কেন ব্যাটারি লাইফ গণনায় ভোল্টেজ উপস্থিত হয় না?

Question

এটিতে কয়েকটি রেডিও মডিউল নিয়ে আমার একটি পিসিবি রয়েছে। এর বিভিন্ন রাজ্যে এটি বর্তমানে 100 µA এবং 100 এমএ এর মধ্যে যে কোনও জায়গায় ব্যবহার করে। আমি নির্ধারিত বছরে তার প্রতিটি রাজ্যে এটিতে কতটা সময় ব্যয় করে তা গণনা করতে পারি।

আমার পিসিবিতে সমস্ত রেডিও মডিউলগুলির একটি বিস্তৃত গ্রহণযোগ্য ইনপুট ভোল্টেজের সীমা রয়েছে। আমার প্রধান প্রসেসর এবং ব্লুটুথ লো এনার্জি মডিউল, উদাহরণস্বরূপ, 1.8V থেকে 3.6V পর্যন্ত যে কোনও কিছু গ্রহণ করে। এখনই আমি এটিকে ডিসি-ডিসি রূপান্তরকারী একটি স্টেপ ডাউন ব্যবহার করে 3.0V এ চালাচ্ছি।

ব্যাটারিটি 18650 লিথিয়াম-আয়ন ( ডেটাশিট )।

যখন পুরোপুরি চার্জ করা হয় তখন এটি প্রায় 4.3V সরবরাহ করে। আমি এটি 3.0V এ নামিয়ে দেব। ব্যাটারির ধারণক্ষমতা 3400 এমএএইচ

ধরে নিচ্ছি যে আমি এখান থেকে এখনকার অঙ্কন করছি তার গড় বর্তমান 400 µA। ব্যাটারি জীবনের জন্য আমার গণনা সহজভাবে:

সময় (এইচ) = ক্ষমতা (আহ) / বর্তমান (এ)

3.4 আহ / 400 µA = প্রায় এক বছর year

এখন, আমি জানি যে আমার বিদ্যুতের খরচ হ্রাস করার জন্য, আমার সার্কিটটি সর্বনিম্ন সম্ভাব্য ভোল্টেজে চালিত করা উচিত, তাই আমি আমার ডিসি-ডিসি রূপান্তরকারী এবং আমার প্রধান প্রসেসর এবং বিএলই মডিউলটি 3.0V এর পরিবর্তে 1.8V এ চালানোর কথা ভাবছি ।

আমার প্রশ্ন হ'ল কেন আমার ব্যাটারি লাইফ গণনার জন্য ভোল্টেজ কোথাও বৈশিষ্ট্যযুক্ত নয়?

Comments

ডিমের উত্তরটি দেখতে ভাল লাগছে, আমি যা যুক্ত করতে পারি তা হ'ল আপনি সম্ভবত আপনার ব্যাটারি একটি নির্দিষ্ট স্তরের নিচে নামাতে চান না। প্রতিটি চক্রের সময় স্রাবের গভীরতা বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ যে আপনার ডিভাইসটি দীর্ঘ সময়ের জন্য ব্যাটারি পরিবর্তন ছাড়াই কাজ করতে হয় (আমরা বছরের সাথে কথা বলছি)।

— NoobPointerException

Answer 1

এটি আপনার সমীকরণে উপস্থিত হবে না কারণ এই সমীকরণটি ধরে নিয়েছে আপনি কোনও রূপান্তর ছাড়াই পুরো ব্যবহারের সময় তার আউটপুট ভোল্টেজের ব্যাটারি ব্যবহার করছেন।

এখানে কেসটি নয়, কারণ আপনি স্টেপ-ডাউন রূপান্তরকারী ব্যবহার করছেন। সুতরাং, আপনাকে সঠিক সমীকরণ তৈরি করতে:

