مشکلات استفاده ی پرتابل کامپیوترهای تک بردی ( نانوپای نئو ، رسپبری پای 3 و ...)

[ratin]

من ، و یحتمل خیلی از دوستانی که با این بردهای توسعه ای کارمیکنن، درنهایت هدفشون تولید یه محصول پرتابله. پرتابل بودنم غالبا به باتری بیس کردن منتهی میشه. پس یحتمل چیزی که ما مجبوریم برای تغذیه بردمون بسازیم یچیز شبیه پاور بانکه. چون باید باتری داشته باشه و خروجیش هم رگوله باشه و باتریاشم شارژ بشه. حال مشکلی که درین مورد وجود داره سر بردهایی با پاور ریتینگ بالا، نظیر همین نانوپای نئو و رسپبری پای 3 هست!

تستایی که من کردم نشون میده نانوپای میتونه ، هرچند بزحمت ، با پاوربانکی که داشتم کار کنه. ولی وقتی خودم میام و از یکی از مبدلای بوستری که تو سایت گذاشتین، برای تولید پنج ولت مورد نیازش استفاده میکنم، متاسفانه روشن نمیشه! یا دستکم وسط راه بوت گیر میکنه!


مشکلم بنظرم مشخصه کجاس. تو مشخصات تموم این مبدلای بوستی که تو سایت گذاشته شده، ماکزیمم جریان پایدار قابل تامین ذکر شده، ولی ذکر نشده میتونه پیک آمپر لحظه ای تا چقدر رو به خروجی تحویل بده؟! متاسفانه نه XL6009 ، نه B00KCI8YAS، نه B00BS54QT2 و نه حتی مبدل باک MP1584 ، هیچکدوم نتونستنن نانوپای نئوم رو بوت کنن.

درواقع نانوپای اگرچه در تستای درازمدت، جریانکشیش نشون داده میتونه حتی به کمی 300 تا 400 میلی آمپر باشه، ولی همون بحث پیک لحظه ای جریان حین بوت بوده که باعث شده تو مشخصات نانوپای نئو بنویسن نیاز به تغذیه 5 ولت 2 آمپر داره! (رسپبری پای 3 هم فکر کنم 5 ولت 2.5 آمپره مشخصه اش). همون چیزی که هیچکدوم از مبدلایی که عرض شد توانایی تامینش رو ندارن!

حالا خواستم بپرسم ببینم دوستان شما راه حلی به ذهنتون نمیرسه؟ یا تابحال باهمچین چالشی مواجه نبودین؟
البته، همونطور که گفتم، اگه مثه پاوربانکی که من دارم، بتونین از آیسی بوست قوی استفاده بشه یقینا جای نگرانی نیس و برد تون بوت میشه.
ولی مساله اینه که کو؟! کجاس همچین آیسی یا ماژولی؟


آیا یک راه حل میتونه به اصطلاح هک کردن برد و تغییر مقاومتایی خاصی ازش که وظیفه تنظیم جریان خروجی رو دارن، باشه؟

[magmagmary]

این وسط یه چیزی عجیبه و اون هم اینه که mp1584 توانایی تحمل 3 آمپر رو هم داره.

و این که شما یه جا از بوستر صحبت می کنید یه جا از کاهنده ای مثل 1584

ولتاژ ورودیتون چند ولته ؟
از چه باتری ای دارید استفاده می کنید؟

[ratin]

این وسط یه چیزی عجیبه و اون هم اینه که mp1584 توانایی تحمل 3 آمپر رو هم داره.
و این که شما یه جا از بوستر صحبت می کنید یه جا از کاهنده ای مثل 1584
ولتاژ ورودیتون چند ولته ؟
از چه باتری ای دارید استفاده می کنید؟

نه حقیقتا عجیب نیس، همینه!
چون همونطور که با تاکید توی متن گفتم، حداکثر جریان قابل تامین(4 آمپر)، با توانایی جریاندهی لحظه ای (1-2 آمپر) فرق میکنه!
دیگه xl6009 هم که 4 آمپره جواب نداد و نتونست پیک جریانکشی لحظه ای بوت رو تامین کنه، چه انتظاری از ماژول های دیگه دارین.

من درواقع دو تست متفادت انجام دادم. یکبار یک باتری 3.7 ولتی لیتیوم 18650 رو وصل کردم به ورودی تک تک اون ماژول های بوست که برام 5 ولت بسازه،
یکبار هم دوتا ازهمون باتری ها رو سری کردم و 7.4 ولت رو ساختم و بعد دادم به اون مبدل کاهنده که برام 5 ولت بسازه.
در هر دو سناریو مشکل بوت نشدن نانوپای نئو برقرار بود!

