Ich suche 3,3V und 5V Spannungsregler mit sehr geringem Ruhestrom!
ich habe hier viele klassische 1117 in SMD die "fressen" mich aber arm!
Die verbrauchen zwischen 4-6 mA ohne das am Ausgang was angeschloßen
ist.
Naja ist ja nicht viel sollte man denken, aber meine Schaltung die
dahinter sitzt vergraucht selber nur 3mA - 6mA, das ist die lösung mit
LM317 oder 1117 eine schlechte Idee.
Sooo...nun habe ich in meiner Sammlung 2 Stück Mic39100 3.3V
gefunden, die sehen genau so aus wie die 1117, aber di eBelegung ist
anders
UND der eigene Ruhestrom liegt bei 200 microA...das ist super!
Laut datenblatt schaffen die sogar 1A am Ausgang....mir würde 100mA
vollkommen ausreichen.
https://www.google.de/search?q=Mic39100&biw=1280&bih=580&source=lnms&sa=X&ved=0CAUQ_AUoAGoVChMIuL_ArK2dyQIVi9YsCh1eawcm&dpr=1
Wo finde ich solche Spannungsregler 3,3v und event. auch 5V, wichtig ist
der geringe Ruhestrom und billig?
Hallo,
> Daniel V. schrieb:> Naja ist ja nicht viel sollte man denken, aber meine Schaltung die> dahinter sitzt vergraucht selber nur 3mA - 6mA, das ist die lösung mit> LM317 oder 1117 eine schlechte Idee.
zuerst die einfache lösung: Nimm Low Power-Regler wie z.B. LP295x
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lp2950-n.pdf
Dann noch was zu den Hintergünden und eine optionale Lösung:
Linearregler haben ja normal einen Transistor als Längsregler.
Der Biasstrom des Regeleingangs beträgt nur paar uA oder weniger.
Den Spannungsteiler zur Einstellung der Ausgangsspannung könnte man also
auch deutlich hochohmiger machen, als üblicherweise in Datenblätter
empfohlen (z.B. für ca. 5...10mA empfohlen).
Der Regeltransistor hat natürlich einen Leckstrom, der aber stark
temperaturabhängig ist und bei hohen Chiptemp. progressiv zunimmt.
Bei den fix eingestellten Reglern wird man also den Spannungteiler so
niederohmig machen, dass er den Leckstrom auch im Worst Case bei über
150°C Chiptemp. noch sicher ableitet. Andernfalls könnte die
Ausgangsspannung bei Laständerungen oder Leerlauf hochlaufen. Das wäre
aber fatal, weil damit die nachfolgende Schaltung zerschossen werden
kann.
Für den Fall, dass der Nennstrom nicht mal annähernd benötigt wird und
die Temp. moderat bleibt, muß man auch nicht mit hohen Leckströmen
rechnen.
Wenn man dann noch garantieren kann, dass immer ein gewisser Laststrom
fließt, kann man den Spannungteiler deutlich hochohmiger machen.
Das geht dann aber natürlich nur mit den Adjust-Typen. Du must dann eben
die Spannung selber mit mind. 2 Widerständen einstellen und must dann
aber auch einen LM317 oder LM1117-Adj. nutzen. Der Ruhestrom kann dann
um 1mA oder weniger sein.
Gruß Öletronika
@Daniel V. (eft83)
>Ich glaube der LP2950-33 wäre der richtige, der geht am Eingang bis 30V>da bin ich schon mal auf der sicheren Seite!
Vergiss aber nicht die Verlustleistung im Regler!
Pv = (Uein-Uaus) * Iaus
Es gibt einen gewissen Zusammenhang zwischen Stromverbrauch einerseits
und PSRR und Regelgeschwindigkeit andererseits. Die PSRR ist dabei meist
kein Thema, weil man solche Regler eher an Batterien findet. Sollte man
aber im Auge behalten - nix gibts umsonst.
Daniel V. schrieb:> o finde ich solche Spannungsregler 3,3v und event. auch 5V, wichtig ist> der geringe Ruhestrom und billig?
Gut und billig: XC6206 für 3.3V
100pcs-XC6206P332MR-662K-3-3V-0-5A-Positive-Fixed-LDO-Voltage-Regulator-
SOT-23
http://www.ebay.de/itm/181847035387
Bei meiner Messung auf Lochraster mit zwei 4,7µF Kerkos dran habe ich
7µA Ruhestrom gemessen.