• পেতে Vavgbat : পুরো স্রাব চক্র চলাকালীন ব্যাটারির গড় ভোল্টেজ: ব্যাটারি উপাত্তপত্র শো এটা যেমন এক আপনি ব্যবহার কম স্রোত, জন্য 3.6V কাছাকাছি স্রাব গ্রাফ।
• পেতে Iavgbat : বর্তমান আপনি ব্যাটারি থেকে গড়, পুরো চক্র চলাকালীন আঁকা করব। আপনি ডিসি-ডিসি রূপান্তরকারীটির আউটপুটটিতে যে বর্তমান ব্যবহার করেন তা নয় (এটি আপনি এখানে কিছু মিস করেছেন বলে আমি মনে করি)। যদি আমরা বলি রূপান্তরকারী আউটপুট বর্তমান হয় Iout , তারপর Iavgbat = ( Iout * Vout / Vavgbat ) / দক্ষতা ( দক্ষতা ডিসি ডিসি রূপান্তরকারী দক্ষতা, সাধারণত প্রায় 80-90% হচ্ছে, উপাত্তপত্র পরীক্ষা)।
• তারপরে আপনি যে ফোরামেলা উল্লেখ করেছেন তা প্রয়োগ করুন: সময় = ক্ষমতা / ইভাগব্যাট ।

সুতরাং আপনার কাছে রয়েছে:

$$time = \frac{capacity}{Iout \frac{Vout}{Vavgbat}} efficiency$$

এখন, আপনি সূত্রে আউটপুট ভোল্টেজ দেখতে পাবেন।

সুতরাং, যদি ক্ষমতা = 3.4Ah, আউটআউট = 400µA এবং দক্ষতা = 85%, আমাদের রয়েছে:

• সময় = 8670 ঘন্টা (প্রায় এক বছর) 3 ভি আউটপুট জন্য
• সময় = 14450 ঘন্টা (দেড় বছরের বেশি) একটি 1.8 ভি আউটপুট জন্য

---

আরও একটি বিষয় : ফলে প্রাপ্ত বড় সময়কে আমি মনে করি যে আপনাকে ব্যাটারিগুলির স্ব-স্রাব (বা ফুটো কারেন্ট) এর জন্য অ্যাকাউন্ট করতে হবে, যা তাৎপর্যপূর্ণ হতে পারে। দুর্ভাগ্যক্রমে, আমি এটি ব্যাটারি ডেটাশিটে উল্লিখিত দেখতে পাইনি।

---

অতিরিক্ত বিস্তারিত : যেখানে নেই Iavgbat = ( Iout * Vout / Vavgbat ) / দক্ষতা সূত্র থেকে আসে?

এটি একটি ডিসি-ডিসি রূপান্তরকারী, লিনিয়ার নিয়ামকের মতো নয়, আউটপুট করতে সক্ষম (প্রায়) যতটা শক্তি তার ইনপুট থেকে আঁকতে সক্ষম। সুতরাং পিন = পাউট / দক্ষতা । যদি আমরা বলি পিন = Vavgbat * Iavgbat এবং Pout = Vout * Iout , আমরা উপরে সূত্র পেতে পারেন।

বিপরীতে, লিনিয়ার নিয়ন্ত্রকের সাথে, ইনপুট / আউটপুট কারেন্টের কোনও ফলাফল ছাড়াই ভোল্টেজ বাদ দেওয়া হয়। সুতরাং Iavgbat Iout এর সমান হবে ( নিরিবিলি স্রোতের জন্য অ্যাকাউন্টিং নয়), যা ছিল আপনার প্রাথমিক (ভুল) অনুমান।

Comments

খুব কম স্রোতে, রূপান্তরকারী দক্ষতা ভয়াবহ হতে পারে, এমনকি এটি বর্তমানে 85% বেশি থাকে। এটি কোনও প্রদত্ত রূপান্তরকারীটির জন্য টার্গেট কারেন্টে পরিমাপ করা প্রয়োজন।

— নিল_উইকে

@ নীল_উকে আপনি ঠিক বলেছেন, ওপি দ্বারা উল্লিখিত 400µA এর চেয়ে কম, এবং স্ট্যান্ডার্ড স্যুইচিং রূপান্তরকারীগুলির এই স্তরের খারাপ দক্ষতা রয়েছে। তবে যদি কম লোডে উচ্চ দক্ষতার প্রয়োজনীয়তা সঠিকভাবে বিবেচনা করা হয়, উপযুক্ত রূপান্তরকারীগুলি খুঁজে পাওয়া খুব কঠিন নয়: কেবল গুগল "মাইক্রোপাওয়ার বাক" ... এছাড়াও, এটি আমার উত্তরটির সত্যতা ছিল না।

— বিশ্বাস হারিয়েছে

Answer 2

আমার প্রশ্ন হ'ল কেন আমার ব্যাটারি লাইফ গণনাতে ভোল্টেজ কোথাও উপস্থিত হয় না?

