Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LDO Stromverbrauch bei niedrigen Eingangsspannungen


von Chris c. (chris78)


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Hallo,

zur Messschaltung:
ich habe vor kurzem eine Strommessung über Shunt (4,7Ohm) und INA195 für
Nadelpulsförmige Ströme (ca. 16 Nadeln pro Sek.) aufgebaut.
Dem Ganzen einen Verstärker und noch einen Integrator nachgeschaltet.
Die Zeit, bis die Integrator-Ausgangsspannung von 0V auf 5V gestiegen 
ist, gibt dann den Stromverbrauch an.

Funktioniert sehr gut, nur der Integrator muss vor Beginn der Messung
über einen µC-Pin wieder "heruntergezählt" werden...

Zu vermessende Schaltung:
In der zu vermessenden Schaltung (Verbrauch: max.500µA Spitze) ist ein 
TPS79730 als Eingangsspannungsregler verbaut.

Nun zu meiner eigentlichen Frage:
Ich habe bei dieser Schaltung den Stromverbrauch mit der obig 
beschriebenen Messschaltung in Abhängigkeit von der Eingangsspannung 
untersucht und die im Anhang gezeigten Zeiten für eine Integration von 
0V bis 5V am Ausgang des Integrators erhalten (I Schaltung).

Was dabei auffällt ist, dass der Strom bei einer Eingangsspannung 
zwischen 2,8V - 4,35V relativ kontant bleibt (wie erwartet). Unterhalb 
von 2,8V fließt dann wie erwartet kein Strom mehr, aber zwischen 2V - 0V 
wird wieder ein Strom gemessen.
Nun habe ich dafür die Halbleiter vom LDO in Verdacht, würde aber gern 
mal wissen, ob ich damit richtig liege.
Um Fehler in meiner Messschaltung auszuschliessen, habe ich die gleichen 
Messungen mit einem 22KOhm Widerstand anstelle der zu vermessenden 
Schaltung durchgefüht und die Werte in der Spalte "I Widerstand" 
gemessen. Die dort stehenden Werte passen dann mit einer korrekt 
arbeitenden Strommessschaltung zusammen (kein Strom durch Offset usw).
Ohne Verbraucher geht die Zeit des integrierens gegen unendlich...

Also worauf kann der Stromverbaruch der zu vermessenden Schaltung 
zwischen 0V und 2V zurück geführt werden?

Und damit ich auch wirklich nichts wichtiges vergessen habe hier zum 
Vergleich die gemessenen Zeiten bei 4V und unterschiedlichen ohmschen 
Lasten. Die Ströme wurden nach I=U/R=4V/R berechnet.
R    t  I berechnet
10MOhm    4,8s  0,4µA
4,7MOhm    4,82s  0,85µA
2,2MOhm    4,83s  1,82µ
1,5MOhm    4,84  2,67µ
1MOhm    4,86  4µ
820K    4,88  4,88µ
560K    4,86  7,14µ
220K    4,86  18,18µ
120K    4,86  33,33µ
100K    4,88
82K    4,94
68K    5
56K    5,04  71,43µ
47K    5,06
39K    5,12
33K    5,2
27K    5,3  148,15µ
22K    5,56
18K    5,72  222,22µ
15K    5,84
12K    6,16  333,33µ
10K    6,7  400µ
6K8    10,24  588,24µ

Nachtrag:
ich habe auch in 2 leicht unterschiedlichen Datenblättern zum TPS79730 
nichts hierzu gefunden, wobei der "Ground Pin Current bzw. Quiescent 
current" da verm. mit reinspielt...

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