تنها حالتی که جواب گرفته بودم، همونطور که قبلا هم گفتم، استفاده از همون پاور بانک بود که تازه اونم فقط درحالتیکه برد به تنهایی بوت میشد میتونست تامین توان کنه. ولی اگه دانگل وایفای یا چیز دیگه ای بهش وصل میکردی که جریان بیشتر بکشه ، اونم شرمنده میشه و وسط بوت میمونه!

و حالا جالبتر که یگم بهتون من چیکار کردم که مشکل رو موقتا حل کردم:
پاور بانکی که گفتم، از یه آیسی محبوب چینی به شماره ی FM6316FE ساخته شده که تو اکثر پاوربانکها با این استایل، بکار رفته.

( که همینجا صمیمانه درخواست میکنم از همکاراتون تو آفتاب رایانه بخواین این آیسی یا ماژول فوق العاده مقرون بصرفه و جمع و جورش رو بیارن!)
دیگه وقتی خود این پاور بانک رو میفروشن 12 تومن، که توش یه باتری 18650 ( بقیمت تقریبی 7 تومن) هم تازه داره، ببینین خود ماژول رو میشه به چه قیمتی گیر آورد!

این آیسی خودش هم توش شارژر سلول های لیتیوم یونی و لیتیم پلیمری داره که بهش اجازه میده سلول خود پاوربانک رو شارژ کنه،و هم بوستر 5 ولت داره برای خروجیش، هم مدارات محافظ جریان و ولتاژ داره که باتری حین شارژ آسیبی نرسه و هم جریان خروجیش قبل تنظیمه. بگذریم...

من به کمک این دیتاشیت چینی و البته این ویدئوی خوب متوجه شدم میشه با تغییر مقاومت پروگرم جریانش، توان جریاندهی خروجیش رو بیشتر کرد. و همینکارم کردم. یه مقاومت 3.3 کیلو با مقاومت SMD روی خود آیسی موازی کردم تا ماژول رو به ریت جریاندهی 1 آمپر برسونه. و خب الآن نانوپای نئو داره با وجود اتصال ماژول وایفای، کابل اترنت، ضبط و پخش همزمان صدا و بدون هیت سینک! (حداکثر جریانکشی ممکن که میتونستم ایجاد کنم ))) ) بخوبی بوت بشه و کار کنه

[saeed3749]

یه اجتمال زیاد دلیل جواب ندادن ماژولی مثل mp1584 خازن کم خروجیشونه یا اینکه از باتری مناسب استفاده نشده.اگه شد به خروجی یه خازن الکترولیت یا تانتالیوم با ظرفیت بالا وصل کنید یه چک بکنید دوباره.من هم اگه وقت کنم یه چک می کنم این رو.در ضمن هر باتری نمیشه استفاده کرد.باتری باید توانایی جریان دهی مناسب رو داشته باشه(اینجا حداقل 2 آمپر)
مثلا این باتری رو نمیشه استفاده کرد چون ضریب تخلیه اش 1C یا 200 میلی آمپر هست:
باتری لیتیومی 3.7V 200mAh تک سل

ولی این رو میشه چون ضریب تخلیه 25C یا 8.75 آمپر داره:
باتری لیتیومی 3.7V 350mAh 25C تک سل

[ratin]

یه اجتمال زیاد دلیل جواب ندادن ماژولی مثل mp1584 خازن کم خروجیشونه یا اینکه از باتری مناسب استفاده نشده.اگه شد به خروجی یه خازن الکترولیت یا تانتالیوم با ظرفیت بالا وصل کنید یه چک بکنید دوباره.من هم اگه وقت کنم یه چک می کنم این رو.در ضمن هر باتری نمیشه استفاده کرد.باتری باید توانایی جریان دهی مناسب رو داشته باشه(اینجا حداقل 2 آمپر)
مثلا این باتری رو نمیشه استفاده کرد چون ضریب تخلیه اش 1C یا 200 میلی آمپر هست:
باتری لیتیومی 3.7V 200mAh تک سل

ولی این رو میشه چون ضریب تخلیه 25C یا 8.75 آمپر داره:
باتری لیتیومی 3.7V 350mAh 25C تک سل

