Hallo, ich möchte einen Li-Ion Akku nutzen und seine Spannung mittels Buck-Boost auf 3,3V halten um eine mobile und halbwegs langlebige Schaltung zu realisieren. Ich habe mir dazu den LTC3440 rausgesucht. Datenblatt: http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/LTC3440-DB.pdf Ich habe gerade schon versucht mein Problem genau zu beschreiben. Aber daraus wurde ein Roman. Also versuche ich es nochmal kurz und knapp. Sollten Infos fehlen, fragt bitte nach. Meine Schaltung (ein µC, Sensoren und Funkmodul) verbraucht (nach dem VOut des Power-IC) max. 100mA und befindet sich sonst sehr viel im Idle wo der Verbrauch bei nur wenigen µA liegen wird (ich schätze 2µA). Meine Frage ist nun, kann ich meine Schaltung mit dem LTC3440 halbwegs effektiv betreiben? Wichtig ist ja auch auch der Idle-Modus denn dort befindet sich die Schaltung die meiste Zeit. Probleme macht mir aktuell der Burst-Modus des LTC3440. Soweit ich es verstanden habe kann bei aktiviertem Burst zwar nicht so viel Strom gezogen werden aber die Effizienz gesteigert werden. In meinem Fall, müsste ich den Burst also wahlweise über den µC steuern um im Idle und im Last betrieb eine gute Effizienz zu haben. Allerdings enden die Linien in den Diagrammen auf Seite 3 einfach ohne Burst bei 1mA. Ich frage mich da nun also, kann der IC ohne den Burst bei <1mA nicht mehr arbeiten oder was bedeutet das? Allgemein stelle ich mir immer noch die Frage, ob ich den Burst richtig verstanden habe und ob man den im Betrieb einfach ein/aus schalten kann. Ich habe auch nach der angegeben Formel die Effizienz im Burst ausgerechnet und bei 2µA liegt die dann bei 5,8%. Das ist nicht sonderlich viel, aber bei dem geringen Verbrauch interessiert mich das nicht. Wichtig ist, dass der IC richtig arbeitet. Aber da ich nicht weiß ob ich mit meinen Überlegungen zu dem IC und dem Burst richtig liege möchte ich euch um Rat fragen. Ich danke euch schon mal.
Häng den uC direkt an den Akku und nutze den Regler nur für Peripherie die genaue 3.3V auch braucht - und so lange der uC schläft, ist auch der Wandler abgeschaltet, 1uA shutdown hat er ja.
Klaus schrieb: > Ich habe auch nach der angegeben Formel die Effizienz im Burst > ausgerechnet und bei 2µA liegt die dann bei 5,8%. Das ist nicht > sonderlich viel, Naja, wenn du 0µA ziehst und der Regler selbst 25µA verbraucht, dann liegt der Wirkungsgrad bei 0%. Auch bei 0,6mA bis 1mA Eigenverbrauch des Reglers liegt der Wirkungsgrad dann bei 0%, aber das ist ja gar nicht wichtig, du willst ja nur wissen wie viel Strom aus deinem Akku gezogen wird. Ab einem Strom von 5mA ist es ineffizient den "Burst Mode" zu nutzen, also kann man dann auf den effizienteren Mode schalten. Ich habe an dem Modul einen Verbraucher der bis zu 650mA zieht wenn er aktiviert wurde, aber ich weiß ja wann ich er viel Strom verbraucht und wann nicht, also kann ich diesen "Burst-Pin" entsprechend ansteuern. Du wirst doch auch in etwa sagen können wann dein Verbraucher einen höheren Strom zieht oder kannst du das nicht direkt beeinflussen? Ich nutze den LTC3533 und er hat einen "Automatic Burst Mode" den man über einen Widerstand etwas einstellen kann. Also mit einem R_burst = 200kOhm springt er dann ab 80mA Last aus dem Burst-Mode, die Effizienz steigt und der Spannungs-Ripple sinkt.
