item/ESP32-ESP32S-Wemos-Raspberry-Pi-18650-V3-Micro-USB/32846043161.html?spm=a2g0s.8937460.0.0.58942e0exL3HQ1 , но пока не заказывал.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

по ссылке столько тестов, но почему-то нет самого важного для мобильных девайсов параметра - сколько эти модули жрут в простое. Если пропустил - поправьте....

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015
В общем, после многих расчетов я пришел к заключению что SEPIC ставить нет смысла. По крайней мере на Li-ion и Li-po аккумуляторы. В аккумуляторах после 3.5 вольт емкости почти нет. По этому разряжать их ниже 3.4 вольта и выжимать последние 50 мАч - бессмысленно. Видео с тестами аккумулятора: https://youtu.be/z-gl6sT7FH4?t=597
Решил поставить простую понижающую микросхему и разряжать аккумулятор не ниже 3.4 вольт. tps64203 не плохая для этих целей.
О потреблении ESP много пишут. В какой-то статье читал что может доходить до 300 мА. Это все нужно учитывать. У меня кроме ESP еще много другой переферии, по этому (лично мне) нужен источник с током не менее 500 мА, чтобы не было проблем.
b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

forfrends пишет:

У меня кроме ESP еще много другой переферии, по этому (лично мне) нужен источник с током не менее 500 мА, чтобы не было проблем.

при таком потреблении логичнее забыть об АКБ и работать от розетки

RustamDzh
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2016

Ну такое потребление - как правило в режимах передачи. Вы же гигабайты слать не будите.

По этому в среднем то будет как в даташите (80 мА)

А сли использовать в вкачестве датчика температуты или еще чего , то можно оставить от батареи.

1 раз передал показания и 10 минут Deep Sleep.

 

xDriver
xDriver аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.08.2015

b707 пишет:

по ссылке столько тестов, но почему-то нет самого важного для мобильных девайсов параметра - сколько эти модули жрут в простое. Если пропустил - поправьте....

если под простоем понимается отсутствие нагрузки то вот померил

для MT3608 настроенного на вход 4.2в, выход 5в

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

Спасибо, xDriver

Это 0.4 мА или мкА? - сорри, не вижу на фото единиц

xDriver
xDriver аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.08.2015

 0.4 мкА.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

спасибо, отличный результат. буду знать

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

xDriver, и вы верите этим 0,4 мкА?  :) У вас нижняя шкала  тока -400мкА,  точность прибора +/- 1% и плюс  к тому  ещё и  +/- 5 единиц счёта.  Вот и считайте..  ps: и к тому же батарейки сели :)

xDriver
xDriver аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.08.2015

верить, не верить - дело пятидесятое (у меня у самого были большие сомнения), я выложил показания прибора, кста спасибо за батарейки, поменял, результат не изменился.

сколько жде реально потребляет модуль, можете проверить ?

 

адд

ВСЕ !!! СТАРЫЙ ДУРАК!

мерял с щупом засунутым в дырку вольты-омы-герцы.

реальные показания 0.6 mА.

простите, что внес неразбериху. пойду 150 приму.

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

xDriver пишет:

. пойду 150 приму.

Поддержу, пожалуй

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

xDriver пишет:

реальные показания 0.6 mА.

ну вот... :( 

0.6мА - это ни в какие ворота для долгоиграющей поделки на батарейках.

bbv
Offline
Зарегистрирован: 11.02.2020

Ну и к какому выводу то пришли?

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

bbv пишет:
Ну и к какому выводу то пришли?

По результатам проведенных исследований, рабочей группой было принято 

DetSimen пишет:

xDriver пишет:

. пойду 150 приму.

Поддержу, пожалуй

bbv
Offline
Зарегистрирован: 11.02.2020

Rumata пишет:

bbv пишет:
Ну и к какому выводу то пришли?

По результатам проведенных исследований, рабочей группой было принято 

DetSimen пишет:

xDriver пишет:

. пойду 150 приму.

Поддержу, пожалуй

Ну а если серьезно?

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

bbv пишет:

Ну а если серьезно?

Кое-кто мог и серьезно, если пятница в тот день была. 