Wie zwei Posts weiter oben geschrieben - laut Datenblatt ja super, in
der Praxis kommt das aber nicht an. Siehe auch hier die Spalte "NoLoad"
in der Tabelle:
Beitrag "Verschiedene LDOs und Step-Ups Vergleich"
Die anderen LDOs sollten überlegen sein, haben die doch gar Quiescent
noch unter 7µA, sind es aber nicht.
Dirk K. schrieb:> der XC6206 schafft beispielsweise nur 2 Wochen Laufzeit.
Das wäre sehr unschön.
Wie hast du das ermittelt?
War das nur einer oder hast du das mit mehreren getestet?
War dein XC6206 dann hochohmig oder niederohmig?
Das schlimmste war ja passieren kann ist dass die bis zu 5V am Eingang
des XC6206 auf den Ausgang übertragen wird und dann meine angehängte
Schaltung zerstört wird.
Meiner soll 3.3V liefern und wird nur mit max. 10mA belastet.
Welchen Strom musste dein Regler liefern?
Wurde er heiß?
Wie hoch war die Spannungsdifferenz?
Ist die interne Spannungsreferenz schnell gealtert und hat er die
voreingestellte Spannung nicht mehr gehalten?
A. K. schrieb:> ich denke nicht, dass nach 2 Wochen der Regler hinüber
Oh ... ja, klar.
Aber wie kann das sein?
Zieht er unter Last dann viel mehr Ruhestrom oder schwingt er bei
Laständerungen?
Ich wollte in gerade in einer Batterieanwendung nutzen, aber jetzt bin
ich mir unsicher, das Ding muss mit einem 1Ah Akku 6 Monate durchhalten.
Ich habe ganz kurze 500mA Strompulse von wenigen Millisekunden (45 bis
60ms) Länge alle viertel Stunde und sonst sind es ca. 25-50µA in Summe
als Ruhestrom.
Das musst du einfach ausprobieren, wie sich deine Regler in der Praxis
verhalten. Wenn du keine Grundlast hast wie ich, könnte der Regler
vielleicht wirklich schlafen.
Der Versuchsaufbau ist erschöpfend erläutert. Eine Siebensegment-LED-Uhr
mit ATmega328, versorgt aus einer 18650-LiIon-Zelle mit 2400mAh nominell
(nach der Uhr-Behandlung gehen gar 2600mAh rein ...). Zieht im
Dauerbetrieb etwa 2mA aus dem ~3,3V-Regler - die Anzeige muss ja
leuchten. Jede Minute dann einmal etwas mehr Last, da die RTC
abgeglichen wird (I2C-artige Kommunikation) sowie per ADC Temperatur und
Versorgungsspannung geprüft werden. Ist aber vernachlässigbar und geht
in das 2mA-Budget mit rein. Dauerbetrieb ist Schlafen mit ~1000 Wake-ups
je Sekunde, um die Anzeige zu multiplexen/"aufzufrischen".
Warum die Regler die niedrige Quiescent-Current nicht aufs Brett
bringen, ist mir noch unklar. Das sind wohl die in den Diagrammen nicht
erkennbaren minimalen Dropout-Spannungen, die sich dann für die niedrige
Last dann doch signifikant unterscheiden.
Ich hab mir vom XC6206 ebenfalls eine Verbesserung erwartet,
beispielsweise von 6 auf 7 Wochen Laufzeit. War schon ein Knüllerchen.
Falscher Aufbau ist quasi unmöglich, habe dennoch ein zweites Platinchen
zur Überprüfung aufgebaut. Ich habe die im Datenblatt empfohlenen
1µF-Keramikkondensatoren verbaut. Selbes Ergebnis.
Hallo,
das interessiert mich jetzt auch:
aber der XC6206 ist leider in der verlinkten Tabelle gar nicht
enthalten.
Manche Regler werden zum Problem wenn sie so langsam in den Drop-Out
bereich hineinkommen. Da wird erst mal der Basis-Strom des
PNP-Transistors erhöht bis ausgeregelt ist. Das können leicht mal so
20-100 mA sein.
Bei "guten" Reglern steht meistens der Maximalstrom im Datenblatt.
Interessant wäre für mich auch das Verhalten des XC6216 (ein 28V-typ)
den ich mal für meinen Batteriewächter empfohlen habe. (allerdings
noch nie getestet). Laut Datenblatt-Diagramm hat der selbst im Drop-Out
nie mehr als 5uA Stromaufnahme.
Gruß Anja
Daniel V. schrieb:> Ich glaube der LP2950-33 wäre der richtige, der geht am Eingang bis 30V> da bin ich schon mal auf der sicheren Seite!>> danke an alle.
