Как рассчитать ток потребления схемы? Диплом

[andrew87z]

Добрый день, делаю диплом на тему доработка телематического терминала, в частности взял терминал, и заменил в нем модуль gps на модуль ГЛОНАСС, у последнего ток потребления в 3 раза выше.
Отсюда вопрос, нужно заново рассчитать ток потребления всей схемы, схема гигантская, на трех листах

Есть ли какие то методики расчета?

[ALEX__A]

Добрый день, делаю диплом на тему доработка телематического терминала, в частности взял терминал, и заменил в нем модуль gps на модуль ГЛОНАСС, у последнего ток потребления в 3 раза выше.
Отсюда вопрос, нужно заново рассчитать ток потребления всей схемы, схема гигантская, на трех листах

Есть ли какие то методики расчета?

Если потребление исходной схемы неизвестно, то Вам следует найти описание на все микросхемы и суммировать их собственный средний ток потребления, далее, разбив схему на блоки определить ток потребления указанных блоков преобразуя их к упрощенным эквивалентным схемам. Полученный таким образом суммарный ток следует умножить на коэффициент запаса, который будет учитывать, например, частоту работы схемы (количество переключений) и т.д. Расчеты такого классса носят прикидочный характер и позволяют примерно определить потребляемую мощность всей схемы.

С уважением, Алексей.

[andrew87z]

Благодарю за ответ, но все равно не совсем понятно, в схеме около 10 микросхем, gsm, gps, зарядное, драйвер rs 232, блютух, их потребление известно но ведь соединяются они не последовательно или параллельно, а кучей интерфейсов, порты UART, сигнальные линии и прочее, как это учитывать

И как учитывать более 100 резисторов, конденсаторов, транзисторов и прочих аналоговых элементов.

Буду очень благодарен если подскажете где посмотреть теорию

[andrew87z]

еще вопрос в ступор вогнал

в схеме есть преобразователь напряжения с 4 до 3 вольт.

от него питается микросхема

Сколько тока и какую мощность потребляет сам преобразователь?

[andrew87z]

еще вопрос в ступор вогнал

в схеме есть преобразователь напряжения с 4 до 3 вольт.

от него питается микросхема

Сколько тока и какую мощность потребляет сам преобразователь?

[mtit]

Офигеваю. Диплом? Т.е 5-6 лет Вы таки отучитесь через полгода? И ток потребления - белое пятно. Руководитель диплома есть? Его и пытайте. Если ему пофиг - тогда ставьте везде "деревянные трансформаторы".

[ALEX__A]

Благодарю за ответ, но все равно не совсем понятно, в схеме около 10 микросхем, gsm, gps, зарядное, драйвер rs 232, блютух, их потребление известно но ведь соединяются они не последовательно или параллельно, а кучей интерфейсов, порты UART, сигнальные линии и прочее, как это учитывать

И как учитывать более 100 резисторов, конденсаторов, транзисторов и прочих аналоговых элементов.

Буду очень благодарен если подскажете где посмотреть теорию

Практически, любая цифровая микросхема, если ее подключить к источнику питания, сама по себе будет потреблять определенную мощность, эта мощность носит название средней мощности в статическом режиме и определяется как среднее арифметическое потребляемой мощности в режиме формирования лог.0 и лог.1. В процессе переключения логической микросхемы мощность потребления существенно возрастает за счет потребления дополнительной динамической мощности. Указанные величины должны публиковаться в справочных данных на ту или иную микросхему.

При проведении расчета, Вы учитываете только количество корпусов м/сх, линии интерфейсов из рассмотрения исключаются, поскольку используя в расчетах динамическую мощность Вы уже учли работу микросхемы в реальном устройстве.

Если в схеме есть модули, и известен средний ток их потребления, то используйте эти данные. Единственное, что Вы можете учесть, так это их период работы. Например, модуль gsm работает только 1/5 часть времени в общей продолжительности работы устройства и т.д.

Дискретные элементы следует отнести к каким либо блокам, например блок индикации, усилитель НЧ и другие, после чего следует расчитать их ток потребления по методикам расчета, например, транзисторных ключевых каскадов, усилителя НЧ, т.е. в зависимости от типа того или иного блока.

К сожалению, к задачам подобным Вашей нет однозначного теоретического подхода. Именно этот аспект и является доминируюшим при использовании этой задачи в дипломномном проекте. Методом описанным выше Вы определите примерный максимальный ток потребления Вашего устройства. Для более точного анализа следует построить модель Вашего устройства и использовать компьютерное моделирование.

