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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Von 0,7..5,0V auf 1,8..2,0V und 2,7..3,0V / so energieeffizient wie möglich


Autor: Sebastian (Gast)
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Hi,

ich habe eine Schaltung, die normalerweise mit 1,8-2,0V versorgt wird. 
Für
kurze Zeit soll die (komplette) Schaltung auch wahlweise mit 2,7-3,0V
betrieben werden können.

Als V(in) habe ich 0,7-5,0V. Die Herausforderung besteht nun darin,
möglichst energieeffizient aus den 0,7-5,0V die Spannungen für die
Schaltung zu bekommen.

Die Idee: Es gibt drei Verbindungen von V(in) zur Schaltung: 1.) direkt,
2.) über einen VDO (Typ TPS780270200), der von 2,0 auf 2,7V umschaltbar
ist und 3.) über einen Step-Up-Wandler (LTC3525). Geschaltet wird über
einen "analogen Schalter" vom Typ HEF4066B. Siehe Anhang.

Der Mikrocontroller in der Schaltung misst nun V(in) und schaltet dann
selbst auf 1.), 2.) oder 3.) um.

Fall 1: V(in) < 1,8V / benötigt: 1,8-2,0V
   --> Z2 durchschalten (Step-Up-Wandler, liefert 2,7V, ist auch OK)

Fall 2: 1,8V < V(in) < 2,0V / benötigt: 1,8-2,0V
   --> Z0 durchschalten (direkte Verbindung)

Fall 3: 2,0V < V(in) < 5,0V / benötigt: 1,8-2,0V
   --> Z1 durchschalten (LDO auf 2,0V Output eingestellt)

Fall 4: V(in) < 1,8V / benötigt: 2,7-3,0V
   --> Z2 durchschalten (Step-Up-Wandler)

Fall 5: 1,8V < V(in) < 2,7V / benötigt: 2,7-3,0V
   --> Z2 durchschalten (Step-Up-Wandler)

Fall 6: 2,7V < V(in) < 5,0V / benötigt: 1,8-2,0V
   --> Z1 durchschalten (LDO auf 2,7V Output eingestellt)

Gestartet wird die Schaltung, indem kurz der Jumper gesteckt wird (1-2 
bei
0,7 < V(in) < 2,7V, sonst 2-3).

Kann die Schaltung so funktionieren? Gibt es Optimierungsvorschläge?

Vielen Dank für alle Anregungen!

   Sebastian

: Verschoben durch Admin
Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Ja. Es gibt sogenannte Buck-Boost Wandler, die koennen das.

Autor: Michael M. (Gast)
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Heißen auch Sepic-Wandler.

Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo,

ich hatte vergessen zu schreiben, dass die Schaltung die meiste Zeit mit 
den 1,8-2,0V auskommt (99,9% der Zeit) und dabei nur wenige uA 
(10-100uA) benötigt. Setze ich nun einen Buck-Boost-Converter ein, hat 
der bei diesen geringen Strömen leider eine Effizient von 10-30%, das 
heißt, die Energie die meine Schaltung einspart, frisst der Wandler 
gleich wieder auf.

Bei den 2,7-3,0V (0,1% der Zeit) liegt der Stromverbrauch bei etwa 25mA.

Daher die Idee, den "uneffiziennten Wandler" so lange wie möglich zu 
umgehen und die LDOs zu verwenden, um die Spannung und damit auch den 
Stromverbrauch zu drücken.

Würde die Schaltung zu funktionieren? Kann ich sie einfacher machen, 
habe ich irgendwas nicht bedacht? Gibt es ganz neue Ideen?

Danke!

Sebastian

Autor: Micha (Gast)
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Wie willst du den HEF versorgen? Der braucht mindestens 3V soweit ich 
gesehen habe.

Ron vom HEF tut dir nicht weh?

Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo Micha,

danke für Deinen Einwand! Ich habe nach Alternativen gesucht, der 
FSA2257 scheint geeignet zu sein (siehe Anhang). An 1A kommt V(in), 1B0 
ist der 1. Ausgang. An 2A kommt 1B1 und somit ist 2B0 und 2B1 der 2. und 
3. Ausgang.

Was hälst Du davon?

Gibt es sonst noch Ideen und Vorschläge?

Danke!

Sebastian

Autor: Micha (Gast)
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Sebastian schrieb:
> danke für Deinen Einwand!
Jederzeit gerne! ;-)

Sebastian schrieb:
> der
> FSA2257 scheint geeignet zu sein
Wie versorgst du den wenn deine Eingangsspannung kleiner als 1,65V ist?

Sebastian schrieb:
> Was hälst Du davon?
> Gibt es sonst noch Ideen und Vorschläge?
Schreib doch mal mehr Infos was du egtl. tun willst? Möglicherweise 
könntest du ja auch das ein oder andere Quäntchen Flexibilität aufgeben 
und deine Entwicklung würde dadurch erheblich vereinfacht!?

Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo Micha,

ich habe gerade gesehen, dass ich Vdd beim Analogschalter vergessen habe 
einzuzeichnen. Vdd vom Analogschalter hängt am Vdd der Schaltung, also 
nicht an V(in)! Somit beträgt die Spannung für den Analogschalter immer 
mindestens 1,8V.

Noch was habe ich entdeckt: Um die ganze Schaltung erstmalig 
einzuschalten, müssen die Jumper anders als im Schaltplan eingezeichnet 
sein, sie müssen den Analogschalter umgehen. Die Jumper müssen V(in) mit 
dem LDO bzw. dem Step-Up-Wandler direkt verbinden (für wenige 
Millisekunden, bis die Schaltung anläuft).

Hintergrund des ganzen: Die Schaltung soll später mit 1x Mignon 
(Batterie oder Akku) oder 2x Mignon (Batterien oder Akkus) oder 3x 
Mignon (Batterien oder Akkus) oder einer Knopfzelle (2,0-3,2V) oder 
einem LiPo (3,6-4,2V) auskommen.

Ich möchte gerne universell bleiben und mich nicht einschränken.

Oder fällt Dir (oder jemand anderem) noch was ganz anderes ein?

Danke!

   Sebastian

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Sebastian schrieb:
> ich hatte vergessen zu schreiben, dass die Schaltung die meiste Zeit mit
> den 1,8-2,0V auskommt (99,9% der Zeit) und dabei nur wenige uA
> (10-100uA) benötigt. Setze ich nun einen Buck-Boost-Converter ein, hat
> der bei diesen geringen Strömen leider eine Effizient von 10-30%, das
> heißt, die Energie die meine Schaltung einspart, frisst der Wandler
> gleich wieder auf.

Dir ist aber schon klar, dass alleine der Pulldown an einem vom µC auf 
high gehaltenen Steuerpin des Analogswitches soviel Strom zieht (2V, 
100kΩ als Beispiel wären 20µA), dass die Effizienz sich schon stark den 
30% vom Sepic annähert. Dazu kommt dann z.B. noch der Spannungsteiler 
für die Messung der Versorgung, der nicht zu hochohmig sein darf, da der 
ADC das nicht mag, die ständigen ADC-Messungen etc.

Würde mich echt wundern, wenn deine Konstruktion bei deinen 10µA 
"Nutzlast" auch nur 10% Effizienz erreichen würde (bei 100µA siehts 
vielleicht etwas besser aus, aber mehr als vielleicht 50% wirds wohl 
auch da nicht).

Andreas

Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo Andreas,

danke auch für Deine Einwände!

Spricht etwas dagegen, bei den Pull-Downs einfach 10MOhm zu verwenden? 
Dann käme ich auf 0,2uA. Ich habe ja den Vorteil, dass ich nicht sehr 
schnell schalten muss.

