Problema con supercapacitor

[VALROJ]

Que tal foro, soy nuevo por está zona

Alguien que me pudiera orientar a cerca de un problema que tengo al colocar un supercapacitor de 3,3 F 5V, lo requiero colocar para que mi equipo (un Boron 3G de particle) al momento de energizar su modem para conectarse a la red consume picos de hasta 800mA los cuales la batería con la que los alimento no es capaz de mandar esa corriente de descarga.

Requiero el regulador para bajar el voltaje a 5 V y poder alimentar el Boron, y además tomar los 20V de mi batería íntegros para alimentar un sensor de Presión del cual tomaré mediré mediante su salida analógica.

Al colocarlo el regulador LT1129 se empieza a calentar mucho hasta que se protege y en consecuencia el Boron funciona hasta que el supercapacitor se vacia.

Gracias a todos de antemano por su atención.

 

[printido]

Yo diria que quien no es capaz de suministrar esos 800mA no es la bateria, si no el regulador lineal LT1129. Te diria que probaras con otro que sea capaz de manejar un mayor amperaje.

Lo del calor, date cuenta que la caida de tensión en el regulador son 15 voltios que multiplicados por 0.8 amperios son 12 W de calor que estará generando. Normal que se caliente hasta llegar al punto de autoprotegerse. Ponle un disipador.

 

[switchxxi]

Lo del calor, date cuenta que la caida de tensión en el regulador son 15 voltios que multiplicados por 0.8 amperios son 12 W de calor que estará generando. Normal que se caliente hasta llegar al punto de autoprotegerse. Ponle un disipador.

Sin contar de que le puso un hermoso "cortocircuito temporizado" de 3F. No me gustaría ser ese pobre LT1129.

Y, por lo que vi, el LT1129 solo entrega un máximo de 700mA. Al parecer es de 1.6A -los 700mA es en modo "low dropout"-.

 

[Scooter]

Lo raro es que no explote directamente que sería lo normal.

Primero usas una batería de 20V para aprovechar 5V y quemar el resto.

Usa una batería de 6V y además un regulador conmutado y ya te sobra todo lo demás.

Si no, usa un regulador conmutado que con el mismo esfuerzo sacará cuatro veces más corriente.

Si por algún motivo desconocido sigues pensando en usar el supercondensador, entonces hazle un circuito de carga. Eso a pelo no puede ir. Además tendrás de todo menos 5V a la salida ya que un supercap no mantiene la tensión, necesitarías un conversor a la salida que mantenga estable la tensión de salida.

Así que para usar el super cap necesitas un circuito de carga, preferentemente conmutado para no quemar el 75% de la energía, más un circuito de descarga forzosamente conmutado si quieres aprovechar bien el supercap y así te ahorras un circuito estabilizador conmutado que es lo que debiste usar de un principio.

Resumen: Para ahorrar un step down necesitas un step down, un step up y un supercap.

 

[Don Plaquetin]

Hola

Estas derrochando una cantidad increible de energía, pero bueno yo vengo por lo del capacitor de 3F3. El punto es que entre C2 y C1 coloques un Termistor para una carga paulatina. (busca un NTC que sea para 5V 1A)

saludos

 

[VALROJ]

Gracias por sus prontas respuestas

El equipo lo requiero para que duré energizado con una sola batería por mínimo 1 año, por lo mismo se pone en modo "sleep" consumiendo así 3mA.

Para entrar mas en contexto, coloqué los siguientes elementos con un fin (que posiblemente ustedes me recomienden algo mas adecuado)

* El regulador por su poco consumo en modo inactivo
* La batería para energizar a parte del microcontrolador (5V) también tiene que energizar un sensor de presión (12-24V) y solo requiero utilizar una batería.

Realicé la prueba con la batería energizando el microcontrolador pero al momento de conectarse a la red 3G tiene picos de consumo de hasta 800mA como lo mencione anteriormente y no logra enlazarse a internet, por lo mismo encontré que colocando un Supercapacitor me podría dar esa corriente que necesito.