На тему получения 3v3 из 18650 рекомендую посмотреть me6211c33m5g, HT7333-A, MCP1700... Падение низкое, ток достаточный. Вместе с TP4056 отлично работают

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Лично я для себя выбрал микросхему TPS64202 (именно 202! У нее есть близкие аналоги в даташите - 200, 201, 203, но у них другие характеристики!). Микросхема - импульсный стабилизатор напряжения с выходным током до 2А. Напряжение на выходе можно выставить свое (резисторами), стандартно - 3.3в. На вход принимает до 6,5 вольт. Если напряжение на входе меньше чем установлено на выходе, то на выходе будет то же напряжение что и на входе (это не BOOST конвертер). То есть если напряжение на аккумуляторе упадет до 3,1в то и на выходе стабилизатора будет 3,1в. А это значить что с аккумулятора можно вытянуть все до капли.
В самом даташите есть схема для работы именно от аккумулятора!
Так что теперь в основном с ней работаю.

Есть еще другие варианты. На пример TPS63020 - это довольно мощный Buck-boost преобразователь. На выходе стабильные 3.3 вольта, 2А. На вход при этом принимает 2.5 - 5.5 вольт. На алиекспрессе готовые модули стоят дорого. Нужно покупать отдельно микросхемы и самому разводить печатку. Но оно того стоит. Я такую использовал в автономной погодной станции.

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Я вот не понимаю как можно для автономных устройств, работающих от аккумулятора, рекомендовать стабилизаторы с высоким минимальным входным напряжением???

На пример:

me6211c33m5g: VIN= VOUT+1V
То есть, если на выходе нужно 3.3В то на входе должно быть не менее 4.3 вольта!!!

HT7333-A - то же самое! Минимальное входное напряжение 4,3 вольта!

MCP1700 - падение напряжения колеблется в пределах 0.178 - 0.350 вольт. Чем больше потребление, тем более высокое входное напряжение должно быть. При падении напряжения в 0.35 вольта на входе должно быть больше чем 3.65 вольт (минимум). А это делает данный преобразователь сомнительным решением для работы от аккумулятора. так как будет использоваться только малая часть емкости аккумулятора.

Все характеристики я взял из даташитов.

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Если нужен именно LDO стабилизатор, то я бы порекомендовал TLV70233DBVR

https://datasheet.lcsc.com/lcsc/1809251716_Texas-Instruments-TLV70233DBVR_C26833.pdf

По крайней мере, мне не попадались LDO с меньшим падением напряжения

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

Для питания от батареек нужно использовать не ровно 3.3, а минимально допустимое напряжение.

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

У ESP8266 при питании от напряжения ниже чем 3.3 вольта некоторые функции могут работать нестабильно. Не раз натыкался на такие грабли. Кажется все должно работать, но не работает! А проблема оказывается в том, что напряжение не 3.3, а 3.15...

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

forfrends пишет:

Я вот не понимаю как можно для автономных устройств, работающих от аккумулятора, рекомендовать стабилизаторы с высоким минимальным входным напряжением???

На пример:

me6211c33m5g: VIN= VOUT+1V
То есть, если на выходе нужно 3.3В то на входе должно быть не менее 4.3 вольта!!!

HT7333-A - то же самое! Минимальное входное напряжение 4,3 вольта!

MCP1700 - падение напряжения колеблется в пределах 0.178 - 0.350 вольт. Чем больше потребление, тем более высокое входное напряжение должно быть. При падении напряжения в 0.35 вольта на входе должно быть больше чем 3.65 вольт (минимум). А это делает данный преобразователь сомнительным решением для работы от аккумулятора. так как будет использоваться только малая часть емкости аккумулятора.

Все характеристики я взял из даташитов.

Ну что за чушь!

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

rkit пишет:

Для питания от батареек нужно использовать не ровно 3.3, а минимально допустимое напряжение.

Вот соглашусь, сам сдуру набрал HT7333, а надо было 7330 брать для автономки. Хотя ESP32+DS3231 и так до 3V2 по входу на регулятор в эфир выходят отлично

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

В смысле чушь? Я ничего от себя не писал. Все данные посмотрел в даташитах.