Zum ADC: Hier kommt mir zugute, dass sich meine Spannung nur extrem 
langsam (im Stunden- oder Tagesbereich) ändern dürfte. Ich muss also 
nicht sehr häufig messen. Was spricht dagegen einen Teiler mit 10Mohm : 
20MOhm : 10MOhm zu verwenden? Eine Messung an sich dürfte etwas länger 
dauern, da die Ladungsumverteilung länger dauert. Aber spricht sonst 
etwas dagegen?

Vielleicht bekommen wir gemeinsam doch noch die 99% Effizienz hin. :-)

Sebastian

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Sebastian schrieb:
> Spricht etwas dagegen, bei den Pull-Downs einfach 10MOhm zu verwenden?
> Dann käme ich auf 0,2uA. Ich habe ja den Vorteil, dass ich nicht sehr
> schnell schalten muss.

Und dann furzt der Wettergott einmal und deine Schalter schalten mal ein 
bisschen lustig in der Gegend rum.

Sebastian schrieb:
> Hintergrund des ganzen: Die Schaltung soll später mit 1x Mignon
> (Batterie oder Akku) oder 2x Mignon (Batterien oder Akkus) oder 3x
> Mignon (Batterien oder Akkus) oder einer Knopfzelle (2,0-3,2V) oder
> einem LiPo (3,6-4,2V) auskommen.

Willst du uns verarschen? Ganz ehrlich, diese Materialschlacht, um am 
Ende drei Batterien in fünf Jahren zu sparen?

> Ich möchte gerne universell bleiben und mich nicht einschränken.

Wenn jemand versucht die eierlegende Wollmilchsau zu bauen, dann geht 
das in den allerseltensten Fällen gut aus.

Andreas

Autor: Micha (Gast)
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Hochohmige Widerstände machen das Ganze empfindlicher gegen Störungen. 
Je nach Umgebung könnte das zu Problemen führen.

Das Widerstandsrauschen an sich müsste vernachlässigbar sein.

Autor: Micha (Gast)
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Andreas Ferber schrieb:
> Willst du uns verarschen? Ganz ehrlich, diese Materialschlacht, um am
> Ende drei Batterien in fünf Jahren zu sparen?
Sehe ich ähnlich.

Andreas Ferber schrieb:
> Wenn jemand versucht die eierlegende Wollmilchsau zu bauen, dann geht
> das in den allerseltensten Fällen gut aus.
Das ebenfalls.

Bzgl. der Effizienz dieser "Spezialschaltung" vermute ich ebenfalls, 
dass ein Sepic oder Boost ähnliche Werte bei geringerem Aufwand 
erreichen würde.

Sebastian schrieb:
> Vdd vom Analogschalter hängt am Vdd der Schaltung, also nicht an V(in)!
> Somit beträgt die Spannung für den Analogschalter immer mindestens 1,8V.
Ist die kleinste Eingangsspannung nun 0,7V oder 1,8V?

Schau dir mal 
http://parametric.linear.com/html/step-up_%28boost... 
durch. Der LTC3400 erreicht in der Schaltung von der ersten Seite vom 
Datenblatt etwa 60% Effizienz bei 100uA. Das finde ich nicht allzu 
schlecht.

Geh mal in dich und denk nochmal drüber nach. Und lad dir LTSpice runter 
und simulier das Ganze mal mit verschiedenen Bausteinen und 
verschiedenen Gegebenheiten. Irgendeinen Kompromiss wirst du wohl 
eingehen müssen.

Oder entwickle das Ganze so, dass am uC immer dieselbe Betriebspannung 
anliegt und Peripherie, die nur kurz zugeschaltet wird und eine größere 
Spannung benötigt an einem Boost-Converter hängt, der vom uC ein- und 
ausgeschaltet wird.

Autor: Sebastian (Gast)
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@Andreas:

Wenn die Schaltung sagen wir mal 100x gebaut wird, sind es schon 300 
Batterien die gespart werden.

@Micha:

Das ist ein Problem. Gibt es einen Ausweg? Hilft es Kondensatoren vom 
Eingang nach GND einzubauen? Wie kann ich die Schaltung schützen?