ممنون داداش. به نکته ی خیلی خوبی اشاره کردی
ولی راستشو بخوای انقد که قبلنا سر یه پروزه راجب انواع باتری ها، ساختار و مزایا و معایبشون تحقیق کردم، الآن میتونم ازش یه کتاب بنویسیم
فلذا خیالت راحت، حواسم به این مساله بوده.
همونطور که گفتم باتری های تست ام، یکی باتری 18650 با ظرفیت 2600 بود که بطور معمول تو باتری همه لبتاب ها هم استفاده میشه،
و یکی هم که البته نگفتم، باتری تبلتی 5000 میلی آمپری بود که هردو عزیز نرخ شارژ و دشارژ مناسبیم دارن.
گو اینکه وقتی باتری رو بردی تو رنج بالاتر از 2000 دیگه اصلا دغدغه ی چندC بودنش پیش نمیاد برات دیگه.

ولی این مساله مهم رو هم درنظر بگیر که وقتی صحبت از استفاده بعنوان باتری بردهای پرمصرفی مثل نئو و رسپبری 3 میزنیم که بطور متوسط 500 میلی آمپر در ساعت مصرف دارن،
اصلا نمیش فکر رو برد سمت باتری های 350 میلی آمپری و امثالهم!
با اونها دستگاهی که ساختی، زور بزنه نیم ساعت، و حتی کمتر روشن میمونه و بعدش شرمنده میشه!
در صورتی که اصلا واسه مصرف کننده مطلوب نیس که یه وسیله رو بیست دقیقه تا نیم ساعت، استفاده کنه بعد مجبور بشه دوباره بزنه به شارژ!
و تو فکر کن با محدودیت سیکل شارژ و دشارژی که باتری های لیتیمی دارن، باتری های دستگاهت به یه ماه نکشیده مرخصن از کار!

پس دستکم باس باتری هاش بتونن جریاندهی مداوم تا حداقل 4 ساعتی رو پوشش بدن که دستگاهت کاربردی بشه(خیلی دستگاهارو مصرف کننده تا 48 ساعتم ازش انتظار داره!). و اینم ینی باتری حداقل 3200 میلی آمپری! ( چجوری؟ اینجوری : (%Iin= Vout*Iout/(Vin*85 که 85% بازدهی رگولاتورته، ولتاژ خروجیم 5 ، ولتاژ ورودی هم 3.7 تقریبا ، جریان خروجیم همون 500 میلی آمپری که بردت میخواد. ودر نهایت میرسی به یه باتری 3200 میلی آمپرساعتی که فقط بتونه 4 ساعت بردت رو روشن نگه داره!)

اینم بگم تستایی که من کردم نشون میده اکثر این مبدلای سوئیچینگ، زیر بار نیمتونن اون بازدهی های رویایی 85، 90، 95 درصدری شون رو بدن، خصوصا که به هر حال ماهیت سوئیچینگ هم یه نقطه کار بهینه داره و اینجوری نیس که انتظار داشته باشی تو هر رنجی و هر ولتاژی همون بازدهی ماکزیممش رو تحویلت بده. اینه که غالبا هنر کنن همون 70-75 درصد بیشتر نمیشن که بازهم کار رو برات سخت تر میکنه.

[magmagmary]

ممنون داداش. به نکته ی خیلی خوبی اشاره کردی
ولی راستشو بخوای انقد که قبلنا سر یه پروزه راجب انواع باتری ها، ساختار و مزایا و معایبشون تحقیق کردم، الآن میتونم ازش یه کتاب بنویسیم
فلذا خیالت راحت، حواسم به این مساله بوده.
همونطور که گفتم باتری های تست ام، یکی باتری 18650 با ظرفیت 2600 بود که بطور معمول تو باتری همه لبتاب ها هم استفاده میشه،
و یکی هم که البته نگفتم، باتری تبلتی 5000 میلی آمپری بود که هردو عزیز نرخ شارژ و دشارژ مناسبیم دارن.
گو اینکه وقتی باتری رو بردی تو رنج بالاتر از 2000 دیگه اصلا دغدغه ی چندC بودنش پیش نمیاد برات دیگه.

