Tồn tại nhiều chip đếm coulomb đo dòng điện tích hợp đi vào hoặc ra khỏi pin nhằm mục đích ước tính trạng thái sạc. Có chip nào tốt cho các mạch dễ dàng cho mục đích đo lượng điện tích được sử dụng cho một hoạt động cụ thể có thể mất 1-500ms không? Không có chip đếm phí nào tôi đã xem cung cấp độ phân giải tốt trên thang đo thời gian ngắn. Ví dụ, một con chip điển hình sẽ tạo ra khoảng hai lần đếm mỗi giây ở dòng đầu vào tối đa; nếu một thao tác yêu cầu ví dụ 100mA trong 10ms và 25mA trong 90ms, bộ đếm coulomb sẽ tạo ra hai số đếm mỗi giây ở dòng tối đa (100mA) sẽ cung cấp một số đếm trên 50mC. Các hoạt động được mô tả sẽ tiêu thụ 3,25mC, vì vậy bộ đếm sẽ chỉ mang lại một số lượng cho mỗi 15 hoạt động.
Một cách tiếp cận tôi đang xem xét là sử dụng nguồn cấp điện chuyển đổi chế độ không liên tục, hoạt động từ điện áp đầu vào được quy định và đếm số xung của bộ chuyển đổi. Điều đó sẽ mang lại một số lượng độ phân giải cao; nếu nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi luôn sử dụng cùng một dòng điện trong mỗi xung và nếu dòng điện luôn giảm về 0 giữa các xung, thì số lượng xung phải tỷ lệ thuận với tổng dòng điện tích hợp. Thật không may, đó không phải là cách hiệu quả nhất để vận hành bộ chuyển đổi và hầu hết các bộ chuyển đổi cố gắng hoạt động hiệu quả hơn thế.
Giả sử điện áp cung cấp sẽ là 3 hoặc 6 volt, dòng điện tối đa là 250mA, và mục tiêu là có hiệu suất tối thiểu 50% và tản điện 3 triệuW, cách tiếp cận tốt nhất là gì?
Phụ lục
Mặc dù tôi muốn có một phương pháp đo lường đa năng, ứng dụng cụ thể mà tôi có trong đầu là xác định những yếu tố nào ảnh hưởng đến mức tiêu thụ năng lượng của các mô-đun RF "thông minh" khác nhau sẽ được sử dụng ngoài trời. Ví dụ, nếu các mô-đun thường tiêu thụ một mAs cứ sau 15 giây để duy trì lưới, nhưng trong cơn mưa, một số mô-đun đôi khi sẽ bắt đầu tiêu thụ 10maS mỗi giây trong vài phút, điều đó sẽ hữu ích khi biết. Nếu vì một lý do nào đó, dòng điện nhàn rỗi thường ở mức 25uA đôi khi lên tới 40uA, tôi cũng muốn biết điều đó.
Rất nhiều thiết bị tích hợp điện tích hoạt động bằng cách đo dòng điện tức thời và tích hợp các giá trị đo được. Mối quan tâm của tôi là dòng điện tức thời sẽ có dải động khá lớn (tôi muốn nếu có thể chính xác đến 10uA trong các tình huống dòng điện thấp, nhưng có thể chụp các sự kiện lên tới 250mA) và đọc các điều kiện đó mức độ phổ biến đủ nhanh để đảm bảo rằng ngay cả các sự kiện ngắn được tích hợp chính xác có vẻ hơi khó khăn.
Một giải pháp tôi nghĩ đến là sử dụng PIC có bộ so sánh tương tự tích hợp hoặc bên ngoài, chạy hết 3,30 volt quy định; Bất cứ khi nào đầu ra dưới 3.10 volt, hãy bật PFET với điện trở nối tiếp được điều chỉnh để vượt qua 0,50A với mức giảm 0,20 volt. Nếu có một nắp đủ trên đầu ra, PIC sẽ có thể ngủ bất cứ khi nào có đủ điện áp trên đầu ra; khi điện áp xuống dưới 3,10 volt, PIC có thể thức dậy, cấp xung cho PFET cho đến khi điện áp trở lại trên 3,10 volt và, nếu sạc không mất quá nhiều xung, hãy "quay lại giường".
Tôi hy vọng rằng độ chính xác của thang đo sẽ bị ảnh hưởng bởi độ chính xác của đồng hồ PIC, điện trở kết hợp hiệu quả của điện trở PFET và điện trở nối tiếp, và so sánh điện áp đầu ra với 3,10 volt, quy định của đầu vào 3,30 volt. Đo chính xác bù sẽ hoàn toàn là một chức năng của rò rỉ.
Nếu mục tiêu là có độ chính xác tổng thể là 10%, PIC thường sẽ phải giữ đầu ra của nó trong phạm vi 0,02V của mục tiêu. Đối mặt với tải 250mA, nắp 1000uF sẽ giảm 0,250V / ms. Giữ cho điện áp giảm xuống dưới 0,02 volt sẽ yêu cầu PIC thức dậy trong vòng 80us, điều mà tôi nghĩ có lẽ là có thể thực hiện được với các PIC dựa trên bộ tạo dao động RC.