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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsregler temporär umgehen


Autor: Florian Zierer (ziererf)
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Hallo erstmal alle zusammen,

ist mein erster Post hier im Forum.

Ich habe eine batteriebetriebene uC Schaltung mit einem PIC, RF-Funk, 
und einem Flash Speicher. Funktioniert soweit auch alles.

Um Strom zu sparen wird ein DCDC (TPS62240 oder LTC3549) Konverter 
eingesetzt, um die Batteriespannung (3v) von der Knopfzelle auf 2V 
(Systemspannung) runterzuregeln. Dadurch kann ich mir doch ein paar mA 
sparen. Leider geht der Flash nur mit mindestens 2.7V, alles andere mit 
2V. Da der Flash aber nicht permanent genutzt wird, hab ich mir gedacht, 
den DCDC immer zu nutzen, nur wenn auf den Flash zugegriffen werden 
soll, die Batteriespannung direkt zu nehmen. Das ganze sollte also 
irgendwie über den PIC steuerbar sein.


Wie könnte so eine Schaltung aussehen? Reicht es wenn ich bei Bedarf die 
Batteriespannung mit einem Transistor einfach auf die Systemspannung 
draufschalte? Was für ein Transistor wäre dafür geeignet? Kann ich damit 
am DCDC was beschädigen? Brauch ich da noch Schutzdioden?

In der aktuellen Version, ist der Flash direkt an der Batterie, der Rest 
hinter dem DCDC. Da hier aber mit unterschiedlichen Spannungspegeln 
gearbeitet wird (z.B. auf SPI), weiß ich nicht ob das so gut ist. Oder 
kann ich das so lassen?

Florian

Autor: Frank K. (fchk)
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Was für ein Flash benutzt Du?

fchk

Autor: Florian Zierer (ziererf)
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Hallo Frank,

als Flash wird ein SPI Flash vom Typ W25Q64BV eingesetzt.

Warum fragst du? Ich hab leider keine SPI Flash speicher mit 2V 
Versorgungsspannung gefunden. Wär natürlich auch nicht schlecht.

Flo

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Florian Zierer (ziererf)

>Um Strom zu sparen wird ein DCDC (TPS62240 oder LTC3549) Konverter
>eingesetzt, um die Batteriespannung (3v) von der Knopfzelle auf 2V
>(Systemspannung) runterzuregeln.

Hmm, ob das bei den mA und µA so sinnvoll ist?

Siehe Versorgung aus einer Zelle

> Dadurch kann ich mir doch ein paar mA sparen.

> Leider geht der Flash nur mit mindestens 2.7V, alles andere mit
>2V. Da der Flash aber nicht permanent genutzt wird, hab ich mir gedacht,
>den DCDC immer zu nutzen, nur wenn auf den Flash zugegriffen werden
>soll, die Batteriespannung direkt zu nehmen. Das ganze sollte also
>irgendwie über den PIC steuerbar sein.

Ich würde es anders machen. IMMER die Batteriespannung für alles direkt 
nutzen. Spart den DC-DC Wandler und Stress. Den Rest macht man clever 
durch Nutzung des Sleep Mode.

>Wie könnte so eine Schaltung aussehen? Reicht es wenn ich bei Bedarf die
>Batteriespannung mit einem Transistor einfach auf die Systemspannung
>draufschalte?

Da wird sich der DC-DC bedanken.

> Was für ein Transistor wäre dafür geeignet? Kann ich damit
>am DCDC was beschädigen?

Ja.

> Brauch ich da noch Schutzdioden?

Du brauchst erstmal ein Konzept und eine Überschlagsrechnung, was man 
den sparen KÖNNTE.

>In der aktuellen Version, ist der Flash direkt an der Batterie, der Rest
>hinter dem DCDC. Da hier aber mit unterschiedlichen Spannungspegeln
>gearbeitet wird (z.B. auf SPI), weiß ich nicht ob das so gut ist.

Ist es auch nicht, denn 1V Spannungsdifferenz ist zuviel. Da braucht man 
einen Pegelwandler.

> Oder kann ich das so lassen?

Nein.