Oder kann ich andere Schalter einsetzen? Bistabile Relaus wären toll, 
verbrauchen beim Schalten aber natürlich viel zu viel. Gibt es 
Alternativen?

Danke!

Sebastian

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Sebastian schrieb:
> Wenn die Schaltung sagen wir mal 100x gebaut wird, sind es schon 300
> Batterien die gespart werden.

Aber auch 100x die Materialschlacht.

Andreas

Autor: Sebastian (Gast)
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@Micha:

sorry, V(in) der eigentlichen Schaltung muss minimal 1,8V sein. Vor dem 
Step-Up sind es minimal 0,7V (nahezu entladene Mignonzelle).

Der vorgeschlagene LTC3400 ist schon besser als viele andere 
Step-Up-Wandler, das stimmt. Dennoch erhoffe ich mir mit meiner eigenen 
Schaltung eine höhere Effizienz.

Deinen letzten Vorschlag finde ich gut, also den Step-Up-Wandler nur für 
gewisse Baugruppen einzusetzen. Da die Schaltung leider schon steht, 
geht das nun nicht mehr. Für weitere Projekte werde ich es wohl so 
machen.

Noch eine andere Idee: Kann ich nicht mit einem Buck-Boost-Converter 
einen Goldcap auf 3V laden und danach den Converter ausschalten. Dann 
kann ich eine Weile vom Goldcap "leben" und ihn nach einer Zeit wieder 
aufladen. Beim Ladeprozess fließen höhere Ströme und ich müsste eine 
gute Effizienz bekommen. Hinter dem Goldcap kann immer noch ein 
(schaltbarer) LDO zum Einsatz kommen.

Was haltet ihr davon?

Sebastian

Autor: Micha (Gast)
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Zeichne doch bitte nochmal auf wie deine Schaltung jetzt aussieht. Und 
zwar ohne die Versorgung wie du sie planst.

Sebastian schrieb:
> Da die Schaltung leider schon steht, geht das nun nicht mehr. Für weitere
> Projekte werde ich es wohl so machen.
Wenn die Schaltung schon stehen würde, würdest du nicht mehr am Netzteil 
basteln.

Es ist recht schwierig mit den vorhandenen, dürftigen Infos weitere 
Vorschläge zu machen.

Aber trotzdem ein weiterer Versuch: einen Boost auf die benötigte 
Spannung und unnötige Peripherie über einen MOSFET mittels uC 
abschaltbar machen.

Autor: Micha (Gast)
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Sebastian schrieb:
> Der vorgeschlagene LTC3400 ist schon besser als viele andere
> Step-Up-Wandler, das stimmt. Dennoch erhoffe ich mir mit meiner eigenen
> Schaltung eine höhere Effizienz.
Siehe oben: lade dir LTSpice runter und simuliere es. Die Ergebnisse 
stimmen oft erstaunlich genau mit der Realität überein.

Autor: Micha (Gast)
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Sebastian schrieb:
> Hinter dem Goldcap kann immer noch ein
> (schaltbarer) LDO zum Einsatz kommen.
Vin? Vout? I?
Wird das wirklich effizienter?

Autor: MaWin (Gast)
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Es gibt sogenannte Buck-Boost Wandler
Autor: Michael M. (ad-rem)
Heißen auch Sepic-Wandler.

Nein.

Das sind 2 unterschiedliche Schaltregler-Topologien.
Bitte informiert euch.


Kluge Hersteller wählen ihre Stromversorgung so, daß sie entweder nur 
rauf oder nur runterregeln müssen.