С уваженем, Алексей.

[NOPROBLEM]

Благодарю за ответ, но все равно не совсем понятно, в схеме около 10 микросхем, gsm, gps, зарядное, драйвер rs 232, блютух, их потребление известно но ведь соединяются они не последовательно или параллельно, а кучей интерфейсов, порты UART, сигнальные линии и прочее, как это учитывать

И как учитывать более 100 резисторов, конденсаторов, транзисторов и прочих аналоговых элементов.

Буду очень благодарен если подскажете где посмотреть теорию

По большому счету, законов Ома и Кирхгофа должно хватить Надеюсь, где их почитать известно? Если нет, то поможет Гугл или Яндекс, смотря какой язык предпочтешь
Ну, а если надо конкретно, то несмотря на всю умопомрачительную топологию схемы, на земляной вывод (он еще общим назвается) всегда подключается счетное (не бесконечное) число проводов. На плюсовой вывод источника питания тоже. Аккуратно персчитай и тот и другой. Анализ веди по тому проводу, к которому проводов меньше подключено, для экономии усилий. В самом начале анализа подели все выводы на те, по которым питаются микросхемы и остальные. Как заметил ранее уважаемый ALEX__A, сумма токов по всем этим проводкам будет суммой средних токов потребления всех этих микросхем.
Теперь по поводу тока потребления остальных выводов. Через каждый из них ток считается по подобию классических задач элекртротехники, даже не ВУЗовских, а из школьной программы. Посмотреть можно в соответствующих разделах пособий для поступающих в вузы. И последний совет. В этом случае, чтобы не закопаться с комплексными числами, можешь принять токи через все конденсаторы нулевыми, с достаточной степенью точности это справедливо. Также тебе придется считать принять все контакты микросхем, куда подключены сопротивления, имеющими потенциал, максимально отстающий от потенциала того провода, относительно которого ведется расчет. То есть, если считаешь сумму тока, втекающего в общий провод - считай что все потенциалы равны напряжению питания. А если относительно плюса питания - земляным. Это не совсем точно, но иного выхода у тебя все равно нет Да, если потенциал какого вывода тебе все-таки станет как нибудь известен, бери тогда его, это лучшее приближение
Удачи!

[NOPROBLEM]

еще вопрос в ступор вогнал

в схеме есть преобразователь напряжения с 4 до 3 вольт.

от него питается микросхема

Сколько тока и какую мощность потребляет сам преобразователь?

Хотя этот вопрос и близок по филосовской глубине к вопросу: "Куда девается дырка, когда съедают бублик?" Он имеет четкое и однозначное решение, следующее из законов сохранения, как самых незыблемых законов мироздания. Тут нас выручит закон сохранения Энергии. Если ты знаешь мощность потребления нагрузки преобразователя (а если нет, просто перемножь его ток на напряжение), то просуммируй его с допустимой мощностью рассеяния силового транзистора преобразователя (а если он отсутствует - допустимой мощности рассеяния корпуса микросхемы). Полученную сумму подели на напряжение питания преобразователя, и узнаешь его ток потребления. Все Вас молодеж, любой ерунде учить надо, сами ни в жизть не догадаетесь

[kmf]

Благодарю за ответ, но все равно не совсем понятно, в схеме около 10 микросхем, gsm, gps, зарядное, драйвер rs 232, блютух, их потребление известно но ведь соединяются они не последовательно или параллельно, а кучей интерфейсов, порты UART, сигнальные линии и прочее, как это учитывать

И как учитывать более 100 резисторов, конденсаторов, транзисторов и прочих аналоговых элементов.

Попробую пояснить немного проще. Как в электронике, так и электричестве, относительно источника, все цепи включены параллельно. Схему нужно рассматривать как параллельно включенные ветви (микросхемы, транзисторные каскады, делители и т. п.) Далее, как уже было сазано ALEX__A, NOPROBLEM определяется ток каждой ветви и суммируется. Для стандартных узлов используются паспортные данные.
Что касается преобразователя. Если он стандартный, то для него должно быть указано к.п.д. Просуммировав мощность микросхемы и потери в преобразователе, получите мощность, потребляемую преобразователем. Если нет, то сумма потребления микросхемы и цепей преобразователя. Примерно так.
С уважением Михаил.