Hallo Leute,
ich entwickele derzeit eine Schaltung mit einem Mikrocontroller. Die
Schaltung braucht 3V und im Schnitt rund 1mA. Das ganze soll an
Batterien (AA) betrieben werden.
Da die Alkaline Batterien oder die NiMH Akkus alle einen relativ
linearen verlauf von Spannung => verbrauchte Ladung haben, habe ich im
Grunde zwei Möglichkeiten der Realisierung.
Ich kann mich von Unten annähren und einen Step-Up Wandler einsetzen, da
würde ich dann zwei AAs nehmen. Bei Alkaline Batterien hätte ich
allerdings das Problem, dass die Zellen im Zustand aus der Verpackung
1,63V haben (zumindest meine getesteten), die dann relativ schnell
fallen. Damit wäre ich bei 3,26V, was schon zu viel ist. Da brauche ich
dann trotzdem einen LDO, der auf 3V runterregelt. Mit Step-Up Wandlern,
die runterregeln sollten, habe ich bisher schlechte Erfahrungen gemacht.
Die andere Möglichkeit ist von Oben zu gehen. Einmal mit einem LDO von
4,89V bis etwas mehr als 3V. Damit würde ich imho relativ viel Energie
verheizen.
Und die dritte Möglichkeit wäre wohl ein Step-Down Wandler. Da würde ich
dann wieder drei Zellen nehmen und einfach auf 3V runterregeln. Bei
meinem Test konnte ich aus einer Alkaline-Zelle rund 2Ah raussaugen,
bevor die Spannung unter 1,2V fiel. Damit könnte ich alle drei Batterien
schön leersaugen. Deshalb tendiere ich momentan zum Step-Down.
Ist es wirklich die beste Möglichkeit oder gibt es noch andere, die ich
noch nicht bedacht habe?
Bastian S. schrieb:> Ist es wirklich die beste Möglichkeit oder gibt es noch andere, die ich> noch nicht bedacht habe?
Es gibt noch Step-Up/Down :-)
SEPIC ist da ein Stichwort
Bastian S. schrieb:> Ist es wirklich die beste Möglichkeit oder gibt es noch andere, die ich> noch nicht bedacht habe?
Deine Schaltung so überarbeiten, daß sie an 2 AA ohne Regler läuft
MfG Klaus
Bastian S. schrieb:> Mit Step-Up Wandlern,> die runterregeln sollten, habe ich bisher schlechte Erfahrungen gemacht.
Step-up erhöhen die Spannung immer, daher der Name.
Bastian S. schrieb:> Ist es wirklich die beste Möglichkeit oder gibt es noch andere, die ich> noch nicht bedacht habe?
Wie geschrieben ist es das Beste die Schaltung nochmal zu überdenken.
Mit einem Schaltregler bist du bei 1mA nicht wirklich effizient, da ja
auch der Regler versorgt werden will, schau dir dazu mal ein paar
Datenblätter an. Da ist dann eine Lösung mit LDO mindestens genauso gut.
Michael K. schrieb:> Mit einem Schaltregler bist du bei 1mA nicht wirklich effizient, da ja> auch der Regler versorgt werden will, schau dir dazu mal ein paar> Datenblätter an.
Ich muss mich da korrigieren. Schau dir mal TPS62xxx (xxx = z.B. 056,
120 oder 200 von TI an, die sind auch bei sehr kleinen Lasten sehr
effizient.
Thomas Klima schrieb:> SEPIC ist da ein Stichwort
Danke! Werde ich mir mal anschauen
Klaus schrieb:> Deine Schaltung so überarbeiten, daß sie an 2 AA ohne Regler läuft
Das wird nicht funktionieren. Bei 2AA habe ich eine Spannung von max.
3,26V und min. 2V. Die Spanne ist einfach viel zu groß.
Michael K. schrieb:> Ich muss mich da korrigieren. Schau dir mal TPS62xxx (xxx = z.B. 056,> 120 oder 200 von TI an, die sind auch bei sehr kleinen Lasten sehr> effizient.
Genau an den TPS62056DGS habe ich gedacht. Der hat bei 1mA eine
Effizienz von 90%. Wobei jeder normale Schaltwandler so um die 75-80%
hat. Beim LDO wäre ich bei 62% im schlechtesten Fall bzw. bei rund 80%
im Schnitt.
>> Deine Schaltung so überarbeiten, daß sie an 2 AA ohne Regler läuft> Das wird nicht funktionieren. Bei 2AA habe ich eine Spannung von max.> 3,26V und min. 2V. Die Spanne ist einfach viel zu groß.
Es gibt viele µC, die arbeiten von 1,8 bis 5,5 Volt ...
Klaus schrieb:> Deine Schaltung so überarbeiten, daß sie an 2 AA ohne Regler läuft
Sorry, aber da hast du irgendwie einen Nerv getroffen.
1) Die Schaltung sollte nur funktionieren
2) Dann sollte die Schaltung auch unter besonderen Bedingungen
funktionieren
3) Dann sollte die Schaltung auch günstig sein
4) ....
5) ...
6) ..
Jetzt bin ich an einem Punkt, an dem ich alles erfüllt habe, nur brauche
ich stabile 3V, keine 3,1 oder 2,9. 3V!
Der einzige Freiheitsgrad, der mir übriggeblieben ist, ist das Gewicht.
Zur Not knalle ich da nen LM2596 als Fertigmodul aus China für 70ct rein
mit 5 AA.
Bastian S. schrieb:> [...], nur brauche ich stabile 3V, keine 3,1 oder 2,9. 3V!
Hm, dürften es denn auch abweichend 2,999V oder gar 3,001V sein?
- Spaß beiseite; ich hoffe allerdings, Du weißt, was ich damit sagen
will.
Nahezu jeder moderne µC läuft heute mit Spannungen von 1,8V; nach oben
sind 3,3V (bei einem "echten" 3V-µC) bzw 3,6V (bei nominellen 3,3V) noch
absolut drin. Am µC selbst liegt es also nicht, dass Du eine solch
präzise Spannung brauchst.
Wenn Du uns mehr verraten hättest (d. h. woher diese hohe
Genauigkeitsforderung kommt, die grundsätzlich immer einer effizienten
Batterieanwendung gegenüber steht), könnten wir evtl. helfen... Auf
jeden Fall würde ich behaupten, es ist sinnvoller, zu versuchen, die
Schaltung so umzukonstruieren, dass sie direkt aus den Batterien
gespeist werden kann.
Ich befürchte, er will - wie viele hier - die Versorgungsspannung als
Referenzspannung für irgendwas benutzen. Ansonsten ist eine solche
Forderung für mich nicht erklärbar.
W.S.
Schon mal an LiFePo4 + LDO gedacht?
http://www.ib-haertling.de/amateurfunk/assets/images/LiFePO4_Entladekurve_1.jpg
Frisch geladen haben die 3,5..3,6V und bereits nach kurzer Entladung
liegt die Spannung bei 3,3V bis fast zum Ende. Ergibt 90% Effizienz
in Verbindung mit einem LDO. Ein guter liefert bei Ue 3,1V noch 3V ab.
Und dann ist die Zelle zu 90...95% entladen und gut ausgenutzt.