কারণ আপনার গণনায় একটি দিক অনুপস্থিত।

আপনি দুই ধরণের ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক ব্যবহার করতে পারেন:

• লিনিয়ার বা
• স্টেপ-ডাউন সুইচ মোড।

এখন, লিনিয়ার সহ, শক্তি প্রতি চার্জ (= ভোল্টেজের শারীরিক সংজ্ঞা) যা "খুব বেশি" সবেমাত্র উত্তাপে রূপান্তরিত হয় (এবং পরবর্তীকালে, হারিয়ে গেছে)।

সুতরাং, বর্তমান রৈখিক নিয়ামকের মধ্যে যাওয়া নিয়ন্ত্রিত আউটপুটে ব্যবহৃত বর্তমানের মতো প্রায় একই রকম। নিয়ামকের মধ্যে যাওয়ার শক্তিটি এ থেকে বেরিয়ে আসার চেয়ে বেশি - কারণ বর্তমান একই, তবে ভোল্টেজ কম।

স্যুইচ-মোড রূপান্তরকারীগুলির সাথে, "ইনপুট" দিক থেকে শক্তি সঞ্চয় করা হয়, সাধারণত একটি কয়েলের অভ্যন্তরে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে (তবে আপনার কম শক্তিগুলির জন্য, সস্তা এবং ছোট স্যুইচড ক্যাপাসিট্যান্স ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক আইসিগুলিও বোধ করতে পারে, যেখানে শক্তি কেবল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মধ্যে সংরক্ষণ করা হয়)।

তারপরে, প্রয়োজনীয় সঞ্চয়ী শক্তি থেকে কেবলমাত্র "ভোল্টেজ" উত্পন্ন হয়।

এর অর্থ হ'ল নিয়ামকের মধ্যে থাকা শক্তিটি একইভাবে বেরিয়ে আসা পাওয়ার (100% নন দক্ষতার বাইরে) এর দ্বারা বোঝা যায় যে আপনি যদি উদাহরণস্বরূপ, আপনার নিয়ামকের অর্ধ ভোল্টেজ রাখেন তবে আপনার নিয়ামক কেবলমাত্র অর্ধতম কারেন্টটি আঁকেন এটা সরবরাহ!

এখন, প্রশ্নটি হল, যদি আপনার সমস্ত মডিউলগুলি একটি বিস্তৃত ইনপুট ভোল্টেজের পরিসীমা সমর্থন করে, এর অর্থ তাদের সকলের সংহত সরবরাহ নিয়ন্ত্রক রয়েছে। এখন, যদি এগুলি লিনিয়ার হয়, দক্ষতা বাড়ানোর জন্য আপনি সম্ভবত একটি স্যুইচ মোড স্টেপ-ডাউন রূপান্তরকারীটি ব্যবহার করা সঠিক। এই মডিউলগুলিতে যদি স্যুইচ-মোড পাওয়ার সাপ্লাই থাকে তবে আপনার নিজের নিয়ন্ত্রকটি ব্যবহার করা উচিত নয় - এটি খুব সম্ভবত যে নিয়ন্ত্রকদের ক্যাসকেড এককভাবে একীকরণের চেয়ে কম দক্ষ হবে।

Answer 3

কনভার্টরের দক্ষতা নির্বিশেষে (বা 100% ধরে), ব্যাটারির ভোল্টেজ ব্যাটারির ক্ষমতা (মাহ) গণনা করার জন্য ব্যবহৃত হচ্ছে । আরও সঠিকভাবে, ব্যবহারযোগ্য ভোল্টেজ ড্রপ , 1.4v ( 4.2v - 2.8v)।

আপনার নির্দিষ্ট ব্যবহারে, আপনার ভোল্টেজের ড্রপটি কেবলমাত্র 1.2v (4.2 - 3.0) এবং আসল দক্ষতা 90% হতে পারে, উভয়ই সময়ের দৈর্ঘ্য হ্রাস করতে ঝোঁক। তবে আপনার গড় বর্তমান কেবল 400uA, যা সময়ের দৈর্ঘ্য বাড়িয়ে তোলে, তাই আপনার প্রায় এক বছরের উত্তর সঠিক বলে মনে হচ্ছে।