@Don Plaquetin colocando un Termistor podría evitar ese corto que me comentan o tendría que realizar el circuito de carga para el supercapacitor como lo menciona @Scooter , además de los consejos anteriores.

Gracias!!!

 

[aitopes]

¿Y si usas batería de 6V y un step-up solo para el sensor que funciona a 24v?

 

[FelML]

El termistor que se usa para limitar la corriente es el PTC. Se pone en serie con la carga, y un exceso de corriente lo calienta y entonces limita está corriente, pero tiene que estar muy bien seleccionado para que funcione correctamente.
Se utilizan mucho estos PTC para proteger los motores de sobrecalentamiento por exceso de consumo, por el motivo que sea.

 

[Scooter]

Si quieres que dure un año necesitas una batería para cuatro porque estás quemando el 75% de la energía.
Lo primero de todo hay que quitar eso antes de nada.

Cuando lo hagas miras a ver si necesitas el supercap. Que va a ser que no, salvo que tengas picos de 100A va a ser que no. El otro caso sería continuos ciclos de carga y descarga que dañan la batería pero tú la cargas cada año osea que va a ser que tampoco.

 

[Don Plaquetin]

El termistor que se usa para limitar la corriente es el PTC. Se pone en serie con la carga, y un exceso de corriente lo calienta y entonces limita está corriente, pero tiene que estar muy bien seleccionado para que funcione correctamente.
Se utilizan mucho estos PTC para proteger los motores de sobrecalentamiento por exceso de consumo, por el motivo que sea.

En un NTC, o coeficiente de temperatura negativo, el valor de la resistencia del termistor disminuye a medida que la temperatura aumenta. Seleccionar un NTC con la clasificación adecuada para el circuito puede hacer que resulte ideal para utilizarlo como un limitador de la corriente de irrupción en línea. Al comenzar con una resistencia inicial alta, la corriente de irrupción ingresará y aumentará bruscamente la temperatura del termistor, lo que ocasionará que el valor de la resistencia disminuya a un nivel de pérdida de potencia menor después de que la corriente de irrupción haya aumentado de manera brusca. El termistor permanecerá a un nivel de temperatura lo suficientemente alto para mantener el nivel de pérdida de potencia bajo, mientras que la corriente normal del circuito fluye a través del dispositivo. De esta manera, este termistor es más ideal que una resistencia con un valor establecido que no permitiría la menor pérdida de potencia. Estos termistores también se utilizan a menudo como dispositivos de detección de temperatura dentro de un circuito.

En un PTC, o coeficiente de temperatura positivo, el valor de la resistencia del termistor aumenta a medida que la temperatura se eleva. Estos termistores se utilizan a menudo como fusibles rearmables en línea. El brusco aumento en la resistencia una vez que se alcanza la temperatura de Curie o la temperatura de conmutación hace que resulten ideales para combatir escenarios en los que ocurre una sobrecorriente. Los termistores PTC son únicos en el sentido de que actúan de manera similar a los termistores NTC y la resistencia disminuye a medida que la temperatura aumenta hasta que se alcanza la temperatura de Curie o de conmutación.

hijo tengo años, si vas a ayudar que sea repasando tus estudios.

https://www.digikey.com.mx/es/blog/basics-of-ntc-and-ptc-thermistors

@Don Plaquetin colocando un Termistor podría evitar ese corto que me comentan o tendría que realizar el circuito de carga para el supercapacitor como lo menciona @Scooter , además de los consejos anteriores.

Gracias!!!

No tienes que modificar nada, y si quieres disminuir la temperatura antes del regulador usa una resistencia en serie para repartir la potencia.

 

[VALROJ]

Gracias por sus recomendaciones, voy a probarlas y les comento como me fue con el circuito final para cerrar el hilo.