Autor: Micha (Gast)
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MaWin schrieb:
> Kluge Hersteller wählen ihre Stromversorgung so, daß sie entweder nur
> rauf oder nur runterregeln müssen.
Also einen Boost-Regler auf 5V und dahinter einen Buck-Regler auf 3,3V? 
:P

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Hallo,

ich finde solch eine Konstruktion mit Analogschalter ziemlich 
fragwürdig. Der niedrige Innenwiderstand gilt ja auch nur bei 
hinreichend hoher Versorgungsspanung (5V). Ich habe zwar nicht ins 
Datenblatt geschaut, aber bei z.B. 2V-3V kann er sich locker 
verzehnfacht haben. Wenn es unbedingt erforderlich sein sollte, würde 
ich eher diskrete MOSFETs verwenden, wobei es bei der geringen 
Eingangsspannung von 0,7V auch schon sehr problematisch werden dürfte, 
da einen geeigneten Typ zu finden.

Was spricht denn dagegen, drei Eingangsspannungsklemmen zu verwenden? 
Bei ziemlich entladenen Batterien überlappen sich zwar die 
Spannungsbereiche etwas, aber rechtfertigt dies einen doch erheblichen 
Material- und Entwicklungsaufwand, insbesondere wenn dann doch 
herauskommt, dass der Wirkungsgrad bescheiden sein wird?

Die in den Raum geworfenen 99% Effizienz sind doch reines Wunschdenken; 
zwar gibt es vereinzelte Anwendungen, bei denen man solche Wirkungsgrade 
erreichen kann, aber hierbei müssen die Leistungen hinreichend hoch und 
die Betriebsbedingungen hinreichend konstant sein, so dass man die 
Wirkungsgradoptimierung an exakt einem Arbeitspunkt betreiben kann.

Hin und wieder gibt es in Zeitschriften wie z.B. c't Testberichte über 
PC-Netzteile. Darin sind heutzutage im Allgemeinen auch 
Wirkungsgraddiagramme aufgeführt. Daran erkennt man auch gut die 
Optimierungsziele.

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Sebastian schrieb:
> Noch eine andere Idee: Kann ich nicht mit einem Buck-Boost-Converter
> einen Goldcap auf 3V laden und danach den Converter ausschalten.

Goldcaps mögen keine hohen Ladeströme und besitzen auch hohe 
Innenwiderstände. Daher wäre es ausgesprochen wichtig, zum Laden eine 
Stromquelle und nicht eine Spannungsquelle zu verwenden. Setzt man 
nämlich einfach einen Vorwiderstand o.ä. ein, wird dort während des 
Ladevorganges die Energie verbraten. Ist der Ladestrom zu hoch, erfolgt 
der Energieverlust am ESR des Goldcaps. Folglich sinkt dann wieder der 
Wirkungsgrad.

Andere Idee:
Du setzt drei Spannungswandler mit jeweils 30% Wirkungsgrad ein und 
kommst damit auf einen Gesamtwirkungsgrad von 90%. Ob es sich lohnt, 
dann noch einen vierten mit 9% hinzuzufügen, ist fraglich. Bei mehr als 
10% kommt es dann nämlich zu ziemlichen Instabilitäten und einer 
Selbstüberladung der Batterie, da die erzeugte Energie nicht durch den 
Verbraucher entnommen und folglich in die Batterie reflektiert wird.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Micha schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Kluge Hersteller wählen ihre Stromversorgung so, daß sie entweder nur
>> rauf oder nur runterregeln müssen.
> Also einen Boost-Regler auf 5V und dahinter einen Buck-Regler auf 3,3V?
> :P

Nein, Micha schrieb "ENTWEDER", "ODER". Nicht beides zusammen.
Es sind 4 Quadranten Steller. Also die Spule wird in eine H-Brücke 
gebracht, sodass man sie entweder im Step Up oder im Step Down betrieb 
(Oder eine Mischform aus beidem, wenn Vin ungefähr gleich Vout ist) 
benutzen kann.

Autor: MaWin (Gast)
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>  Micha schrieb "ENTWEDER", "ODER". Nicht beides zusammen.

Und vor allem nicht beides zusammen in einem Gerät.

Kostet unnötig Geld, bringt unnötige Probleme.