@MaWin: Ja, das dachte ich auch schon. Der µC braucht aber mind. 1,8V und geht bis max. 3,6V. Dann müsste ich dort wieder regeln. Ebenfalls müssen die Steuerspannungen der Pins am µC passen. Ich weiß nicht ob das so einfach geht. Vielleicht mit einer Z-Diode?! @B.A.: Ich kann meine Verbraucher beeinflussen. Die Sensoren lassen sich über einen Mosfet komplett abkoppeln und dort könnten dann ca. 8mA verbraucht werden. Bei den anderen Teilen (Funk usw.) wird es auf Grund der Arbeitsweise einen Sprung um ~85mA geben. µC + Sensoren + Funk = ~100mA. Das einzige Problem ist nur, dass dies die max. Werte sind die die einzelnen externa verbrauchen. Wenn ein Sensor (digitaler sensor) gerade einen Wert Wandelt braucht er 8mA aber wenn er fertig ist nur noch 10µA. Das weiß ich vorher aber nicht. Beim Funkmodul sieht es auch so aus. 100µA wenn er nichts macht 10nA wenn es aus ist. und 85mA beim senden von Daten. Wenn nun also sage, ich Wandle einen Wert an den Sensoren und setze den LTC in den fixed feq mode dann wird nach der Umwandlung mein gesamter Strom bei etwa 800µA liegen. Wenn der LTC dann nicht arbeiten kann im fixed freq (egal mit welchem Wirkungsgrad) habe ich keine Gelegenheit mehr andere Verbraucher anzuwerfen. Naja, sollte es wirklich so sein, dass er nicht arbeiten kann im freq mode < 1mA dann könnte ich noch eine kleine 2mA LED anklemmen und die als Verbraucher nutzen. Dann hätte ich auch gleich eine Status-LED unschön aber naja. Das Gerät muss auch nicht ewig laufen mit Akku. 1 Jahr sollte voll reichen. Den LTC 3533 finde ich interessant aber das Gehäuse kann ich nicht löten glaube ich.
Mir widerstreben Linearregler ebenfalls sehr. Aber in der Praxis hat sich für meine 2mA-Schaltung ein MCP1825 als am Effizientesten erwiesen. Dank der geringen Quiescent-Current. Zwischen den 3,3V und 3,0V (eigentlicher Entladeschluss) verschenkt man wegen der geringen Last keine signifikante Kapazität. Die effizientesten Schaltregler, die ich bislang getestet habe, kommen anstatt meinen 6-8 Wochen Laufzeit lediglich auf eine Woche.
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Dirk K. schrieb: > Mir widerstreben Linearregler ebenfalls sehr. Aber in der Praxis hat > sich für meine 2mA-Schaltung ein MCP1825 als am Effizientesten erwiesen. > Dank der geringen Quiescent-Current. Ja, den Aufwand betrachten. Ganz Grob sind es ja im schlimmsten Fall 3,3/4,2 Eta. Und über die 79% muss der Switcher ja erstmal drüber kommen. In so einem Fall würd ich Low Drop Linearregler nehmen, da ein Li-ion Akku bei geringer Belastung bei 3,3V sowieso leer ist.
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Klaus schrieb: > aber das Gehäuse kann ich nicht löten Es gibt verschiedene LTC3440-Ausführungen wie das Datenblatt zeigt. Ob sie lieferbar sind?
Evtl. ist die Idee mit dem LDO doch gar nicht so schlimm. Das Funkmodul sowie der µC können mit 1,8V arbeiten (minimum). Die Sensoren und ein paar andere Sachen nicht. Die hören bei 3,3V auf. Eigentlich wollte ich die Schlussspannung der Batt auf 3V festlegen. Aber vielleicht kann ich die auch mit 3,3V ansetzen und dann einfach einen LDO für den µC und die Funke mit 1,8V oder 1,9V verwenden. Den Rest speise ich dann über den Akku selber. Dann muss ich zwar bei einigen eine Pegelwandlung machen weil ich die Akkuspannung nicht direkt an den µC schicken darf aber ich denke der Aufwand ist geringer als ein Schaltregler. Der MCP1825 sieht interessant aus aber der Ruhestrom ist mir persönlich zu hoch. 120-220µA sind für den Akkubetrieb doch nicht ganz unerheblich. Ich finde den TLV70019DDCT ganz gut. Der hat ~35µA Ruhestrom.
Ich habe noch weitere LDOs im Test gehabt. Rein theoretisch sind die laut Datenblatt besser: - MCP1702 mit 2µA Quiescent - MCP1700 mit 1,6µA Quiescent - PAM3101 mit 65µA - RT9166A - 220µA - XC6206 - 1,0µA (!) Nur - keiner der Regler bringt das auch auf die Bretter. In meinem Szenario habe ich mit dem MCP1825 die beste Laufzeit.
Ich glaube, bevor ich das endgültig mache besorge ich mir mal 2-3 verschiedene und teste die für meinen Anwendungsfall durch. Ist vielleicht das beste. Die 1,8V gefallen mir schon sehr, weil ich dadurch im Sleep des µC noch mehr strom spare. Sofern sich das dann rechnet mit dem Ruhestrom des Reglers ^^
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