CHESTER-X10
CHESTER-X10 je rozšiřující modul se záložním napájením a nabíječkou jednoho článku Li-Po na desce pro platformu CHESTER.
Přehled modulu
CHESTER-X10 napájí základní desku CHESTER z externí linky 5-28 V DC na VIN a udrží ji v provozu, když toto napájení vypadne. Step-down převodník TPS62933 na desce vytváří pevnou větev 5 V, která napájí základní desku i nabíječku MCP73833 pro jeden článek Li-Po / Li-Ion. Výstup step-down převodníku a baterie jsou k napájení základní desky spojené diodovým OR (Schottkyho PMEG6010ELR), takže dokud je VIN přítomné, běží základní deska z větve 5 V a baterie se nabíjí, a při ztrátě VIN baterie plynule převezme napájení. Stejnosměrný vstup chrání Schottkyho dioda (PMEG060T030ELPEZ).
12bitový ADC TLA2024 na desce, čtený po I²C, měří přes přesné děliče vstupní napětí (VIN) a napětí baterie (BAT+), takže firmware může sledovat stejnosměrný vstup i stav nabití baterie. Modul se dodává s chráněným jednočlánkovým akumulátorem Li-Po a nabíjí ho proudem 450 mA.
Klíčové vlastnosti
- Záložní napájení: Diodové OR mezi stejnosměrným vstupem a baterií udrží základní desku CHESTER napájenou i při výpadku externího zdroje.
- Široký stejnosměrný vstup: Externích 5-28 V DC na VIN přes step-down převodník TPS62933 na desce.
- Nabíjení Li-Po: Nabíječka MCP73833 na desce pro jeden článek Li-Po / Li-Ion proudem 450 mA.
- Baterie v balení: Chráněný jednočlánkový akumulátor Li-Po 3,7 V / 2000 mAh je součástí balení.
- Monitorování napětí na desce: 12bitový ADC na I²C (TLA2024) měří vstupní napětí a napětí baterie.
- Ochrana vstupu: Schottkyho dioda na stejnosměrném vstupu.
- Rozhraní k hostu po I²C: K základní desce CHESTER se připojuje standardní sběrnicí I²C.
Typické aplikace
- Nepřerušovaný provoz: Udržet uzel CHESTER v běhu i při výpadku sítě nebo stejnosměrného napájení.
- Odlehlé a mimosíťové lokality: Vyrovnat nestálý stejnosměrný zdroj, například solární napájení nebo sběr energie.
- Instalace s externím napájením: Provoz zařízení CHESTER z průmyslové stejnosměrné linky se zálohou z baterie.
- Monitorování se záložní baterií: Aplikace, které potřebují sledovat vstupní napětí i stav nabití baterie.
Technické parametry
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Typ modulu | Záložní napájení s nabíječkou jednoho článku Li-Po |
| Napájecí vstup (VIN) | 5-28 V DC |
| Napájecí výstup | Pevných 5 V, napájí základní desku CHESTER |
| Typ baterie | Jeden článek Li-Po / Li-Ion, 3,7 V, s integrovaným ochranným obvodem |
| Nabíjecí proud | 450 mA |
| Min. doporučená kapacita baterie | 1000 mAh |
| Monitorování napětí | 12bitový ADC na I²C (TLA2024) na desce, měří VIN a napětí baterie |
| Rozhraní k hostu | I²C |
| Přiložená baterie | LP103454-PCM-LD, 3,7 V / 2000 mAh (56.0 × 34.5 × 10.3 mm) |
| Rozhraní desky | Castellated otvory na dvou protilehlých hranách, připájené k základní desce CHESTER |
| Revize hardwaru | R1.1 |
Klíčové součástky
| Součástka | Typové označení | Popis |
|---|---|---|
| Step-down převodník | TPS62933 | Snižující převodník, vstup 5-28 V DC, výstup 5 V |
| Nabíječka baterie | MCP73833 | Lineární nabíječka jednoho článku Li-Po / Li-Ion (450 mA) |
| ADC pro monitorování napětí | TLA2024 | 12bitový 4kanálový ADC na I²C (adresa 0x49); měří VIN a napětí baterie |
| Ochrana vstupu | PMEG060T030ELPEZ / PMEG6010ELR | Schottkyho diody (ochrana vstupu a spojení napájecích cest) |
Zapojení pinů
Modul používá standardizované rozvržení konektoru kompatibilní se slotem pro rozšiřující moduly CHESTER.