Wenn 20V ausreichen geht vielleicht auch der LT1763.
Gruß Anja
Dirk K. schrieb:> Warum die Regler die niedrige Quiescent-Current nicht aufs Brett> bringen, ist mir noch unklar. Das sind wohl die in den Diagrammen nicht> erkennbaren minimalen Dropout-Spannungen, die sich dann für die niedrige> Last dann doch signifikant unterscheiden.
Ob der Strom im Bereich der minimalen Dropout-Spannung deutlich hoch
geht, müsste man doch gut ausmessen können, indem man statt dem Akku nen
Labornetzteil ranhängt und langsam die Spannung runterdreht.
Atmega8 schrieb ja oben, daß er mit dem XC6206 tatsächlich 7µA gemessen
hat. Der Wert ist ja schonmal nicht schlecht.
Wobei in den Charts auf Seite 9 im Datenblatt ja noch deutlich bessere
Werte versprochen werden:
http://www.torexsemi.com/products/voltage_regulators/data/XC6206.pdf
Nur wenn man unter die Zielspannung geht, springt dort der Strom so
hoch.
Ich verstehe noch nicht ganz welche Bedingung hier für den deutlich
höheren Stromverbrauch als im Datenblatt verantwortlich ist.
Ich hab grad mal umgesteckt und das Multimeter rausgekramt. Da passt was
nicht:
Beitrag "Re: Verschiedene LDOs und Step-Ups Vergleich"
2,2mA Quiescent(!).
315mA Eingang bei Vin 3,800V. Wohlgemerkt, Ausgang ist etwa 2mA bei
3,3V. Vielleicht mag der XC6206 keine Lastechsel - 1000 mal
Idle/Aufwachen könnte den vielleicht aus dem Tritt bringen, vielleicht
muss ein größerer Ausgangskondensator da hin?
Der Regler ist auf jeden Fall empfindlich gegen Messungen und liefert
andere Ergebnisse als im Normalbetrieb :-/
Ausgangsseitig messen will gar nicht gelingen, der LDO startet dann
nicht an respektive meint, heiß werden zu müssen, ohne was am Ausgang zu
liefern.
Die Strippen im "normalen" Aufbau sind kurz. An den Ausgangspins habe
ich DuPont-Steckeraufsätze direkt dran, die direkt auf die Eingangspins
des ATMega-Boards gehen. Also nur diese Metallhülsen als Verbindung. Der
Akku hängt mit 15cm-DuPont-Strippen am LDO-Eingang, was aber nicht
relevant sein sollte.
Dirk K. schrieb:> 2,2mA Quiescent(!).
Das wären 200µA Ruhestrom nur für den XC6206.
> 315mA Eingang bei Vin 3,800V. Wohlgemerkt,> Ausgang ist etwa 2mA bei 3,3V.> Vielleicht mag der XC6206 keine Lastechsel
Im Anhang ist eine Tabelle mit der Uin_Uout_Iin-Kennlinie (ohne Last)
die ich aufgenommen habe.
Am Ein- und Ausgang befinden sich 4,7µF Kerkos, aber es gibt eben keine
Lastwechsel.
Das sind die Daten die ich ermittelt habe:
1
XC2606 – 3.3V
2
Uin Uout Iin
3
1,25V 1,084V 0,4µA
4
1,50V 1,386V 0,5µA
5
1,80V 1,800V 1,2µA
6
2,00V 2,00V 2,7µA
7
2,50V 2,50V 5,0µA
8
2,80V 2,80V 5,3µA
9
3,00V 3,00V 5,6µA
10
3,10V 3,10V 5,7µA
11
3,20V 3,20V 5,8µA
12
3,30V 3,27V 6,8µA
13
3,40V 3,27V 6,8µA
14
3,50V 3,27V 6,9µA
15
3,60V 3,27V 6,9µA
16
3,70V 3,27V 6,9µA
17
3,80V 3,27V 6,9µA
18
4,20V 3,27V 6,9µA
Man müsste vielleicht noch mal eine Konstante Last (1650 Ohm) anhängen
und den Strom der Last dann vom Ergebnis abrechnen um zu sehen ob der
Eigenstombedarf sich nicht bei einer realen, statischen Last ebenfalls
erhöht.
Ich sehe aber eigentlich keinen Grund weshalb er sich in dem Fall anders
verhalten sollte als ohne Last.
Vielleicht schwingt sich da etwas auf da der Regler wirklich auf
"Energie sparen" getrimmt ist.
