Kritik am Stromkreisdesign meines Datenloggers

Sieht gut aus. Keine offensichtlichen "Funnies" auf einen schnellen Blick.

Sie haben den Ladeabschluss = typisch 10 mA eingestellt (PROG3 = 100 k an Masse).
Dies maximiert Ihre Batteriekapazität auf Kosten einer verringerten Zykluslebensdauer. Wenn Sie keine absolute Maximalkapazität wünschen, würde ich die 100-MA-Stromabschlussoption wählen (PROG3 = 10k)

500 mA Ladestrom sind in Ordnung, solange die Batterie es verträgt.
LiIon ermöglicht normalerweise eine maximale Laderate von 0,5 C bis 1 C (abhängig von den Herstellerspezifikationen, einige wenige höher. LiPo ist normalerweise höher. Dies sollte also für 1000-mAh-Akkus und wahrscheinlich für 500 mAh in Ordnung sein, aber überprüfen Sie das Batteriedatenblatt.

Buck-Boost haben oft einen hässlichen Effizienzabfall um den Boost-zu-Buck-Übergangspunkt und TPS63001 ist einer davon. Hauptsächlich bei niedrigem Iout und nicht sehr schlecht in Bezug auf die Leistung, aber es kann sich lohnen, sich dessen bewusst zu sein.

Hinzugefügt:

Achten Sie darauf, einen intern geschützten Akku zu verwenden.
Während Sie hoffen, "Entlüftung mit Flamme"-Ereignisse zu vermeiden, ist es ein Bonus, wenn Sie die Batterie so lokalisieren können, dass sie "einschmelzen" kann, ohne sich selbst oder den Bereich, in dem sie untergebracht ist, zu zerstören. Obwohl ich viel darüber gelesen habe LiIon- und LiPo-Zerstörungsereignisse Ich habe noch nie eines gesehen und niemanden getroffen, der eines persönlich erlebt hat. Prozentual gesehen ist die Inzidenz wahrscheinlich sehr gering. Ich habe einmal versucht, einige LiPo-Zellen, die ich hier habe, dazu zu bringen, sich selbst zu zerstören, indem ich grobe Überspannung anlegte - ohne Erfolg.

Der Lade-IC scheint in 4.1, 4.2, 4.35 zu kommen. 4,4-Volt-Versionen.
Wenn Sie die 4,1-V-Version verwenden, verringern Sie die Batteriekapazität, erhöhen die Zykluslebensdauer - vielleicht erheblich - und verschaffen sich mehr Sicherheitsspielraum. Die folgende Tabelle stammt von der Website der Battry University (in diesem Fall kopiert aus dem Stack-Austausch „Aufladen beeinflusst die Batterielebensdauer“ , was ebenfalls nützlich sein kann. Dies deutet auf eine endgültige Kapazität von etwa 87 % des maximal möglichen Werts hin, wenn Vmax nur um 0,1 Volt gesenkt wird! Beeinflussen Auf der Batterie kann die mechanische Belastung erheblich sein.

Wenn Sie Wert auf eine extrem lange Batterielebensdauer legen, sollten Sie die Verwendung einer LiFePO4-Batterie in Betracht ziehen. Dieser Lade-IC wird es nicht aufnehmen. Vmax beträgt 3,6 V, die meiste Energie wird im Bereich von 3,0 bis 3,3 V geliefert, sodass Sie den größten Teil der Batterielebensdauer aufladen müssen, um eine Versorgung mit 3,3 V zu erhalten.

Wenn Sie Lithium-Ionen verwenden, könnten Sie die Vorzüge der Verwendung eines linearen LDO-Reglers für den 3V3 in Betracht ziehen. Dies bedeutet, dass Sie die Energie unter etwa 3,4 V "verschwenden", was etwa 75 % der Kapazität bei einer Rate von 2 C und mehr als 90 % bei einer Rate von 1 C entspricht. Wenn Sie eine 1000-mAh-Batterie verwenden, sind 400 mA = 0,4 ° C, und Sie würden mit einem Linearregler 90 % + der Batteriekapazität erhalten. Hier sind einige "typische" Kurven, die mit Temperatur, Last und den tatsächlich in Ihrem Fall verwendeten Zellen verglichen werden müssen. Bei 4 V in einem Linearregler beträgt der Wirkungsgrad 3,3/4 = 82,5 % und bei der mittleren niedrigeren Last von etwa 3,7 V beträgt der Wirkungsgrad 3,3/3,7 ~+ 90 %. Ihr Buck-Boost ist im gesamten Batteriebereich möglicherweise nicht effizienter. LiIon nicht unter 3,3 V zu entladen, wird seine Lebensdauer erheblich verbessern. WENNSie können den Kapazitätsverlust durch die Verwendung von Vmax = 4,1 V beim Laden tolerieren, und mit einem linearen LDO-Regler erhalten Sie eine sehr langlebige Batterie ohne Probleme mit dem Rauschen des Schaltreglers. Die Gesamtbatteriekosten werden für eine gegebene Kapazität höher sein, aber die Batterielebensdauerkosten können aufgrund der langen Zykluslebensdauer höher sein. Mit LiIon müssen Sie immer noch mit der Kalenderlebensdauer kämpfen - der Akku "alt" einfach, selbst wenn er wenig benutzt wird. Die unten stehende Kurve wurde von „ When to stop drain “ kopiert – was ebenfalls lesenswert sein kann.

Möglicherweise möchten Sie einen Widerstandsteiler von Vin zum VPCC-Pin verwenden, um eine Abschaltung bei niedrigem Vin zu ermöglichen. Dies stellt den niedrigsten Vin ein, der toleriert wird. (Derzeit an Vin geschnallt, wodurch es deaktiviert wird. Dies ist eine gültige Option). Kann in Ihrer Anwendung nicht nützlich sein.

Sie haben derzeit einen direkten thermischen Eingang der Batterie in Höhe von 5 P$ - was völlig gültig ist. Stellen Sie jedoch sicher, dass die verwendete Batterie einen 10k-Thermistor verwendet (wie es die meisten tun) und keinen anderen Wert (wie es passieren kann), und überlegen Sie, ob Sie den gültigen thermischen Bereich für Ihre Anwendung anpassen möchten, indem Sie die Serie R in die thermische Sense-Leitung einfügen (abgedeckt in Datenblatt).

Die Buck-Boost-Schaltung führt aufgrund der Tatsache, dass es sich um einen Schaltregler handelt, zu einer gewissen Welligkeit der 3,3-V-Versorgung. Wenn die 3,3-V-Versorgung blitzsauber sein soll (wenn sie beispielsweise als ADC-Referenz verwendet werden soll), benötigen Sie möglicherweise einen separaten LC-Filter, um sie zu glätten. (400 mA sind für einen linearen Nachregler schwer zu tragen).

Möglicherweise möchten Sie eine Picofuse in Reihe mit der positiven Batteriespeisung in Betracht ziehen, nur für den Fall, dass etwas katastrophal schief geht (eine kurzgeschlossene Batterie versorgt die Logik nicht mit Strom, um die Temperatur zu erfassen).

Ich gehe davon aus, dass der Batteriekopf eine versehentliche Umkehrung von + und - verhindert.