Eine Schaltung, die mit 2.7 V läuft, bekommt also eine LiIon Zelle und 
einen Step Down.
Will man sie aus Stromspargründen mit 1.8V versorgen, reduziert man die 
Ausgangsspannung des Step Down.

Braucht die Schaltung eh nur wenig Strom, reicht ein Linearregler.

Aber Umschalten, GoldCaps, und ungeschickte Rahmenbedingungen aber 99% 
Effizenz, sind halt Unfug.

Autor: Micha (Gast)
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Andreas Schweigstill schrieb:
> Wenn es unbedingt erforderlich sein sollte, würde
> ich eher diskrete MOSFETs verwenden, wobei es bei der geringen
> Eingangsspannung von 0,7V auch schon sehr problematisch werden dürfte,
> da einen geeigneten Typ zu finden.
Wobei er ja schreibt, dass er nach einem Boost-Converter (welchem auch 
immer) 1,8V...2,0V zur Verfügung hat und in diesem Bereich gibt es ein 
paar passende MOSFETs.

Diese Version erachte ich als die beste. D.h. einen Boost-Regler auf 3V 
und nicht benötigte Bauteile mittels MOSFET abschalten. Die 10uW...100uW 
(angenommen der Strom ist konstant) durch die Versorgung mit 3V statt 2V 
könnten/sollten zu verkraften sein, oder nicht?

Simon K. schrieb:
> Nein, Micha schrieb "ENTWEDER", "ODER".
MaWin schrieb das. Die Frage war auch nicht ernst gemeint. :P hätte ein 
;-) sein sollen.

Autor: Sebastian (Gast)
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@Andreas:
Das wäre schön! Dann würde ich in mein Auto gleich noch zwei zusätzliche 
Verbrennungsmotoren einbauen und könnte so das Benzin zu >90% ausnützen. 
:-D

Die Ursprungsidee war tatsächlich einen einfachen Step-Up-Wandler und 
einen MOSFET zu verwenden, der mir meine Batteriespannung direkt 
einspeist. Diese Schaltung habe ich mal angehängt. Vergessen wir mal 
Spannungsquellen >3,3V. Habe ich 2,7V < V(batt) < 3,3V schalte ich den 
MOSFET an und damit gleichzeitig den Step-Up-Wandler aus. Sinkt die 
Batteriespannung unter 2,7V aktiviere ich den Step-Up-Wandler und 
schalte den MOSFET aus.

Das Problem ist die Body-Diode vom MOSFET. Habe ich beispielsweise 
V(batt)=1,2V und V(in)=2,7V durch den Step-Up, so fließt ein Strom 
"rückwärts" über den MOSFET.

Daher kam die Idee mit dem Analogschalter auf. Oder ratet ihr mir zu 
einem MOSFET, bei dem der Bulk-Anschluss nicht automatisch an Source 
hängt? Wenn ja, wie verschalte ich dann den Bulk-Anschluss am Besten? 
Mit zwei Dioden?:

V(batt) --->| Bulk |<--- V(in)

Danke!

Sebastian

Autor: Frank Bär (f-baer)
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MaWin schrieb:
> Kluge Hersteller wählen ihre Stromversorgung so, daß sie entweder nur
> rauf oder nur runterregeln müssen.

Schonmal Batteriebetriebene Geräte entwickelt?
Nimmt man als Versorgung R14-Batterien, dann gibts die mit Alkaline- 
oder Lithium-Zelle. Macht bei zwei Batterien einen 
Eingangsspannungsbereich von 2...7V.
Daraus möchte man dann 3,3V generieren, wird also ziemlich schwierig mit 
dem nur-rauf oder nur-runter.

Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo Frank,

ich nutze bishlang 2x Mignon und verschenke eben die Restkapazität der 
Batterien. Daher die Idee den Step-Up-Wandlers erst dann einzusetzen, 
wenn ich unter 1,8V falle bzw. die 2,7V kurzfristig brauche.

Autor: MaWin (Gast)
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> Schonmal Batteriebetriebene Geräte entwickelt?

