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« 重量計バージョン2 | メイン | 分蜂誘引剤 »

2015年4月 3日 (金)

DCDCコンバーターのテスト

先日の重量計バージョン2の記事に、そらさん、中年会社員Aさんより、コメントでいろいろ情報やアドバイスを頂き、確認しておく必要があるところがいくつか見つかりました。今回もありがとうございます。

そして、その中から、まず使おうとしているDCDCコンバーターが使い物になるのかどうかを確かめておく必要がありそうなので、そこを確認してみる事にしました。

コンバーターは既に届いているので、早速テストボードでテストしてみる事に・・・

P4020168

まずは、コンバーターだけで乾電池1本でホントに昇圧できるのか?

できるのが当たり前でしょうけど、私は使い方自体に自信が無いので(笑)

P4020169

https://strawberry-linux.com/pub/ltc3105-manual.pdf

マニュアルにMPPCとGNDに22kΩの抵抗を入れるように書いてあるので、それだけ入れて、Vinから乾電池より1.5Vを放り込んでみる。そして電圧調整用のボリュームを回して出力電圧を確認してみると入力が1.59Vで確かに最高5.66Vまで昇圧できている。

P4020170

この状態で何も負荷は繋がずに乾電池からVinに入る電流(本当の消費電流)を測ってみると0.14mA。

単2の乾電池の容量が6000mAhだとして 6000mAh÷0.14mA=42857時間

42857時間÷24時間=1785日間

1785日÷365日=4.89年間


この出力を実際にAVRの電源としてテストボードでAVRに繋いでみる!!

使うAVRはATmega644P

P4020171

LCDの表示はできているし、SDカードの書き込みも無事にできた!!

この状態からパワーセーブ状態にしてみると

P4020179コンバーターだけで0.14mAだったので、AVRが喰ってるのは0.01mAだけ

テスターのレンジがmAなので、コンバーターを使わずに乾電池3本の4.5Vを直接繋いで測ってみると

パワーセーブの状態で

P4020181

わずか1.3μA

これを見ると、殆どコンバーターが喰ってるのが分かる・・・・・

そして実際に重量を測定しながらLCDも表示させてSDカードも繋ぐと、どの程度の電流が流れ出るのかを測定してみたところ

P4030190 
100mA前後の電流が流れてるので、SDカードの電源を外してみると

P4030191 
50mA前後になる。

という事は、SDカードについては書き込み動作や読み込み動作に入る時だけ電源を送るプログラムにしよう。


というところで、ざっと計算してみると

実際に測定するときには1回の測定で余裕を見て3分間程度で、全部で5個の巣箱を1週間に1回ずつ測定するとして測定時間は1週間で3分✕5回=15分で1日あたり2.14分。もっと余裕を見て計算し易いように1日あたり3分間の使用として365日で、3分✕365日=1095分
1095分÷60分=1年あたり18.25時間の使用時間として、SDカードの電源も使用中はずっと入ってるとすると

18.25時間✕100mA=1825.mAh の消費となる。 

スリープ中は0.15mAなので 0.15mA✕24時間✕365日=1314mAh

それからもう一つ、AVRが1秒に一度、Timer2の割り込みで一瞬だけ目を覚ましますが、この瞬間にどれだけの電流を消費するのかが分からないので、仮にタイマー割り込みから目覚めてフラグを確認してからもう一度パワーセーブに入るまでの時間から計算するのに、これをBASCOMのシミュレーターで見てみると、0.0005msecとなってたので、仮にこの間スイッチONの時と同じだけ(15mA)電流を喰うと仮定すれば、 これを均すと15mA✕(5/10000000)=0.0000075mA 常に流れてるのと同じになると思うので 0.0000075mA✕24時間✕365日=0.0657mAh

全て合わせると 1825mAh+1314mAh + 0.065.7mAh=1年あたり3139.0657mAh

単2の乾電池だと容量が6000mAhとして 6000mAh÷3139.0657mAh=1.91年間


これが本当だとすると、なんとかいけるけど・・・・

ホンマかいな・・・・???


こんな計算で合ってるのかな?????



小さい電流で安物のスターなので、テスターの値を信じて良いのかも?ですが・・・・・

物凄く自信が無くなってきたけど・・・・笑


※スリープ状態から復帰する時の電流の計算が間違っていたので訂正4/3 ↑上記青字の文章を修正

コメント

計算はだいたい合ってそうですね。

気になるのはTimer2の割り込みで一瞬だけ目を覚ますときの計算です。

0.0005msecで15mA消費する場合、1秒の消費電流に平均すると、15mA÷(1000ms÷0.0005msec)=0.0000075mAじゃないでしょうか。

年間では0.0000075mA×60秒×60分×24時間×365日=237mA消費する計算と思われますが、どうでしょうか。


◆そらさん

>15mA÷(1000ms÷0.0005msec)=0.0000075mAじゃないでしょうか。

わっ、そうですね(笑)
頭がパニック状態になってました。

ありがとうございます。


これでいけるのかなぁ??
とも思うのですが、もう少し考えてみる事にします。

◆そらさん

追伸

>年間では0.0000075mA×60秒×60分×24時間×365日=237mA

ここは
0.0000075mA×24時間×365日=0.0657mAh
じゃないでしょうか・・・?

まだパニクってますので自信が無いですが(笑)

0.0000075mAは1秒間での平均消費電流なので、1年間に換算すると、その計算になると思いますが、どうでしょうか。

◆そらさん

すみません
自信は無いですが、常に0.0000075mA流れてると仮定する事になるので、秒と分は計算しなくて良くないですか?
例えば一つのLEDに0.0000075mA流れてるとすれば、1時間あたりの消費電流は0.0000075mAh ではないのでしょうか??

ダメだっ、頭が余計にパニクってきましたよ・・・・


落ち着いて考え直してみます(笑)

> 自信は無いですが、常に0.0000075mA流れてると仮定する事になるので、秒と分は計算しなくて良くないですか?

そうですね。私の計算が間違っていました。
失礼しました。

◆そらさん

すみません
ありがとうございます。

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