Низкое энергопотребление, низкое напряжение, медленный (0,1 Гц) генератор?

11

У меня была возможность проанализировать очень интересную схему сегодня, используя программируемый однопереходный транзистор в качестве таймера.

Источник питания меняется, и цепь должна работать при токе ниже 10 мкА (не считая зарядки крышки). Он запускает SCR каждые 10-30 секунд, пока напряжение питания превышает 1,8 В постоянного тока, и должен работать в диапазоне 1,8 и 7,0 В постоянного тока.

Время не критично - около 10-30 секунд с интервалами для запуска SCR в порядке (короткий положительный импульс). Чем ниже напряжение, тем дольше временной интервал в порядке.

Кикер - это требование по низкому току (10 мкА или меньше), требование по низкому напряжению (1,8 В) и, как всегда, низкая стоимость (то есть замена 10-центовой PUT на 30-микроконтроллер не будет идеальной).

Какие еще варианты я должен искать для дешевого, низкого тока, низкого напряжения, низкой точности дизайна таймера?

transistors oscillator timer Адам Дэвис
источник
Это требование к низкому току является настоящим препятствием, в противном случае я бы упомянул хороший таймер 555 при 170 мкА при 5 В
Majenko
1
555 таймеров являются грубыми и почти устаревшими. Они могут быть дешевыми, но есть более эффективные способы выполнения всех их функций.
Ник Т

Ответы:

9

введите описание изображения здесь

Динамический расчет тока из таблицы. RC, вероятно, будет тянуть около 0,3 мкА в дополнение к статическому току Шмитта.

markrages
источник
Ооо, мне это нравится - мне придется прототипировать его и посмотреть, как это работает. С небольшим количеством работы я мог бы избавиться от SCR, и цена на эту часть в количестве - колени пчелы. Для тех, кто смотрит на это в будущем, это NC7SZ14 .
Адам Дэвис
Ω
Да, вам нужно проверить температуру. 300 кОм / 330 нФ будет работать с соответственно более высоким потреблением тока. Также обратите внимание, что NC7SZ14 ограничен 5,5 В. Диапазон напряжений от 1,8 до 7 В - сложная задача для таких ворот CMOS.
markrages
7

Однажды я сделал таймер включения микропитания, который занимал менее 1 мкА. Я больше не мог найти оригинальную схему, но это довольно близко к топологии, насколько я помню. В любом случае это имеет смысл, будь то то, что я использовал раньше или нет.

Эта версия потребляет несколько мкА, но сопротивления достаточно высоки, так что вам не придется беспокоиться о утечке платы и дополнительной чистоте.

Во время состояния таймера, которое в большинстве случаев все транзисторы выключены. С2 медленно заряжается от тока через R2. В конечном итоге это приводит к тому, что основание Q2 становится достаточно высоким, чтобы включить его, что включает Q1, что заставляет коллектор Q1 подниматься высоко. Этот высокий край делает две вещи. Сначала включается SCR. Во-вторых, он временно включается Q3. Q3 затем обнуляет C2, который выключает его и Q1, и цикл начинается заново.

Транзисторы плохо определены при этих малых токах, поэтому вам придется экспериментировать. Выходная частота этой цепи сильно зависит от напряжения питания, но вы сказали, что все в порядке. Я не проверял эту точную схему.

Олин Латроп
источник
Будьте осторожны с выбором деталей для конденсатора 47 мкФ. Некоторые дешевые электролитические батареи могут пропускать несколько мкА, что препятствует колебанию этой цепи.
markrages
@Markrages: Да, именно поэтому я не указал электролитический.
Олин Латроп
3
Просто указываю на очевидную ловушку для спрашивающего, который, по-видимому, довольно ограничен в стоимости этого проекта. (Эта крышка будет самой дорогой частью трассы.)
markrages
@Markrages: Да. Оно не должно быть точным, и R2 может быть немного выше, если требуется более длительная постоянная времени. Я думал о двух керамических крышках 22 мкФ параллельно. Он даже не будет видеть до 1 Вольт и может варьироваться в зависимости от температуры, поэтому самая дешевая керамика будет в порядке. Тем не менее, да, это проблема.
Олин Латроп
3

Я бы посмотрел на использование детектора напряжения микропроцессора / микросхемы сброса MCU (1-2uA), питаемой от RC-сети, в качестве генератора релаксации.

mikeselectricstuff
источник
+1 - однажды я использовал 12C508 для чего-то подобного; Первоначальное ощущение было в том, чтобы использовать двоичный счетчик HC4020 / 4040/4060 для деления других тактовых импульсов, но ток покоя этого чипа слишком высок.
Джейсон С
Это мой первоначальный подход, но я хотел убедиться, что я не пропустил что-то более очевидное.
Адам Дэвис
3

Вот один затвор Шмитта - этот от TI - 74LVC1G125 - с заявленным максимальным Icc 10 мкА в диапазоне 1,65 В - 5,5 В - что ниже вашей спецификации Vcc max 7 В. НО другой человек имеет такое же ограничение - поэтому оба они либо неприемлемы, либо приемлемы на этом основании.

Стоимость составляет 6 центов в 3000 количестве от Digikey. Чуть меньше при больших объемах.

Спецификация NC7SZ14 находится здесь. Ток утечки в спокойном состоянии выглядит аналогично вышеуказанной части.

EВ то время как входы Шмитта условно допускают любое входное напряжение без проблем, было бы трудно определить, возрастает ли Icc, когда Vi приближается к области 1/2 Vcc.

Рассел МакМахон
источник