Im Gegensatz zu dir offenkundig ja.

> Nimmt man als Versorgung R14-Batterien,

Ungewöhnlich aber möglich

> dann gibts die mit Alkaline-oder Lithium-Zelle.

Sicher gibt's die. Drum schreibt man LR14 rein.

> Macht bei zwei Batterien einen Eingangsspannungsbereich von 2...7V.

Nö, 1.8 bis 3V.

> Daraus möchte man dann 3,3V generieren

Also ein einfacher Step-Up, LT1307, oder TPS60120.

> wird also ziemlich schwierig mit dem nur-rauf oder nur-runter.

Nur wenn man so ungeschickt mit der Batterieauswahl umgeht wie du.

Geräte, in die man wahlweise 1.5V Alkali oder 3V Lithium
einlegen kann, findest du auch nicht im Handel, es sei denn,
deren interne Betriebspannung liegt höher.

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Sebastian schrieb:
> Hallo Frank,
>
> ich nutze bishlang 2x Mignon und verschenke eben die Restkapazität der
> Batterien. Daher die Idee den Step-Up-Wandlers erst dann einzusetzen,
> wenn ich unter 1,8V falle bzw. die 2,7V kurzfristig brauche.

Probiers mal mit einem SEPIC, der LM2623 in SEPIC-Schaltung sollte deine 
Anforderungen weitestgehend erfüllen. Eingangsspannungsbereich von 
0,8-14V, Wirkungsgrad je nach Randbeschaltung >=75%.

@MaWin:
Es gibt in der Bauform beide, und um zu vermeiden, dass man andauernd 
Reklamationen hat, die den Überspannungstod gestorben sind, weil eben 
doch ausversehen Lithium-Batterien eingesetzt wurden, legt man auf den 
Eingangsspannungsbereich aus, den die Bauform hergibt. DAU-sicheres 
Design.

Und wenn die R14-Batterien für das Einsatzgebiet ein etablierter 
Standard sind, dann muss man sich damit abfinden. Dass man keine Geräte 
dafür findet, liegt in der Tatsache begründet, dass 95% aller 
Consumer-Geräte mit R3, R6 oder Blockzellen laufen. Große Bauformen wie 
R14 oder R20 sind im Consumer-Bereich, wie du selbst schon sagtest, 
recht unüblich.

Natürlich kann man den schwarzen Peter auf den Kunden abwälzen, der dann 
eben Lehrgeld zahlt und ein Gerät für mehrere tausend Euro abschreiben 
muss. Kundenzufriedenheit heisst aber eben auch, dass man absehbare 
Fehler von vornherein abfängt, und dazu gehört nunmal auch das Einsetzen 
einer falschen Batterie.
Nach deiner Herangehensweise ist übrigens jeder Verpolschutz in 
batteriebetriebenen Geräten Unsinn, denn man hat ja die einzuhaltende 
Ausrichtung draufgeschrieben.
Ganz großer Schwachsinn.

Autor: MaWin (Gast)
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Tja Frank, schön geschlussfolgert, nur leider falsch: Es gibt auch 3V 
Mignons, das macht deine Schlussfolgerungskette zunichte. DAUs wären im 
Consumer Bereich mehr zu erwarten, aber man traut denen offenbar mehr zu 
als deinen Kunden.

Autor: Frank Bär (f-baer)
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MaWin schrieb:
> Tja Frank, schön geschlussfolgert, nur leider falsch: Es gibt auch 3V
> Mignons, das macht deine Schlussfolgerungskette zunichte. DAUs wären im
> Consumer Bereich mehr zu erwarten, aber man traut denen offenbar mehr zu
> als deinen Kunden.

Schonmal im Handel gesehen? Ich nicht.

Übrigens sei da auch der Marktanteil bedacht. Der liegt bei R6 unter 1%, 
bei R14 dagegen bei 5-10%.