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

forfrends пишет:

В смысле чушь? Я ничего от себя не писал. Все данные посмотрел в даташитах.

Ну, значит, даташиты на стол. Будем вместе смотреть

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

https://datasheet.lcsc.com/szlcsc/Nanjing-Micro-One-Elec-ME6211C33M5G-N_C82942.pdf

Страница №8, таблица к "ME6211C33", первая строка:
Output Voltage: VIN= VOUT+1V

https://datasheet.octopart.com/HT7333A-Holtek-datasheet-94578991.pdf

Страница №4, таблица "HT7333, +3.3V Output Type":
Параметр VIN указан как 4.3 вольта. Если еще посмотреть параметры Дельта, а именно Line Regulation, то вот что написанно относительно входного напряжения: 4.3V < VIN < 12V
Других более конкретных данных о входном напряжении не указано

https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/MCP1700-Low-Quiescent-Current-LDO-20001826E.pdf

Страница №3, таблица "DC CHARACTERISTICS", раздел "Dropout Voltage"
указано падение напряжения от 178 до 350 милливольт. Там так же есть примечание №1. В нем есть следующая формула:
The minimum VIN must meet two conditions: VIN >= 2.3V and VIN >= (VR + 3.0%) + VDROPOUT
Если Vr = 3.3V, и VDROPOUT = 0,178, то по этой формуле минимальное Vin = 3,577
Если Vr = 3.3V, и VDROPOUT = 0,350, то по этой формуле минимальное Vin = 3,749
Но если посмотреть примечание №2, то все еще печальнее:
"VR is the nominal regulator output voltage. For example: VR = 1.2V, 1.5V, 1.8V, 2.5V, 2.8V, 2.9V, 3.0V, 3.3V, 4.0V, 5.0V. The input voltage VIN = VR + 1.0V; IOUT = 100 µA"

Есть еще примечание №5:
"Dropout voltage is defined as the input to output differential at which the output voltage drops 2% below its measured value with a VR + 1V differential applied."
Только я не все понял из того что там написано...

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Как все запущено то

VIN= VOUT+1V что, серьезно?! А ничего, что это УСЛОВИЯ измерений? А Vdrop в вашей табличке указан 260мV при 200mA (что очень дохрена для ESP)? И что на странице 12 в левом нижнем углу есть целый график, по которому вполне себе рабочее напряжение начинается от Vin 3v5?

Все остальное - чушь в том же духе, даже комментировать не стану. Вы тупо не отличаете характеристики от условий их получения... Просто видите знакомые буквы и радуетесь, не включая голову. 

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Ну, я опираюсь на то что вижу в даташите и беру цитаты из даташита. Вы пока что просто что-то говорите. Я пока что не увидел почему VIN= VOUT+1V не является правдой (хотя это написано). Если я явно ошибаюсь, то, пожалуйста, укажите где в этих же даташитах указанна иная информация. ПО КАЖДОЙ МИКРОСХЕМЕ.

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

 В ваших даташитах указана вся информация. Просто вы не умеете ее прочитать. И вы уже это поняли, просто начали юлить. 

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Блин. Да напишите конкретно! Вы сейчас сами делаете что-то, что для меня не понятно!

Напишите: 

Вот такой-то стабилизатор, смотри даташит на такой-то странице, там описаны вот такие параметры.

А вы что пишите: "ты все понял, только юлишь"..... 

Напишите это отдельно по всем упомянутым стабилизаторам. По me6211c33m5g, HT7333-A и MCP1700. Чтобы было четко и понятно о каком стабилизаторе вы говорите и какие параметры к какому стабилизатору относятся. Потому как я привожу цитаты из даташитов, подкрепляю свои слова документацией. Вы же - нет. Я не голословен, а лишь цитирую то что в документации. Не прав? Пожалуйста, покажите на конкретные цитаты из даташитов и как это согласуется с тем что цитировал я. Так как нельзя отбросить одну часть документации и использовать только другую. 