Vielleicht wäre ein Tiefpass (LC) nach dem Regler und ein paar mehr
Kondensatoren eine Lösung.
Das NoLoad ist komplett offener Ausgang, da hängt nur der Kerko dran. Da
hat der schon 2,24mA gezogen. Mit Last bedeutend mehr. Im Datenblatt
finde ich keine Hinweise, dass das passieren könnte. Aber einfach etwas
Kapazität dazuwerfen probiere ich demnächst mal aus. Deine Werte sehen
ja absolut korrekt aus - die Datenblattwerte für max. Quiescent von 3µA
stammen ja von der Messung mit 1µF-Kondensator.
Da dieser Aufbau für 2 Wochen Strom liefert, sind die Messwerte bei mir
aber auch schon nicht korrekt. 4,7µF habe ich noch da...
Edit: 4,7µF an den Ausgang dazugelötet - 1,49mA Quiescent/NoLoad. 3,40mA
am Eingang von 3,800V. Hat also doch was mit der Kapazität und
Instabilität mit nur 1µF zu tun... Danke für den Wegweiser! :)
Dirk K. schrieb:> Das NoLoad ist komplett offener Ausgang, da hängt nur der Kerko dran. Da> hat der schon 2,24mA gezogen.
Das ist heftig.
War das von Anfang an so oder ist da irgend etwas mit der Zeit gealtert
oder kaputt gegangen?
Vielleicht probierst du einfach mal einen neuen Regler aus ob es mit dem
genau so ist.
Meine Kerkos sind von bescheidener Qualität, also kein X7R oder NP0,
sondern eher Y5V.
Vielleicht hilft es einen schlechten Kerko, einfachen Elko oder einen
Tantal zu nehmen.
Du könntest auch einen 0.1 Ohm Widerstand in Reihe zum Kerko löten um
seinen Innenwiderstand künstlich zu erhöhen.
Dirk K. schrieb:> Das NoLoad ist komplett offener Ausgang, da hängt nur der Kerko dran. Da> hat der schon 2,24mA gezogen.
Hat vielleicht Dein Kerko nen Schuss? Wenn der intern leicht angebrochen
ist, können die recht niederohmig werden.
Hier was aus der Steinzeit.
Man kann das natürlich auch diskret aufbauen.
Ist leider mehr Arbeit und nicht Kurzschlussfest.
Für 100mA Iout müsste man das noch anpassen.
Hängt eigentlich nur von den Verlusten in T2 ab.
Achtung, das Ding ist sehr hochohmig, dafür liegt der Ruhestrom
bei 30µA.
Gruß
Thomas
Hm - Cin und Cout je ein X7R 4,7µF, frisch ausgepackter XC6206 -
Quiescient 6,7-6,9µA!
Ich lasse den jetzt mal in der Schaltung für die Uhr. Bei 3,8V ist der
Akku nicht einmal halb leer, sollte also deutlich über 3 Wochen halten
ab heute.
Messung eingangsseitig mit Last dran mag nicht gelingen grad. Muss wohl
das hochoptimierte Bausteinchen sein ... ;)
Dirk K. schrieb:> sollte also deutlich über 3 Wochen halten> ab heute.
Du kannst ja mal am Sonntag dem 13.12. die aktuelle Spannung messen
(wenn das Ding dann noch läuft) und hier posten.
Dirk K. schrieb:> Bei 3,8V ist der Akku nicht einmal halb leer
Die LiIon-Akkus die lange in Taschenlampen gelagert werden müssen lade
ich auch nur bis auf 4V auf damit die Elektroden nicht altern und bei
3.6V werden die wieder aufgeladen.
Theoretisch könnte man bis auf 3.0V runter gehen, aber dann ist die
Restladung nur noch sehr gering und der Innenwiderstand sehr hoch so
dass sich ein Entladen unter 3.6V nicht rentiert.
Thomas B. schrieb:> Achtung, das Ding ist sehr hochohmig, dafür liegt der Ruhestrom> bei 30µA.
Ich habe da auch schon verschiedenes simuliert und aufgebaut, das
Problem ist echt die Referenzspannungsquelle (hier eine rote LED) und
der interne OpAmp der auch sehr gut sein muss.
Vom Preis her zahlt man dann für den OpAmp und die
Referenzspannungsquelle viel mehr als nur die 2,79 Cent die solch ein
XC6206 kostet.
Interessant: Der TLC271 wird dort aus der Ausgangsspannung versorgt,
damit regelt er seine eigene Versorgungsspannung und somit ist der Strom
durch die LED immer konstant.
