Effizienter Buck für LiIon->3,3V @<10mA?

OP #4227710
Lesenswert?
• ▲
▼
Ich versorge derzeit einen ATmega328 mit 4-stelligem 7-Segment-LED via 
LDO aus einem LiIon-Akku. Laufzeit einer 2400mA-Zelle derzeit so 4-6 
Wochen, die Schaltung benötigt etwa 2,2mA bei 3,3V.

Da ein LDO jedoch Energie "verbrennt", suche ich schon länger nach einer 
möglichen Buck-Lösung, die auch für derart niedrige Ströme taugt. Ich 
bin, glaube ich, fündig geworden. Der TD6810 (Datenblatt: 
http://www.techcodesemi.com/datasheet/TD6810.pdf ) scheint mit im 
Schnitt 250-260µA Verbrauch über den relevanten Bereich von 3,0-4,2V 
effizient genug.

Wenn ich nicht ganz blöd rechne und davon ausgehe, dass der Großteil der 
Kapazität eines LiIon im Bereich über 3,6V-4,2V mit Schwerpunkt um die 
3,9-3,7V liegt, liegt der LDO die meiste Zeit dadrüber im "Verbrauch". 
Dort gesellen sich zu der Quiescent Current dann bei 3,7V:
3,7V-3,3V = 0,4V;  // dropout voltage
* 2,2mA = 0,88mW;  // power dissipation
/ 3,7V = 0,238mA;  // aus P=UI -> P/U=I

und bei 4,2V:
4,2V-3,3V = 0,9V;
*2,2mA = 1,98mW;
/ 4,2V = 0,471 mA;

Damit dürfte der Buck größtenteils effizienter sein; unter 3,3V schaltet 
er einfach durch und den Rest erledigt die Schutzschaltung des Akkus.

Habe ich da etwas offensichtliches übersehen oder kann das hinkommen?
Gast #4229396
Lesenswert?
• ▲
▼
> keiner Einwände

Na ja - vergleich doch einfach mal die Wirkungsgrade.  Beim LDO hast du 
3.3V/3.7V = 89% Wirkungsgrad plus ein paar µA Eigenverbrauch (z.B. 
MCP1702 typ 2µA).  Im Extremfall 3.3V/4.2V = 79%.  Die ist schon ne 
Hauszahl, die Schaltregler erstmal schaffen müssen.  Bei deinen 
veranschlagten 2.2mA sind die 250µA Eigenverbrauch des Schaltreglers ja 
schon über 10% Verlust und bei den geringen Strömen sind die froh, 80% 
zu schaffen.

MMn lohnt es sich nicht.  Das soll dich aber nicht davon abhalten, mal 
einen Testaufbau zu machen und direkt zu messen.
OP #4229527
Lesenswert?
• ▲
▼
Danke für das Feedback! Ich berichte, wenn die Bausteine da sind und ich 
die einen Zyklus durchgetestet habe.

Auch, wenn es grad gar nicht um die Weiteroptimierung des 
µC/LED-Verbauches ging ;) Die LED-Teile gibt es für Cent-Beträge. 
LCD-7-Segmente finde ich kaum, und dann zu Preisen, die frech sind. 
Mehrere Euro für die schabbeligsten Modelle (das günstigste geht so ab 4 
Euro je Display los: 
http://www.aliexpress.com/item/Exclusive-mold-YB5004-Segment-LCD-screen-1-5-inches-4-8-shows-the-whole-viewing-area/32322093123.html 
). Vielleicht suche ich auch einfach falsch. Daran gedacht hatte ich 
jedoch selbstverständlich.
OP #4261734
Lesenswert?
• ▲
▼
Ok - das war natürlich zu schön, um wahr zu sein.

Genau 7 Tage hat der TD6810 mit einem 18650er LiIon durchgehalten. 
Reinladen konnte ich danach 1600mAh. Leerlaufspannung war 
interessanterweise 3,78V - da wäre also noch ordentlich was gegangen.

Somit hat der Buck 9,5mA im Schnitt verbraten; der LDO (MCP1825) begnügt 
sich hingegen mit durchschnittlich 2,2mA, um den µC+LEDs zu versorgen.

Antwort schreiben

Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt. Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten, für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Formatierung
  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] – Link zu einem Artikel
  • Verweis auf einen anderen Beitrag: Rechtsklick auf dessen Beitrags-ID (#8078628), „Adresse kopieren“, in den Text einfügen

Mehr zur Formatierung

Längeren Sourcecode als Anhang, nicht in den Text. JPG nur für Fotos und Scans; Zeichnungen und Screenshots als PNG oder GIF. Siehe Bildformate.

Schon registriert? Anmelden

Wird nicht angezeigt. Wir schicken dir einen Link; sobald du damit bestätigst, erscheint dein Beitrag.

Mit dem Abschicken legst du einen kostenlosen Account an und erkennst die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzerklärung an.