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Коррекционная педагогика - не мой конек. В общении с альтернативно-одаренными я быстро прихожу в крайнее раздражение.. Но если вы не юлите и не тролль, а действительно просто тупой, я сделаю над собой усилие. Разберем для примера один ДШ по первой ссылке вашей. 

High Speed LDO Regulators, High PSRR, Low noise, ME6211 Series

Офигенный вариант для питания от 18650, поскольку из первой же страницы ДШ нам становится известно (авторы специально для нас выделили ключевые преимущества):

Maximum Output Current: 500mA (VIN=4.3V,VOUT=3.3V) - предельный ток нагрузки 500 мА при условии 4v3 на входе. 

Самое главное в нашем споре: Dropout Voltage: 100mV@ IOUT =100mA, что в переводе с вражеского означает, что падение напряжения на регуляторе при токе нагрузки 100 мА составляет всего 100 mV (дальше увидим, что авторы слегка идеализировали первое впечатление для читающего)

Далее тоже интересно: Operating Voltage Range: 2V~6.0V - диапазон рабочих напряжений. Тут все понятно, или нужно перевести на альтернативный язык язык?

С рекламной страницей покончено, вчитываемся в детали.

Смотрим страницу 10 с таблицей Absolute Maximum Ratings для ME6211A33. Та есть такое (VIN= VOUT+1VCIN=CL=1uFTa=25OC,unless otherwise noted)

Ага! - скажете вы, вот ведь написано VIN= VOUT+1V! Хрена лысого! Это условия измерений параметров по умолчанию.

Еще обратите внимание на название колонки №3. Это тоже специфические условия измерений. Никто, при этом, не запрещает эксплуатировать изделие в других условиях.

В этой таблице ищем Dropout Voltage  (как мы помним, это падение напряжения на регуляторе). Находим и видим, что здесь не все так прекрасно, как в рекламе на первой странице. Падение целых 260mV, правда при нагрузке в 200 mA, что на ESP не достижимо. Обратите внимание, для этого показателя не задано референсное Vin. Понятно почему?

Ну и для тех альтернативных, которые на понимают букв, а смотрят только на картинки. Открываем страницу 12 и смотрим тот самый график зависимости Vout от Vin. Невооруженным глазом видно, что при Vin 3.0 напряжение на выходе уже пригодно для работы ESP, а при Vin 3v5 ГАРАНТИРУЕТ номинал

Для самых любознательных на странице 13 есть комикс про зависимость Vdrop от Iout

Все, дальше сами..? Или в другие ДШ тоже нужно носом натыкать? 

Вот теперь и мне придется принять

 

AlexTVR
Offline
Зарегистрирован: 06.10.2018

"Падение целых 260mV, правда при нагрузке в 200 mA, что на ESP не достижимо." 

Еще как достижимо. Почитайте! https://www.ondrovo.com/a/20170207-esp-consumption/ - замеры потребления 8266 при включении + графики потребления

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Ну, это очень короткие пики. Из-за этого стандартно ставятся электролит и керамика на выход стабилизатора. Статья занятная. Я 8266 не пользую, а вот ESP32 было бы интересно посмотреть по аналогичной методике. Надо бы осцил расчехлить. Мультиметр не в состоянии это уловить и больше 100мА не показывает ни в одном режиме

AlexTVR
Offline
Зарегистрирован: 06.10.2018

Далеко не короткие и питание необходимо выбирать, учитывая пиковое потребление + некоторый запас.

Керамика вообще про другое, тантал - да, но вопрос, где он должен стоять. Со стороны 18650, например, смысла нет, а после стабилизатора - да, но в момент подачи питания на ESP он только увеличит ток потребления.

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Выбирайте, кто Вам мешает

bbv
Offline
Зарегистрирован: 11.02.2020

ну и в итоге к чему пришли то?? какие детали лучше использовать в автономном питании? ))

brokly
brokly аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.02.2014

Да , было бы очень интересно посмотреть, что же используют для автономного питания.

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

Батарейки системы "пальчиковая". Только даташит на модуль нужно внимательно читать, у них разный нижний порог по напряжению.

Еще lifepo4 хорошо заходят. Для особо долгоигращих систем, или в холода можно гибридные lisocl2.