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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsversorgung für mobilen Mikrocontroller


Autor: Volker (Gast)
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Hallo,

für einen Mikrocontroller, der mit 3,3 V versorgt wird benötige ich eine 
Spannungsversorgung aus einem Akku (4V - 5,5V). Dies würde ich über 
einen DC/DC Wandler machen. Der Mikrocontroller benötigt im 
eingeschalteten Zustand ca. 50 mA, im Standby ca. 3µA. Mein DC/DC 
Wandler wird, bei 50 mA einen Wirkungsgrad von über 80 % haben, wenn 
mein Mikrocontroller aber nur noch 3µA benötigt, dann verbraucht mein 
DC/DC Wandler viel mehr Leistung.
Wer hat so etwas schon mal gemacht?

Grüße Volker

Autor: micha (Gast)
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nein, noch nicht gemacht :-)

Aber was wäre mit einem GoldCap hinter dem Wandler, der den µC im 
Standby versorgt? d.h. Wandler bei Standby abschalten und bei "Normal" 
läd der GoldCap?

Autor: Z8 (Gast)
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Welchen µC verwendest Du?
ATTinys und Megas laufen auch mit 5,5(6)V.
Oder hindert Dich die Peripherie das System mit mit 5,5V
zu betreiben?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Für 4V auf 3.3V kannst Du auch einen LDO nehmen. Die gibt es auch mit 
ShutDown-Pin, so daß man die gesamte Schaltung auch deaktivieren kann. 
Braucht man den Standby-Mode, so landen diverse LDOs im Ein-Zustand bei 
gerade mal 50µA Eigenbedarf.

Autor: Volker (Gast)
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werde ich darüber nachdenken, aber der Prozessor müsste auch über Tage 
hinweg mit dem niedrigen Strom versorgt werden und das kann ein Goldcap 
normalerweise nicht, weil es so große Kapazitäten zu einem vernünftigen 
Preis nicht gibt. Vermutlich habe ich auch ein Problem beim einschalten.

Autor: Volker (Gast)
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ich verwende einen Cortex M3 von ST. Dieser kann max. 3,6 V.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>Vermutlich habe ich auch ein Problem beim einschalten.

Wie äußert sich das?

Autor: Volker (Gast)
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der Wirkungsgrad des LDOs wird mir im eingeschalteten Zustand für ein 
mobiles Gerät vermutlich nicht zusagen.
Außerdem wird er mir im Standby Modus meine 3µA auch nicht liefern.

Autor: Volker (Gast)
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beim Einschalten werde ich einen größeren Strom brauchen. Vielleicht 10 
mA. Dann erst könnte ich über den Prozessor den DC/DC Wandler 
einschalten, der dann die Spannungsversorgung übernimmt. Der Goldcap 
würde aber den Einschaltstrom kaum liefern.

Autor: hmm.. (Gast)
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Es gibt DC/DC wandler, die ziehen nur uA bei wenig Last.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Volker schrieb:
> beim Einschalten werde ich einen größeren Strom brauchen. 10 mA.
Warum soviel? Nur der Cortex braucht doch viel weniger.

Ein LDO hat über den gesamten Eingangsspannungsbereich einen genauso 
guten Wirkungsgrad wie ein DC-DC Wandler.
Kann man sehr leicht nachrechnen wenn man bedenkt dass der Wandler immer 
eine Diode in Flussrichtung hat.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@OP

Siehe Versorgung aus einer Zelle

@  Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite

>Ein LDO hat über den gesamten Eingangsspannungsbereich einen genauso
>guten Wirkungsgrad wie ein DC-DC Wandler.

Naja, nicht unbedingt. Aber der LDO hat den Vorteil, dass mit sinkender 
Batteriespannung der Wirkungsgrad STEIGT!

>Kann man sehr leicht nachrechnen wenn man bedenkt dass der Wandler immer
>eine Diode in Flussrichtung hat.

Nöö, es gibt Synchrongleichrichter, da is nix mit Diode.

MFG
Falk

Autor: Esko (Gast)
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Ein LDO hat gemittelt über den gesamten Eingangsspannungsbereich einen 
genauso guten Wirkungsgrad wie ein DC-DC Wandler.
LDO 3,3V/5,5V = 60%
LDO 3,3V/4V   = 83%
DC-DC         = 80%
Und ob der fertige DC-DC über den gesamten Eingangsspannungsbereich so 
gut ist wage ich zu bezweifeln.

>Synchrongleichrichter
Ob das bei <10mA so sinnvoll ist?
Da dürfte ein stärkerer Akku billiger sein.

Autor: MaWin (Gast)
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Tja, du hast den falschen uC genommen :-)

Aber bei 3uA sollte man den DC/DC-Wandler abschalten können, und die 3uA 
'drumrumfliessen' lassen können.

Wir wissen nicht, welchen DC/DC du verwendest, weil du das NATÜRLICH 
verschweigst, aber den DC/DC auf 3.3V einstellen, und ein 3V 
Mikroleistungsregler parallel, ist immer möglich, es tut gar ein 
Widerstand.

Ein TPS62203 ist aber schon recht gut, erhöht deine Stromaufnahme im 
Standby auf 15uA, ausgeschaltet um 0.1.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Esko (Gast)

>Und ob der fertige DC-DC über den gesamten Eingangsspannungsbereich so
>gut ist wage ich zu bezweifeln.

Viele wahrscheinlich nicht, einige schon.

>>Synchrongleichrichter
>Ob das bei <10mA so sinnvoll ist?

Warum nicht? Gerade bei so kleinen Strömen kann man mit einem kleinen 
FET sehr geringe RDS_ON erreichen.

>Da dürfte ein stärkerer Akku billiger sein.

nöö, ein FET im SOT-23 Gehäuse für 30Cent ist da kaum zu schlagen.

MFG
Falk

Autor: Esko (Gast)
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>>Da dürfte ein stärkerer Akku billiger sein.
>nöö, ein FET im SOT-23 Gehäuse für 30Cent ist da kaum zu schlagen.
Und die Ansteuerung inkl. Entwicklung dürfte bei einem mutmaßlichen 
Einzelstück auch ganz gut ins Gewicht fallen.

Aber das sind nur meine Gedanken.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Esko (Gast)

>Und die Ansteuerung inkl. Entwicklung dürfte bei einem mutmaßlichen
>Einzelstück auch ganz gut ins Gewicht fallen.

Sowas gibt es fertig im Laden.

MFG
Falk

Autor: Esko (Gast)
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Als komplettes Modul?

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