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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik [Umfrage] Stromverbrauch von µC+Hardware im LowCostbereich


Autor: Yob (Gast)
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Hallo,

ich suche nach Erfahrungswerten über den Stromverbrauch von 
Mikrocontrollern welche im Niedrigpreissegement von Anwendungen 
eingesetzt werden. Hierbei stelle ich mir unter Hardware als maximale 
Obergrenze folgendes vor.

1 Mikrocontroller
1-2 Sensoren
1 D/A-Wandler, vieleicht für analoge Ausgabe
1 Schnittstellen IC mit oder ohne Treiberbaustein (eher ohne 
Treiberbaustein)
1 kleiner Spannungsregler oder Referenzquelle

kein Display! oder Leds oder ähnliche Stromfresser ;)

Ich selbst entwerfe nicht solche Hardware und habe kein Gefühl dafür. 
Deswegen meine Frage an euch. Eine konkrete Anwendung gibt es noch 
nicht.


VG, Yob

Autor: LuXXuS 909 (aichn)
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Nur mal als Beispiel:

Wir entwickeln Industrietransmitter (ist jetzt nicht unbedingt Low-Cost 
vom Gerät an sich, aber drin steckt auch "nur" Elektronik) - die dürfen 
ja als Obergrenze nur max. 4mA verbrauchen und müssen noch einen 
geringeren Fehlerstrom garantieren können, also liegt der eigentliche 
Verbrauch so bei ~3,5mA.

- Microcontroller @ 1,8432MHz
- AD-Wandler
- DA-Wandler
- Referenzspannung
- Messverstärker
- HART-Modem
- LCD

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Was ist so schwierig daran sich mal die Datenblaetter der diversen 
Komponenten anzuschauen ? Dann kann man mal einen Ansatz machen und 
ausprobieren. Man wird jedes Mal etwas lernen.

Autor: LuXXuS 909 (aichn)
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aso... + Messzelle natürlich, die fehlte noch : )

Autor: Hans Meier (bauzi)
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Na ja, auch manche alte, eigentlich sehr "stromfressende" µC, können 
unter gewissen Umständen sehr sparsam betrieben werden.
Wenn es reicht, dass ihn der Wachhund alle paar mSek. für kurze Zeit 
wach macht. Also verbraucht der µC dadurch im Schnitt eventuell bloß 
1/100 mA.

Extra sparsame Spannungsregler gibt es auch. Sowohl linear, step-up als 
auch step-down Regler.

Und die sonstige Peripherie verbraucht in der Regel immer weniger, je 
moderner...


>Was ist so schwierig daran sich mal die Datenblaetter der diversen
>Komponenten anzuschauen ?
Für einen nicht-Elektroniker unzumutbar.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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>Was ist so schwierig daran sich mal die Datenblaetter der diversen
>Komponenten anzuschauen ?
Für einen nicht-Elektroniker unzumutbar.

Fuer nicht-elektroniker auch nicht interessant.

Autor: Falk Brunner (falk)
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Autor: Yob (Gast)
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Dank schon einmal an die ersten Poster.

Ich habe mich vieleicht nicht richtig ausgedrückt. Hier der 2. Versuch.

Ich suche keinen supersparsamen Mikrocontroller sondern eher nach 
kompletten Anwendungen die so entwickelt werden, wobei die Stromaufnahme 
sehr gering ist unter der Maßgabe das die weiter oben schon erwähnten 
Komponenten oder ähnliche zum Einsatz kommen.

Dennis sein Beispiel ist vollkommen ausreichend. So bekomme ich eine 
Idee welche Anwendungen in diesem Bereich der Elektrotechnik entwickelt 
werden.

Unmengen von Datenblättern wollte ich nicht studieren um Ansätze 
aufzustellen. Dafür denke ich arbeite ich zu wenig mit Mikrocontrollern 
um auch alle möglichen stromspar Tipps zukennen und zu berücksichtigen.

Mein Ziel beschäftigt sich mit der Versorgung dieser Anwendungen.

VG, Yob

Autor: Peter Roth (gelb)
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@  Yob (Gast)

Die Stromaufnahme einer sparsamen Schaltung (5V*40µA = 200µW) kann durch 
das Netzteil wieder völlig zunichte gemacht werden. Auch das popeligste 
Handy-Netzteil braucht nach meiner Erfahrung mindestens 200mW im 
Leerlauf, eher 0,4W, also das 1000- bis 2000-fache. Hat keinen Sinn, 
hier Strom zu sparen.

Bei einer nicht ganz so stark auf Stromsparen gezüchteten Schaltung mit 
4mA relativiert sich das mit dem gleichen Netzteil auf Faktor 10- 20.

Bei einem netzunabhängigen Gerät mit z.B. 500mAh-Akku möchte man eine 
möglichst lange Laufdauer. Die oben genannten 40µA reichen für über 1 
Jahr Betrieb, mit 4mA bloß 5 Tage.

In der Auslegung der Hardware ist auch mit deiner typischen Liste alles 
möglich.

Grüße, Peter

Autor: LuXXuS 909 (aichn)
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Ja das ist schon richtig, ist halt sehr anwendungsbezogen. Was ich dir 
oben vorgestellt hab ist halt ständig am Netz, für Batteriebetrieb 
wahrscheinlich unzumutbar.

Der große Unterschied liegt ja eigentlich immer in der eigentlichen 
"Arbeitszeit" der Applikation. Wenn ein Messwert pro Minute reicht, so 
kann die Schaltung die restlichen 59,9s ruhen. Ist die Anwendung 
kritisch, so ist Dauerbetrieb angesagt.

Die 3,5mA sind sicher noch locker zu unterbieten, jedoch bezahlt man 
dafür natürlich wieder. Viel Sparpotential liegt halt auch in der 
gewählten Taktfrequenz des uC. Geht die Frequenz rauf, so geht der Strom 
ganz arg mit nach oben - daher auch hier abschätzen, wieviel Leistung 
brauch ich wirklich?

Ich hab schon Schaltungen gesehen, da wurden 16MHz Quarze angeschlossen 
um hier und da mal ein paar Taster abzufragen und dann dort ne LED 
anzusteuern. Völlig schwachsinnig, nur um dann zu sagen: "Wow, 16MHz!" 
...und im nächsten Moment schwingt das ganze nicht an oder sonst 
was...manchmal is weniger mehr. Man muss sich ja mal effektiv überlegen, 
in welchen zeitlichen Dimensionen wir uns selbst bei 2MHz bewegen. Ein 
Taktzyklus ist ja nun wirklich nicht sehr lang - da kann ein uC in einer 
ms schon ne ganze Menge erledigen :-)

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