MFG
Falk

Autor: Florian Zierer (ziererf)
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Hallo Falk,

Falk Brunner schrieb:

>>Um Strom zu sparen wird ein DCDC (TPS62240 oder LTC3549) Konverter
>>eingesetzt, um die Batteriespannung (3v) von der Knopfzelle auf 2V
>>(Systemspannung) runterzuregeln.
>
> Hmm, ob das bei den mA und µA so sinnvoll ist?

Naja, es macht halt schon einen Unterschied ob die gesamte Schaltung 6mA 
oder 4mA verbraucht. Ich versuche schon so viel wie möglich durch SLEEP 
usw. zu sparen aber am deutlichsten ist halt die Einsparung am 
Funkmodul. Da nutze ich die vorhandenen SLEEP Modi auch aus.


> Ich würde es anders machen. IMMER die Batteriespannung für alles direkt
> nutzen. Spart den DC-DC Wandler und Stress. Den Rest macht man clever
> durch Nutzung des Sleep Mode.

Wie gesagt, da nutze ich ja auch schon einiges, ist aber sicher auch 
noch optimierunsfähig.

>>Wie könnte so eine Schaltung aussehen? Reicht es wenn ich bei Bedarf die
>>Batteriespannung mit einem Transistor einfach auf die Systemspannung
>>draufschalte?
>
> Da wird sich der DC-DC bedanken.
>
>> Was für ein Transistor wäre dafür geeignet? Kann ich damit
>>am DCDC was beschädigen?
>
> Ja.
>
>> Brauch ich da noch Schutzdioden?
>
> Du brauchst erstmal ein Konzept und eine Überschlagsrechnung, was man
> den sparen KÖNNTE.

wie gesagt, durch Messungen sehe ich ja, dass ich mir ca. 2mA spare und 
das ist doch schon ganz ordentlich. Vor allem, es ist ja ca. 1/3 mehr 
Batterielaufzeit.

>>In der aktuellen Version, ist der Flash direkt an der Batterie, der Rest
>>hinter dem DCDC. Da hier aber mit unterschiedlichen Spannungspegeln
>>gearbeitet wird (z.B. auf SPI), weiß ich nicht ob das so gut ist.
>
> Ist es auch nicht, denn 1V Spannungsdifferenz ist zuviel. Da braucht man
> einen Pegelwandler.

Das heisst ich hatte bis jetzt Glück, dass es so funktioniert?
Naja und deswege würde ich ja gerne die komplette Systemspannung regeln, 
dann hätte alles das gleiche Spannungsniveau und gut is.

Flo

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Florian Zierer (ziererf)

>Das heisst ich hatte bis jetzt Glück, dass es so funktioniert?

Ja.

>Naja und deswege würde ich ja gerne die komplette Systemspannung regeln,
>dann hätte alles das gleiche Spannungsniveau und gut is.

Dann nimm einen Low Power Low Drop Spannungsregler, DC-DC oder linear 
(z.B. TPS715), welcher aber über einen externen Spannungsteiler die 
Ausgangssspannung einstellt. Dort kann man per kleinem MOSFET (z.B. 
BSS123) einen zweiten Widerstand parallel schalten und somit die 
Ausgangsspannung zwischen zwei Werten umschalten.

Mfg
Falk

Autor: Florian Zierer (ziererf)
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Hi Falk,

Falk Brunner schrieb:
> @  Florian Zierer (ziererf)
>
>>Das heisst ich hatte bis jetzt Glück, dass es so funktioniert?
>
> Ja.

Ok, also muss ne andere Lösung her.

> Dann nimm einen Low Power Low Drop Spannungsregler, DC-DC oder linear
> (z.B. TPS715), welcher aber über einen externen Spannungsteiler die
> Ausgangssspannung einstellt. Dort kann man per kleinem MOSFET (z.B.
> BSS123) einen zweiten Widerstand parallel schalten und somit die
> Ausgangsspannung zwischen zwei Werten umschalten.

Ja is ne gute Idee. Ich habe eh jetzt mal 3 Regler da die ich vergleiche 
(LT3009, TPS62240 und LTC3549). Den TPS715 schau ich mir auch mal noch 
an.

Die werden alle über einen externen Spannungsteiler geregelt, sollte 
also möglich sein das so zu machen wie du geschrieben hast.

Danke
Flo

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