Hallo, ich möchte aus einem Lipo Akku (2,5V - 4,2V) eine stabile Ausgangsspannung von 5V erzeugen. Wichtig ist mir dabei, dass die Schaltung möglichst günstig ist, aber auch einen geringen Ruhestrom hat. Der Akku soll lediglich 240mAh haben und einige Monate halten. Die Schaltung, die dahinter kommt ist die meiste Zeit im Sleep Modus und benötigt nur einige µA. Wenn sie anspringt, werden für einige Sekunden etwa 160 mA benötigt. Vom Preis begeistert habe ich mir zuerst den MC34064A angesehen. Aber verstehe ich es richtig, dass der Regler je nach Eingangsspannung immer um die 3 mA benötiget? (http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC34063A-D.PDF S4 unten rechts) Dann wurde mir klar, dass ich ja alleine durch den Spannungsteiler für den FB Pin immer einen recht hohen Stromverbrauch haben werde. Unter den Festspannungsreglern bin ich dann auf den TPS61222DCKT gestoßen. Der schient einfach in der Handhabung, ist leider schon um ein Vielfaches teurer, aber wirbt mit einem Ruhestrom von 5,5µA! Aber wie kann das sein? Der hat ja auch einen Feedback Spannungsteiler, bloß eben intern. Oder gelten diese 5,5µA nur, wenn er nicht enabled ist?
Der bipolare MC34063 hat einen hohen Eigenstromverbrauch/Leerlaufstromverbrauch und ist für Batteriebetrieb vollkommen ungeeignet. Eigentlich gilt das für alle step up Schaltwandler, daher versorgt man den uC oder die Elektronik die das Einschalten überwacht direkt aus dem Akku, und schaltet die Spannungswandler für Periperie die ungeschickterweise eine höhere Spannung benötigt nur auf bedarf ein, die versorgen dann nur diese Schaltungsteile. Der TPS61222 ist ein verdammt guter Regler was uA-Stromaufnahme anlangt und extra dafür ausgelegt, als batteriebetriebener Schaltregler, er benötigt ca. 10uA für sich selbst, auch dank hochohmigem Spannungsteiler. Aber mit dem uC oder der Elektronik die das Einschalten überwacht direkt am Akku spart man auch diese 10uA.
Danke für die einleuchtende Antwort. Dann werde ich mal das Konzept vom Schaltplan anpassen und den günstigen MC34063 verwenden :)
Viele Mikrocontroller nehmen es mit der Spannung nicht so genau und funktionieren in einem weiten Bereich. Wenn man dafür die Wandlung spart und stattdessen in etwas Pegelkonvertierung investiert, lässt sich die komplette Peripherie vom µC abschalten und dieser schaltet sich dann selbst zuverlässig in den tiefsten Schlafmodus. Mit einem seriellen Protokoll braucht es dann nur einen Pegelumsetzer. Ein knuffiger P-Kanal-MOSFETs als High-Side und damit alle Extras unter Strom setzen (inkl. Pegelumsetzer). Gibt es mittlerweile ausreichend Typen in SOT23 mit Threshold-Spannungen von 500mV, schalten auch bei 2.xV mit <50mOhm durch. Andernfalls wird es schwierig, die verfügbare Restleistung diesseits des Reglers festzustellen, um jenseits wieder einzuschalten und nachzuladen.
Sonst ein Step-up mit eingebautem automatischen Sparmodus. Spannungsteiler insgesamt Richtung 1MOhm. Der MCP1640 / MCP1640C zum Beispiel zieht 19µA im PFM-Sparmodus/Quiescent. (Habe ich zwar da, aber noch nicht aufgebaut und verifiziert.) Der TPS61070 ist ähnlich, liefert jedoch eigentlich maximal 200mA laut Datenblatt - das müsste man mal testen, ob das klappt. Ein wenig mehr im Idle verbauchen billigere ICs aus China - alle recht gleich, SX1308, TD8208, SDB628, 100-200µA Quiescent current.
Dirk K. schrieb: > Spannungsteiler insgesamt Richtung 1MOhm. Super Idee. Es hat schon seinen Grund, warum der hochohmige Spannungsteiler mit eingebaut ist.
Hmm, kommt drauf an, was man unter günstig versteht. Diese hier brauchen zumindest mal sehr wenig Strom und eignen sich hervorragend für Batteriebetrieb: MCP16251 TLV61220 Der Microchip ist billiger, der TI besser. Mit beiden kommt man auf 1,5€, inklusive aller Bauteile. Der Stromverbrauch ist bei beiden extrem gut, da kommt man auf <5µA im Betrieb ohne Last. D.h. Stromsparmodi sind mit diesen unnötig - solange du keine Last dran hast, bleibt die Batterie voll. Auch gut ist der Flächenverbrauch auf dem Board.
Danke für die ganzen Antworten! So wie ich es sehe, habe ich also zwei Möglichkeiten. Entweder ich wähle einen einfachen Chip für um die 30 Cent und lege ihn die meiste Zeit schlafen oder ich wähle einen für 70 Cent und kann ihn durchgehend betreiben. Werde mir das nochmal durch den Kopf gehen lassen.
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