Pile bouton pour Bluetooth?

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J'essaie de déterminer la batterie à utiliser pour mon application. J'utiliserai un module Bluetooth de classe 1 ou 2 (pas à basse énergie), qui nécessite environ ~ 50 / 60mA de courant RX / TX. De plus, il y a un microcontrôleur et des circuits intégrés analogiques de faible puissance. J'ai besoin d'un flux continu de données de l'appareil pendant 1 à 10 minutes.

Les piles bouton sont-elles complètement hors de question? Je parle des ions lithium CR2450. Cela ne me dérange pas vraiment si elles ne durent pas longtemps, mais fonctionneront-elles? Parce que dans mon application, la taille est la clé et la durée de vie de la batterie est un compromis que je suis prêt à faire.

van
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Réponses:

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Non, ils ne fonctionneront pas. Les cellules CR sont conçues pour fournir un maximum de quelques mA en continu, donc un microcontrôleur de faible puissance comme un MSP430, par exemple fonctionnant avec un cristal de 32,768 kHz, peut fonctionner, mais la puissance d'un émetteur-récepteur RF est beaucoup trop élevée.

La fiche technique de cette batterie ne spécifie même que 0,2 mA comme «charge standard continue».

Si vous avez besoin de votre RF en courtes rafales, vous pouvez obtenir la puissance d'un grand condensateur électrolytique, par exemple 100 ms, puis la recharger sur une plus longue période, de sorte que le contrôleur reçoive toujours suffisamment de courant. Pour un streaming continu, cela ne suffira pas.

Stevenvh
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Un CR2450 a une assez grande capacité pour une pile bouton, mais n'est pas capable de fournir suffisamment de courant continu pour cette application.

Voici une fiche technique CR2450 typique

Il indique que pour un dischage continu, il est évalué à moins de 1 mA, ce qui est loin de ce dont votre module BT a besoin.
Même pour une brève impulsion, la valeur nominale n'est que de 9 mA pendant 2 secondes. Ce graphique de la fiche technique est assez informatif:

CR2450 IR

Vous pouvez voir que l'IR (résistance interne) commence à ~ 15 ohms et augmente assez rapidement. Compte tenu de ces informations, vous pouvez calculer la chute de tension à différents courants. Par exemple, si vous voulez seulement 10 mA, vous obtiendrez une chute de tension de 0,010 * 15 = 150 mV. À 100mA, c'est 1,5V!
Steven mentionne un condensateur et de courtes rafales de RF. C'est certainement possible (l'un de nos produits utilise une pile bouton et fait une chose similaire) mais peut ne pas convenir à votre application.

Vous devrez donc sélectionner une autre batterie. De nos jours, vous pouvez obtenir de très petites batteries Li-Ion qui seraient bonnes pour cette application. Jetez un oeil sur Mouser, Farnell ou peut-être eBay - j'ai récemment acheté l'un d'entre eux pour un prototype:

entrez la description de l'image ici

Pour 500mAh (je ne sais pas si c'est exact, je ne l'ai pas encore testé. Je m'attends à ce qu'il soit entre 300-450mAh) c'est très petit. Les dimensions sont données comme:

Taille: 58 mm (L) * 22 mm (W) * 4,4 mm (H)

EDIT - qu'en est-il d'un AAA avec step-up?

Cela fonctionnerait bien. Cela se déchargerait assez rapidement, car la batterie fournirait plus de courant en raison de l'augmentation et de l'efficacité. Par exemple, si nous avons un NiHH AAA de 1,2 V nominal et que votre module BT nécessite 3,3 V à environ 50 mA:

50mA * 3,3V = 165mW.

Si nous supposons un convertisseur boost efficace à 80%, alors:

(1 / 0,8) * (0,165 W / 1,2 V) = ~ 171 mA requis par la batterie.

Un AAA typique est d'environ 850mAh, vous pouvez donc exécuter votre module en continu pendant environ 850/171 = 5 heures.

Oli Glaser
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Ah. Je vois. Pensez-vous qu'une seule cellule AAA avec un convertisseur boost fonctionnerait? Je vois cela comme étant plus petit que n'importe quel Lipo 3.7V .. bien que cela compliquerait la disposition de la carte.
van
Oui, cela fonctionnerait bien. J'ai ajouté quelques détails dans la réponse.
Oli Glaser
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Je mentionnerai une autre source de batteries Li-polymère miniatures: powerstream.com
Nick Alexeev
De powerstream.com, est cette fiche technique pour une pile bouton CR2450 Li-ion: powerstream.com/p/Lir2450.pdf . Le courant de décharge maximum est répertorié comme 200mA, et à 0,5C la capacité est de 120mAH. Si la consommation de courant de crête dans mon application est, disons, 100 mA, est-il possible de supposer que je pourrais obtenir 60 à 70% de la capacité nominale? Disons que 60% 0,6 * 120mAH = 72mAH 72mAH / 100mA courant = 45 minutes Ces calculs sont-ils corrects, car <1 heure serait faisable dans mon application.
van
Oui, ils ont l'air raisonnables. Selon la façon dont vous le réglez, vous devriez pouvoir atteindre une efficacité de ~ 85%. De plus, si vous êtes intelligent avec votre code (par exemple, réduisez la fréquence uC, dormez si possible, etc.), vous devriez pouvoir en tirer plus de vie. N'oubliez pas que la capacité nominale est de 100 mAh, vous ne pouvez donc pas vous fier à 120 mAh.
Oli Glaser
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L'air de zinc est le meilleur choix pour les batteries à courant élevé de petite capacité. L'air forme la moitié de l'électrolyte et est donc de haute densité. Essayez les piles pour appareils auditifs comme un Duracell da675. Utilisez 3 pour obtenir plus de tension. Sera toujours minuscule.

L'autre question est de savoir pourquoi utiliser Bluetooth, il est beaucoup trop gourmand en énergie, sauf si vous envoyez des paquets longs et longs. Zigbee ou une solution 433mhz personnalisée serait mieux. Regardez ce que les gars du TPMS utilisent. 433 MHz avec trames codées Manchester 80 bits.

Paul mac
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Considérez le BLE qui fonctionne à la consommation de courant de pointe, pendant un temps extrêmement court. Et bien que ces batteries soient très agréables, elles fonctionnent généralement sous 1,5 V, ce qui est difficile dans une configuration MCU générale. S'il voulait utiliser un boost, super, mais probablement pas nécessaire ici.
mcmiln