 

[Scooter]

En un NTC, o coeficiente de temperatura negativo, el valor de la resistencia del termistor disminuye a medida que la temperatura aumenta. Seleccionar un NTC con la clasificación adecuada para el circuito puede hacer que resulte ideal para utilizarlo como un limitador de la corriente de irrupción en línea. Al comenzar con una resistencia inicial alta, la corriente de irrupción ingresará y aumentará bruscamente la temperatura del termistor, lo que ocasionará que el valor de la resistencia disminuya a un nivel de pérdida de potencia menor después de que la corriente de irrupción haya aumentado de manera brusca. El termistor permanecerá a un nivel de temperatura lo suficientemente alto para mantener el nivel de pérdida de potencia bajo, mientras que la corriente normal del circuito fluye a través del dispositivo. De esta manera, este termistor es más ideal que una resistencia con un valor establecido que no permitiría la menor pérdida de potencia. Estos termistores también se utilizan a menudo como dispositivos de detección de temperatura dentro de un circuito.

En un PTC, o coeficiente de temperatura positivo, el valor de la resistencia del termistor aumenta a medida que la temperatura se eleva. Estos termistores se utilizan a menudo como fusibles rearmables en línea. El brusco aumento en la resistencia una vez que se alcanza la temperatura de Curie o la temperatura de conmutación hace que resulten ideales para combatir escenarios en los que ocurre una sobrecorriente. Los termistores PTC son únicos en el sentido de que actúan de manera similar a los termistores NTC y la resistencia disminuye a medida que la temperatura aumenta hasta que se alcanza la temperatura de Curie o de conmutación.

hijo tengo años, si vas a ayudar que sea repasando tus estudios.

https://www.digikey.com.mx/es/blog/basics-of-ntc-and-ptc-thermistors

No tienes que modificar nada, y si quieres disminuir la temperatura antes del regulador usa una resistencia en serie para repartir la potencia.

Quemar energía en sistemas alimentados con batería no es una opción.
Si es para un año ya ni se comenta.
Es solo mi opinión.

 

[VALROJ]

En un NTC, o coeficiente de temperatura negativo, el valor de la resistencia del termistor disminuye a medida que la temperatura aumenta. Seleccionar un NTC con la clasificación adecuada para el circuito puede hacer que resulte ideal para utilizarlo como un limitador de la corriente de irrupción en línea. Al comenzar con una resistencia inicial alta, la corriente de irrupción ingresará y aumentará bruscamente la temperatura del termistor, lo que ocasionará que el valor de la resistencia disminuya a un nivel de pérdida de potencia menor después de que la corriente de irrupción haya aumentado de manera brusca. El termistor permanecerá a un nivel de temperatura lo suficientemente alto para mantener el nivel de pérdida de potencia bajo, mientras que la corriente normal del circuito fluye a través del dispositivo. De esta manera, este termistor es más ideal que una resistencia con un valor establecido que no permitiría la menor pérdida de potencia. Estos termistores también se utilizan a menudo como dispositivos de detección de temperatura dentro de un circuito.

En un PTC, o coeficiente de temperatura positivo, el valor de la resistencia del termistor aumenta a medida que la temperatura se eleva. Estos termistores se utilizan a menudo como fusibles rearmables en línea. El brusco aumento en la resistencia una vez que se alcanza la temperatura de Curie o la temperatura de conmutación hace que resulten ideales para combatir escenarios en los que ocurre una sobrecorriente. Los termistores PTC son únicos en el sentido de que actúan de manera similar a los termistores NTC y la resistencia disminuye a medida que la temperatura aumenta hasta que se alcanza la temperatura de Curie o de conmutación.

hijo tengo años, si vas a ayudar que sea repasando tus estudios.

https://www.digikey.com.mx/es/blog/basics-of-ntc-and-ptc-thermistors

No tienes que modificar nada, y si quieres disminuir la temperatura antes del regulador usa una resistencia en serie para repartir la potencia.

Funcionaría este NTC? https://www.mouser.mx/ProductDetail/Semitec/20D2-08LC?qs=wgO0AD0o1vtK2n8krRvf%2BA==

Saludos

Quemar energía en sistemas alimentados con batería no es una opción.
Si es para un año ya ni se comenta.
Es solo mi opinión.