ولی این مساله مهم رو هم درنظر بگیر که وقتی صحبت از استفاده بعنوان باتری بردهای پرمصرفی مثل نئو و رسپبری 3 میزنیم که بطور متوسط 500 میلی آمپر در ساعت مصرف دارن،
اصلا نمیش فکر رو برد سمت باتری های 350 میلی آمپری و امثالهم!
با اونها دستگاهی که ساختی، زور بزنه نیم ساعت، و حتی کمتر روشن میمونه و بعدش شرمنده میشه!
در صورتی که اصلا واسه مصرف کننده مطلوب نیس که یه وسیله رو بیست دقیقه تا نیم ساعت، استفاده کنه بعد مجبور بشه دوباره بزنه به شارژ!
و تو فکر کن با محدودیت سیکل شارژ و دشارژی که باتری های لیتیمی دارن، باتری های دستگاهت به یه ماه نکشیده مرخصن از کار!

پس دستکم باس باتری هاش بتونن جریاندهی مداوم تا حداقل 4 ساعتی رو پوشش بدن که دستگاهت کاربردی بشه(خیلی دستگاهارو مصرف کننده تا 48 ساعتم ازش انتظار داره!). و اینم ینی باتری حداقل 3200 میلی آمپری! ( چجوری؟ اینجوری : (%Iin= Vout*Iout/(Vin*85 که 85% بازدهی رگولاتورته، ولتاژ خروجیم 5 ، ولتاژ ورودی هم 3.7 تقریبا ، جریان خروجیم همون 500 میلی آمپری که بردت میخواد. ودر نهایت میرسی به یه باتری 3200 میلی آمپرساعتی که فقط بتونه 4 ساعت بردت رو روشن نگه داره!)

اینم بگم تستایی که من کردم نشون میده اکثر این مبدلای سوئیچینگ، زیر بار نیمتونن اون بازدهی های رویایی 85، 90، 95 درصدری شون رو بدن، خصوصا که به هر حال ماهیت سوئیچینگ هم یه نقطه کار بهینه داره و اینجوری نیس که انتظار داشته باشی تو هر رنجی و هر ولتاژی همون بازدهی ماکزیممش رو تحویلت بده. اینه که غالبا هنر کنن همون 70-75 درصد بیشتر نمیشن که بازهم کار رو برات سخت تر میکنه.

به نظر من مبدل MP1584 باید بتونه چواب کارت رو بده
چرا که در ساخت رگولاتور ماژول های GSM که در پیک کاریشون همون حدود 2آمپر رو می کشن از این رگولاتور استفاده میشه .
فقط همونطور که دوستمون گفتن یه نکته فنی داره و اون هم استفاده از خازن های تانتال هست. که در واقع نقششون اینه که همون پاور پیک رو مهیا کنن.
این ماژول رو ببینید:

shop.aftabrayaneh.com/A6_GSM_GPRS_Module.html

این ماژول برای تامین پاورش سر راه ورودی از رگولاتور 1584 استفاده کرده .
البته تنها نکته ای که وجود داره اینه که برای تامین پاور در لحظات پیک همون خازن رو گذاشته . شماتیکش تو لینک انجمنش هست .

[ratin]

به نظر من مبدل mp1584 باید بتونه چواب کارت رو بده
چرا که در ساخت رگولاتور ماژول های gsm که در پیک کاریشون همون حدود 2آمپر رو می کشن از این رگولاتور استفاده میشه .
فقط همونطور که دوستمون گفتن یه نکته فنی داره و اون هم استفاده از خازن های تانتال هست. که در واقع نقششون اینه که همون پاور پیک رو مهیا کنن.
این ماژول رو ببینید:

Shop.aftabrayaneh.com/a6_gsm_gprs_module.html

این ماژول برای تامین پاورش سر راه ورودی از رگولاتور 1584 استفاده کرده .
البته تنها نکته ای که وجود داره اینه که برای تامین پاور در لحظات پیک همون خازن رو گذاشته . شماتیکش تو لینک انجمنش هست .

من تو تستام از یه خازن الکترولیت 220 میکرو فارادی، بصورت موازی با خروجی 5 ولتشون استفاده کردم که خب همون نتیجه ای که عرض شد رو گرفتم،
ولی راستش تانتالیوم، یاظرفیت بالاتر رو تست نکردم!
اینم هست که استفاده از mp1584 ، یعنی الزام به استفاده ی همزمان از دو باتری. برا همینم زیاد روش اصراری نداشتم.
البته باز اینکار این خوبی رو داره که چون ولتاژ ورودیت بیشتره، جریانکشی از منبع نسبت به حالت بوست کمتر میشه.

ممنون از توضیحات هردو عزیز، تست میکنم ببینم اگه جواب داد، خبر میدم، و این رو هم بعنوان پلن بی تامین پاور پرتابل درنظر میگیرم.