PIC alimentado por Bateria

[fabio_]

Olá pessoal,

Acabei de deparar um com problema que me deixou bem curioso.
Tenho uma aplicação com um PIC alimentado por uma bateria de NiCad 12V, 900mAh. Ele comunica serialmente com outro equipamento.

Coloquei um led piscando em 20 Hz para indicar o funcionamento enquanto estiver energizado e ao testá-lo ontem observei que o LED estava piscando numa frequencia maior do que originalmente programada e pouco tempo depois foi acionado a indicação e bateria baixa.

A indicação de bateria baixa foi feita observado que o valor nominal da bateria é de 12V, com 10V ela está descarregada e com 14 está carregada. Conforme informação do fabricante da bateria. Então, coloquei um alerta quando a bateria estiver abaixo de 10,8V e com 10,5V o equipamento não funciona mais.

Minha perguntas são:

1 - O fato da bateria estar com pouca carga pode afetar o funcionamento do PIC?

2 - Alguém já observou ou teve o mesmo problema?

Minha preocupação é se este problema piora quando a bateria está em final de vida útil e se isso também pode afetar a velocidade da comunicação serial, visto que já ocorreram algumas reclamações de que o equipamento para de funcionar as vezes e volta ao normal quando ele é desligado e religado logo em seguida.

Nunca havia observado isso porque sempre testo o equipamento com uma fonte regulável para simular a variação de tensão e confirmar se a indicação está correta, porém ontem o teste foi feito com a própria bateria.

Para concluir, eu coloquei uma bateria nova, carregada e o led voltou a piscar na frequencia certa.

falow.

[zielpunkt]

fabio,

Sem conhecer o teu circuito fica difícil opinar. Por exemplo: O que usa como regulador? Qual o consumo dele (regulador)? Monitorou a tensão sobre o PIC quando a tensão da bateria chega ao mínimo? Porque, mesmo com 10V, se o teu regulador, ou circuito regulador, for razoável, o micro deveria operar normalmente ainda com 5V ou menos. Falando nisso, qual PIC está utilizando? Led em 20Hz, mas quais os períodos on/off do led? Não poderia fazer piscar numa relação maior, a fim de economizar mais a bateria, coisa de 500ms on/2s off, por exemplo? Qual a corrente que esse led consome quando ligado? Como vê, falta muita informação, ok. Fora a isso, qualidade da bateria (o que temos de baterias NI/CD no país são o "restolho" do mundo, porque em outros países elas foram abolidas...), como anda carregando essa bateria (se não tiver um regime adequado de carga, adeus bateria...).
Outra coisa, na questão da serial, se estiver utilizando o oscilador interno do micro e tudo estiver instável como diz, certamente terá problemas, principalmente com baudrates elevados.

Abço.

[fabio_]

zielpunkt,

Respondendo:

1 - Uso regulador LM7805
2 - A tensão no PIC com bateria = 10V é de 4,9V.
3 - PIC utilizado é o PIC16F877A
4 - Corrente do LED = 15mA
5 - Até posso mudar o período do pisca dos leds mas atualmente a bateria está durando 12 horas em uso contínuo o que já está bem satisfatório.
6 - O carregador que fiz fornece uma corrente de 300mA por 5 horas e depois a corrente é reduzida para 10mA até que a bateria seja retirada do carregador.
7 - Para o circuito de oscilação uso um cristal de 4Mhz para garantir a velocidade da serial e o baud rate é de 4800 bps.

Com relação ao que disse sobre as baterias de NiCad voce acha que pode ser um problema, defeito ou má qualidade das células?

valeu..

[Sergio38br]

Boa tarde, voce esta aplicando durante 5h x 300 mA na bateria sem nenhum controle???Tua bateria não esta aquecendo???

Sergio

[ze]

olá. pelo que entendi a bateria só entra em caso de falta de luz, ok? pois 12 horas é mui pouco (no meu . de vista). com cristar é dificir o pic alterar baud rate por conta própria. se sua bat for SÓ pro pro uC creio que se usares uma de menor voltagem e um regulador LDO, terás melhor desempenho, não? (estou a trabalhar justamente com isso. 6V bat -> 4V pic com LM2980IM4.0)
7805 e bat não combinam.
Led: se ele acender por 20mS o zóio humano consegue ver. (eu vejo um led piscar a 1Phz e 1Fseg. rs).

bateria: ganhei 1 bat palito, 1.2V 4300mA! chineses cara de pau! careful!
abrçs

[fabim]

não seria 4300uA ? kkkkkk

[fabio_]

Olá lellis,

1 - O equipo é alimentado somente pela bateria.
A bateria eu compro pronta, ela é montada numa caixa plástica bem reforçada. Por isso eu a escolhi, pois operadores são F*** para quebrar equipos.
12 horas atende bem a necessidade pois o enquanto ele está usando uma bateria a outra está no carregador.