Zobrazené zapojení pinů platí pro základní desku CHESTER-M CGLS.
Zapojení konektoru CHESTER-X10
| Pin | Signál | Typ | Popis |
|---|---|---|---|
| 1 | GND | Zem | Systémová zemní reference |
| 2 | BAT- | Baterie | Záporný pól baterie (*) |
| 3 | BAT- | Baterie | Záporný pól baterie (*) |
| 4 | BAT+ | Baterie | Kladný pól baterie (*) |
| 5 | BAT+ | Baterie | Kladný pól baterie (*) |
| 6 | GND | Zem | Systémová zemní reference |
| 7 | GND | Zem | Systémová zemní reference |
| 8 | VIN | Napájecí vstup | Vstup externího stejnosměrného napájení (5-28 V DC) |
*Poznámka: Používejte pouze jednočlánkovou baterii Li-Po (nebo Li-Ion) 3,7 V s integrovaným ochranným obvodem. Baterii nezkratujte! Oba piny BAT- i oba piny BAT+ jsou vnitřně spojené (zdvojené kvůli proudové zatížitelnosti).
CHESTER-X10 napájí základní desku CHESTER přes slot modulu. Externí napájení 5-28 V DC na VIN (pin 8) přivádí energii do step-down převodníku TPS62933 na desce, jehož pevný výstup 5 V napájí základní desku a nabíjí baterii připojenou na BAT+ / BAT-. Při ztrátě externího napájení drží základní desku v provozu baterie.
Rozhraní k hostu (I²C)
CHESTER-X10 komunikuje se základní deskou CHESTER po standardní sběrnici I²C. ADC TLA2024 na desce sedí na adrese I²C 0x49 a umožňuje firmwaru číst vstupní napětí a napětí baterie:
| Kanál ADC | Měřený signál | Dělič |
|---|---|---|
| AIN0 | VIN (vstupní napětí) | 330 kΩ / 22 kΩ |
| AIN1 | BAT+ (napětí baterie) | 1 MΩ / 1 MΩ |
Připojení baterie a napájení
Externí stejnosměrné napájení připojte na VIN (pin 8) a GND (pin 1, 6 nebo 7) a chráněnou jednočlánkovou baterii Li-Po / Li-Ion na BAT+ (pin 4 nebo 5) a BAT- (pin 2 nebo 3).
Používejte pouze jednočlánkovou baterii Li-Po / Li-Ion 3,7 V s integrovaným ochranným obvodem a baterii nikdy nezkratujte. Doporučená kapacita baterie je alespoň 1000 mAh.
Dokud je připojené externí napájení, běží základní deska z výstupu 5 V step-down převodníku a baterie se nabíjí proudem 450 mA. Když se externí napájení odpojí nebo vypadne, napájí baterie základní desku dál přes diody napájecí cesty modulu a poskytuje tak nepřerušené záložní napájení.
Průchod krabičkou
Kabel stejnosměrného napájení lze do krabičky přivést dvěma způsoby:
- Kabelová vývodka (výchozí): vodiče protáhnete vývodkou ve stěně krabičky a zapojíte na VIN a GND.
- Konektor do panelu (na vyžádání): externí konektor ve stěně krabičky umožní uživateli napájení zapojit, bez volné kabeláže vevnitř. Na vyžádání.
Kompatibilní konfigurace CHESTER
Modul CHESTER-X10 lze použít s různými konfiguracemi základních desek CHESTER. Níže jsou příklady kompatibilních sestav:
CHESTER-M (CGLS)
CHESTER-C4
Použití s CHESTER SDK
CHESTER-X10 lze v rámci CHESTER SDK použít přes shield ctr_x10, případně přes funkci Project Generatoru hardware-chester-x10.
Schémata
Kompletní schéma — napájení a nabíječka i ADC pro monitorování napětí — je k dispozici jako PDF:
Výkres modulu