Probaré bajando el voltaje en mi arreglo de baterías, y utilizar un step-up para alimentar mi sensor como recomendaron anteriormente, pero sigo liado con las baterías que utilizo que son de este tipo: https://www.farnell.com/datasheets/2946800.pdf ya q no les puedo pedir un pulso de descarga mayor a 400mA, por tanto tendré q seguir con la opción del supercap.

Saludos y gracias por el apoyo.

 

[Scooter]

Un step down puede dar más corriente de la que consume.
Un regulador lineal no.

Otro motivo más para usar un regulador conmutado.

 

[switchxxi]

y solo requiero utilizar una batería.

pero sigo liado con las baterías que utilizo que son de este tipo: https://www.farnell.com/datasheets/2946800.pdf

No entiendo, quieres usar una sola batería pero luego pones el enlace a las hojas de datos de una de 3.6V.

El problema son las baterías y el arreglo que uses. ¿ Como se compone, mas específicamente ?... Porque a partir de ahí se puede diseñar algo.

 

[Don Plaquetin]

Quemar energía en sistemas alimentados con batería no es una opción.
Si es para un año ya ni se comenta.
Es solo mi opinión.

bueno, si impones la ley no digas que es una opinión.

Funcionaría este NTC? https://www.mouser.mx/ProductDetail/Semitec/20D2-08LC?qs=wgO0AD0o1vtK2n8krRvf%2BA==

Si esta bien

 

[Scooter]

bueno, si impones la ley no digas que es una opinión.


Si esta bien

Yo no impongo nada, principalmente porque ni puedo ni quiero.
A todo lo que yo digo le precede "a mí me parece que..." aunque no esté escrito.
Si te parece buena idea quemar el 80% de la energia disponible(75% en el regulador más algo en la carga del supercap con una resistencia) , pues adelante.
Para mi, no es una opción.
Puedo estar equivocado, por supuesto.
A bulto y pasando de todo un poco.
20V 400mA pico son 8W pico.
A 5V son 8/5=1,6A a 3V3 son 2,42A
Aplicando un rendimiento del 90% , bastante bajo, son 1,44A y 2,18A respectivamente
Debería de haber corriente suficiente sin supercap ya que dices que necesitas 0,8A

Otra opción, como te han comentado y creo que hice yo al principio también es organizar las baterías para dar los 5V y un elevador para el sensor.

 

[Don Plaquetin]

Un step down puede dar más corriente de la que consume.
Un regulador lineal no.

Sabes que es una high current

Yo no impongo nada, principalmente porque ni puedo ni quiero...
A todo lo que yo digo le precede "a mí me parece que..." aunque no esté escrito.

Claro debo de suponer

Mira lo que escribí, porque de dar mi consejo le daría un diagrama de las fuente que llevan las motherboard cuando inicia o el micro realiza periodos de pico de elevada corriente. es obvio que la fuente externa ATX se protegería y nunca encendería esa fuente interna es una high current, pero claro yo dije no voy a habla del terrible derroche de energía.

 

[FelML]

VALROJ, utiliza un regulador 78L05, este limita la corriente a 100mA, lo que permitirá a la batería funcionar en su zona recomendada. El condensador de 3,3F se cargará a esa corriente mientras su tensión sea menor a la de salida, de 5V.
En cuanto a la alimentación del sensor creo que podrás alimentarlo a una tensión menor, es del tipo NAMUR de 4-20mA. Este cambio de corriente creo que lo consigue variando su resistencia interna. Sólo tienes que recalcular la resistencia de 100ohms para que funcione a 5V si es posible, o medir tensiones menores en la misma salida del sensor.

 

[switchxxi]

VALROJ, utiliza un regulador 78L05, este limita la corriente a 100mA,

En practica pareciera andar bien pero es muy mala idea. El 78L05 consume aproximadamente 3mA, con esa corriente te quedas sin batería mas pronto que tarde en un sistema pensado para que dure un año sin atención. (Ademas de que se va a poner al rojo vivo, mismo problema que con el otro regulador).

(Que de echo no veo nada que apague todo -comandado por el microcontrolador- para reducir el consumo al mínimo. 3mA de stand-by del micro también me parece exageradísimo pero bue...).