Por que 7805 e bateria não combinam??

Qual a diferença dos 78XX para os LDOs??

valeu.

[xultz]

O problema do 7805 é a corrente quiescente, ou seja, é quanto ele consome para regular. Está na casa de alguns miliampéres que ele gasta a toa. Existem reguladores com corrente quiescente muuuuuito menores que do 7805.
A vantagem do LDO é poder usar uma bateria de menor tensão. Se você joga 12V num regulador de 5V, 7V (12 - 5V) são dissipados por ele sob forma de calor (multiplicados pela corrente de consumo). Ou seja, mais de 50% da tua bateria vão pro saco só aí. Se usar uma bateria de 6V, ligado num LDO com tensão de dropout bem baixa, vai ter menos de 2V sendo perdidos.
O ideal mesmo, é usar uma fontinha chaveada, se você conseguir um rendimento de uns 90%, a bateria vai durar muuuito mais do que na configuração que você tem hoje. E pode usar a mesma bateria de 12V que usa atualmente.

[fabio_]

Xultz,

Obrigado pela explicação e gostei da idéia da bateria durar mais tempo. Até então não tinha conhecimento dos reguladores LDOs.

A fontinha chaveada que vc mencionou por enquanto está fora das minhas possibilidades por falta de conhecimento técnico para fazê-la.
A não ser que voces me ajudem.

Por hora, penso em mudar o 7805 por um regulador LDO.

Qual regulador LDO voces recomendam nas aplicações com bateria de 12V e com 7,2V ambas com saída de 5V? De preferência com encapsulamentos que não sejam SMD.
Nota: A corrente consumida pelo circuito é de aproximadamente 50mA.

Já estou com um projeto em andamento para modificação da caixa que aloja o circuito e já havia pensado em substituir a bateria de 12V Nicad para uma de 7,2V NiMh / 2300mAh, mas não poderei abandonar os equipos com bateria de 12V utilizados até hoje.

[xultz]

Fabio

Um regulador LDO pode ser o LM1117, que é regulável, mas tem uma porrada no mercado, uma gogglada (ou minha ferramente preferida: digikey.com) podem te trazer muitos resultados.
Sobre a fonte chaveada, você tem a opção de procurar uma consultoria, tem algumas empresas no Brasil que projetam fontes, ou então entra no webench do site da National, preenche os dados da tua fonte, e o site projeta a fonte inteirinha prá você.

[ze]

pro seu caso creio que um regulador chaveado seja mais mió de bão. é igualzinho mas é diferente de fonte chaveada. um que tenho contato (tá aqui do meu lado!) :
http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/7324.pdf
sorry, smd.

[xultz]

Lellis, vamos discutir o sexo dos anjos?

Regulador chveado e fonte chaveada na verdade são a mesma coisa. A diferença do regulador é que você tem o elemento de potência incorporado, de resto é a mesma coisa. Então dizer regulador chaveado e fonte chaveada querendo se referir a coisas diferentes, é um problema, porque são coisas iguais e... ah, você me entendeu.

[ze]

chutes tãotáintão. nesta aula eu faltei...tamém...portanto num indeindo nada de circuitos chaviados
a propósito porque tudo junto escreve separado e separado escreve tudo junto? (fraquinha...)
abrçs

[phophollety]

Um regulador chaveado fácílimo de obter no mercado é o MC34063, custa merreca e é fácil mesmo, monte como está no datasheet...

Se quer uma coisa melhorzinha já, pode comprar o LM2574 ADJ (você escolhe a tensão) ou o LM2574-5V ou 3V3, que já sai a tensão regulada, perfeita, só também montar como está no datasheet (um cap eletrolítico e a bobina de uns 300uH +-)

Só, sem dores de cabeça....

Os fabricantes tem facilitado pq sabem das dificuldades de dimensionar os circuitos chaveados, eles fazem a parte complicada e tudo fica mais simples...

[fabio_]

obrigado pela dica phophollety,

Gostei do LM2574, pois sempre gosto de trabalhar com os melhores componentes para não ter problemas.

Já vi o datasheet e é muito simples mesmo, e com tem encapsulamento DIP como preciso.

Mais uma dúvida;
Onde consigo a bobina? Vou aplicá-lo num equipamento produzido em série, portanto, preciso ter um bom fornecedor, onde sempre acharei a mesma bobina.