Alimentation
Exigences​
| ID | Nom | Description | Implémentation |
|---|---|---|---|
| FCT-01 | Power Input | Le système doit pouvoir être alimenté par une alimentation 5V via un connecteur micro-USB. | Connecteur micro-USB + TPS63000DRCT |
| FCT-02 | Power Input - Low power mode | Afin d'assurer une très faible consommation de repos après l'extinction automatique, toutes les alimentations et périphériques doivent être coupés. | Switch DIO7003LEST5 |
| FCT-03 | Power Input - Regulator | Un régulateur 3.3V est nécessaire. Il doit être robuste aux perturbations non filtrées de la batterie et de l'USB. | TPS63000DRCT buck-boost |
| FCT-04 | Power Output | Le système doit intégrer des pads sur la carte électronique pour les sorties d'alimentation 5V, 3V3 et GND. | Pads PCB |
| FCT-05 | Battery LiPo | Le système peut être équipé d'un pack batterie de type Li-Po permettant au système de fonctionner sans alimentation externe. | LiPo 3.7V 1600 mAh |
| FCT-06 | Battery Discharge standard | Le système doit pouvoir fonctionner pendant 1 jour sur batterie interne en scénario standard. | Batterie 1600 mAh |
| FCT-07 | Battery Discharge long stand | Le système doit pouvoir fonctionner entre 5 et 10 jours sur batterie interne en mode basse consommation. | Mode basse consommation + coupure DIO7003 |
| FCT-08 | Battery Charger | Le système doit pouvoir recharger la batterie interne en présence d'une source d'alimentation USB (minimum 500 mA). | BQ24075RGT (PowerPath) |
| FCT-09 | Battery Gauge | Le système doit pouvoir connaître l'état de charge de sa batterie interne. | BQ27441DRZR-G1A (I2C) |
Choix de conception​
Batterie (FP1)​
La batterie utilise la technologie Lithium-Polymère (LiPo) pour une taille et un poids réduits.
- Technologie : Lithium-Polymère (LiPo)
- Tension : 3.7V
- Capacité : 1600 mAh
- Autonomie mode standard : 1 jour
- Autonomie mode basse consommation : 5 Ă 10 jours
- Intégration : La batterie peut être intégrée à l'arrière de la carte
Chargeur de batterie (FP2)​
La batterie est rechargée via le port micro-USB. Le design utilise le circuit de charge Texas Instruments BQ24075 avec gestion PowerPath intégrée.
- Composant : Texas Instruments BQ24075RGT
- Courant de charge : minimum 500 mA
- Connecteur : micro-USB
- Mode de fonctionnement : le système reste opérationnel même sans batterie (alimentation USB)
- Gestion du chemin d'alimentation : PowerPath intégré
Jauge de batterie (FP3)​
La jauge BQ27441 de Texas Instruments mesure périodiquement l'énergie restante dans la batterie, avec communication I2C et faible consommation.
- Composant : Texas Instruments BQ27441DRZR-G1A
- Interface : I2C (bus interne I2C1)
- Tension d'alimentation : 2.45V Ă 4.5V
- Technologie batterie supportée : LiCoO2, Li-Ion
- Boîtier : SON-12
Architecture d'alimentation (FP4)​
Le système de gestion de l'alimentation fournit les différentes tensions et courants requis par les composants de la carte.
- Entrée : 5V via USB ou batterie LiPo 3.7V
- Convertisseur principal : TPS63000DRCT (buck-boost) — fournit 3.3V @ 1200 mA
- Régulateur linéaire : LD3985M33R — 3.3V @ 150 mA
- Convertisseur boost : LMR62421 — 14.5V @ 100 mA (pour le buzzer)
- Switch d'alimentation : DIO7003LEST5 — distribution de puissance basse perte
Pourquoi un buck-boost ?​
L'entrée peut être 3.7V (batterie) ou 5V (USB). Le TPS63000 peut monter ET descendre la tension pour fournir un 3.3V stable quelle que soit la source.
Sorties disponibles​
| Tension | Courant max | Utilisation |
|---|---|---|
| 3.3V | 1200 mA | MicrocontrĂ´leur, capteurs, affichage |
| 3.3V | 150 mA | Régulateur linéaire (STLink) |
| 14.5V | 100 mA | Buzzer piézo |
| 5V | - | Alimentation Jacdac |