Und selbst wenn man das alles mal außen vor lässt, dann ist es immernoch 
ein Unterschied, ob ein Gerät für x000€ wegen Überspannung stirbt oder 
eins für 50€. Wer in der Preisklasse etwas verkaufen will, der sorgt 
dafür, dass solche Lappalien nicht als Hinrichtung taugen.

Autor: Bastelphilipp (Gast)
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Wär das was für dich?

Autor: Philipp (Gast)
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Um den wirkungsgrad zu Verbessern, musst du aber immer A&B und C&D 
gleichzeitig schalten. Sonst wird das nichts.

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Noch ein Tipp:

Aus eigener Erfahrung lohnt sich der Einsatz von mehreren Reglern für 
unterschiedliche Spannungsbereiche nicht.
Ich hatte das mal ausprobiert, Erkennung via ICL7665 und dann die 
Zuschaltung eines der beiden Regler je nach Pegel der Eingangsspannung. 
Dabei ist unschönerweise im Umschaltmoment die Ausgangsspannung kräftig 
eingesackt. Sicher lässt sich da trotzdem etwas machen, aber nur mit 
ziemlich hohem Aufwand. Für batteriebetriebene Systeme, die einen hohen 
Wirkungsgrad bei geringer Größe anpeilen, ist das leider nicht 
einsatzfähig.

Autor: Stephan (Gast)
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Ich hab jetzt nicht alles gelesen, aber was soll das ganze bringen?

Soweit ich verstanden hab willst du die 2 Batterien von 2*0.9 auf 
2*0.35V leersaugen. Das ganze bei sehr geringer Stromentnahme.

Bei dem geringen Strom fällt dir aber die Batterie in nullkommanichts 
von 0,9 auf 0,35V runter. Das mögen 5% zusätzliche Energie sein (ich 
vermute eher 1%). Durch jede Schaltung, spätestens aber durch das 
Nachdenken und/oder den Teileaufwand, wirst du die wieder zunichte 
machen.
Es ist vmtl. kein abgefahrenes Raumfahrtprojekt wo jedes Gramm Gewicht 
tausende Euro wert ist?

Mach nen Mini-StepUp (mit Mosfet als Diode) für die 3V. Wenn die 
Batterie genug Saft hat kann der einfach still sitzen und der 
Dioden-Mosfet ist durchgeschaltet.
Der MC verträgt die 3V vmtl., du kannst aber ebenfalls ne Diode (Mosfet) 
vorschalten um den Stromverbrauch bei hoher Spannung zu reduzieren. 
Unter 2,5V den FET halt durchschalten.

Machs einfach, dann läuft die Schaltung länger als in nem 
8-Wege-Step-Down-Up-Konzept. Und ganz sicher wird se stabiler und 
billiger.

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Stephan schrieb:
> Mach nen Mini-StepUp (mit Mosfet als Diode) für die 3V. Wenn die
> Batterie genug Saft hat kann der einfach still sitzen und der
> Dioden-Mosfet ist durchgeschaltet.

Und wenn die Spannung am oberen Ende des erlaubten Bereiches liegt, ist 
der µC Toast...

Autor: Stephan (Gast)
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Frank Bär schrieb:
> Und wenn die Spannung am oberen Ende des erlaubten Bereiches liegt, ist
> der µC Toast...

Stand irgendwo wieviel der MC verträgt? Hab ich wohl überlesen...
Ich bin davon ausgegangen "Der MC verträgt die 3V vmtl.". Bei den 
kleinen ist ein Bereich von 1,8..5,5V ja nicht grade unüblich.

Natürlich kann ich ein Gerät für einen Spannungsbereich von 2 bis 1000 V 
bauen. Gepaart mit einer Anforderung für effiziententen Batteriebetrieb 
ist so eine Auslegung aber schnell eine Themaverfehlung.

Autor: Bastelphilipp (Gast)
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Philipp schrieb:
> Um den wirkungsgrad zu Verbessern, musst du aber immer A&B und C&D
> gleichzeitig schalten. Sonst wird das nichts.

Quatsch, das ist ein Kurzschluss.

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