ENERGIA DA SINGOLA BATTERIA O CELLA SOLARE

Presentazione

Questo è un sotto-progetto, nel senso che il circuito qui presentato è nato come parte di una soluzione più complessa (Stazione Meteo V.2). Visti i risultati più che soddisfacenti ottenuti, ho pensato di 'stralciare' questa sezione e presentarla a sè stante in quanto può essere utile per tante altre situazioni.
L'oggetto fornisce una tensione di 3.3V o di 5V sostituendo l'integrato, lo Step-Up Boost controller MAX1724 di Maxim.

La caratteristica saliente del progetto risiede nell'alta efficienza (basso consumo intrinseco) e nella sorgente di energia in ingresso: la tensione d'uscita è disponibile con un ingresso a partire da 0.9V, ottenibile da una singola batteria da 1.5V, anche piuttosto scarica (personalmente utilizzo 2xAA ricaricabili da 2300mA/h)
In alterntiva / aggiunta è previsto un secondo ingresso per un piccolo pannello solare che deve essere in grado di fornire almeno 4..5V a vuoto, con corrente a carico di almeno 20..30mA, per alimentare lo stabilizzatore e ricaricare le batterie.

Descrizione

Subito dopo i connettori di ingresso sono presenti due partitori per prelevare le tensioni di ingresso e portarle ad un altro connettore a pettine per l'eventuale misura da parte della CPU.
Una serie di diodi Schokty BAT48 provvedono ad indirizzare la tensione/corrente verso lo stabilizzatore e verso le batterie per ricaricarle quando la potenza fornita dal pannello solare è sufficiente. Due jumper consentono di isolare separatemente le sezioni di alimentazione.

Un diodo Zener da 3.3V (con un serie una resistenza di basso valore) limitano la tensione di ingresso allo 1724 (questo IC riporta in uscita la tensione di ingresso se questa è superiore a quella tipica di stabilizzazione).
L'induttanza L1 utilizzata è il modello DO1606 di Coilcraft, piccola e molto efficiente; Coilcraft fornisce a richiesta dei campioni. L'uscita dell'IC ha ben tre condensatori, un elettrolitico per la pompa di conversione e due condensatori ceramici a bassa induttanza per filtrare il rumore generato dall'oscillatore interno dell'IC, piuttosto elevato.
E' fondamentale che queste due capacità siano vicinissime al pin di uscita, pena oscillazioni ampie o addirittura il blocco della conversione.

Il circuito stampato qui presentano è un singola faccia con i 2 componenti SMD (IC+L1) montati sotto lo stampato. E' necessario installare un corto spezzone di filo (jumper) sullo stampato nella posizione indicata. Le dimensioni del PCB sono molto ridotte, e comunque vincolate dall'obiettivo di usare uno stampato a singola faccia.

Caratteristiche

• Minima tensione di ingresso: 0.9V
• Massima tensione in ingresso: consigliata 6V
• Corrente fornita in uscita: max 150mA
• Corrente assorbita a vuoto: max 15uA + 300uA per il partitore di ingresso (eliminabile)

Download

File compresso contenente schema elettrico e circuito stampato (versione EagleCad 7.x>: » in preparazione