(mit R5 wird T2 über die BC-Strecke von T1 etwas geöffnet)
Atmega8 A. schrieb:> das> Problem ist echt die Referenzspannungsquelle (hier eine rote LED)
echte "ROTE" LEDs (GaAsP mit 1,6V 660nm) gibts leider nicht mehr.
Die heutigen hochoptimierten "hellroten" LEDs sind bei weitem weniger
Temperaturstabil.
Gruß Anja
Ups, bin eine Antwort schuldig geblieben. Ich habe leider den
Akkuwechsel nicht einmal in meiner eigenen Liste vermerkt, Laufzeit war
jedoch unter drei Wochen danach. Hatte dann wieder den PAM dran und
gestern wieder auf XC6206 umgesteckt.
AUffälligkeit: Habe nicht aufgepasst und + und - am Eingang vertauscht.
Nach Korrektur kamen bei 3,6Vin nur 0,5Vout raus. Der IC ist also sehr
empfindlich, was das anbelangt. Neuen XC6206 eingelötet, läuft wieder
(habe Quiescent jetzt jedoch nicht gemessen).
Ich warte nun auf den nächsten fälligen Akkuwechsel und lasse dann einen
oder zwei volle Zyklen damit laufen. Dann gibt es genauere Aussagen
dazu. Und jetzt schaue ich mal, wie das war mit P-FET als
Polaritätsschutz. Schnelle Idee wäre Gate auf GND, Source an +, Drain an
Vin des XC6206. Mit AO3415 sollte das vergleichsweise verlustarm gehen.
Ja, die Zeiträume zwischen "Schaltung aktivieren" und dem Resultat sind
so lang dass man irgend wann nicht mehr daran denkt.
Das Ergebnis kann auch in einer Woche oder in 8 Wochen da sein.
Hast du den Akku dieses mal "voll" aufgeladen?
Einen Polaritätsschutz mit einem P-Kanal FET habe ich auch verbaut und
noch eine Diode von GND nach + da der MosFET trotzdem einen gewissen
Strom durch lässt und die negative Spannung dann auf -0.7V begrenzt
wird.
Ja, habe jetzt den Akku gegen einen frisch geladenen ausgetauscht, um
etwas mehr Tempo in die Sache zu bringen ;) Der alte hatte noch 3,68V,
also etwas unter halbvoll.
Selbst TI schlägt einen reinen FET vor:
http://www.ti.com/lit/an/slva139/slva139.pdf - ohne zusätzliche Diode?
Zwischen 3.0V und 3.6V steckt nicht mehr viel Energie im Akku, ich würde
sagen 10% bis 20%, dann habe ich auch Angst dass der Akku schnell mal
unter 2.5V einbricht und defekt ist, deshalb wechsele ich ihn bei 3.6V
aus.
Ich gehe davon aus dass meine Schaltung sehr hochohmig ist und dort ein
geringer Leckstrom über die Diode (nA) oder den MosFET (1µA oder
teilweise auch viel mehr) fließen kann.
Wenn ich dann parallel zum Verbraucher eine Diode schalte, so dass eine
negative Spannung über die Diode fließen würde, dann bin ich mir einfach
etwas sicherer dass dort nicht über einen langen Zeitraum eine hohe
Spannung aufbauen kann und meine schönen Bauteile plättet.
Wenn da jemand anderes den Akku falsch anschließt und nach einem Monat
bemerkt dass von dem Gerät ja keine Daten kommen, dann kann so ein Elko
bei einem Strom von 1µA bis 10µA schon ordentlich gefüllt sein.
Die Diode ist billig und bei -0.7V sollte noch kein Bauteil (außer
Tantals) defekt sein.
Ok, ich betreibe damit nur eine ATmega328-7Segment-LED-Uhr. Wenn das
Ding abfackelt, sei es drum ;)
Wenn ich (und das mache nur ich) den Akku falsch herum anschließe, ist
Dank der blockierenden Body-Diode des P-FETs (hatte das falsch
skizziert: Drain an Akku+, Source an Last, Gate an GND - das erste Mal
einen P-FET nicht auf den Rücken gedreht verbaut!) kein Stromfluss
möglich.
Also wie in den ganzen AppNotes der Baustein-Hersteller ;)
http://www.ti.com/lit/an/slva139/slva139.pdfhttp://www.irf.com/technical-info/designtp/dt94-8.pdfhttp://www.infineon.com/dgdl/Reverse-Batery-Protection-Rev2.pdf?fileId=db3a304412b407950112b41887722615
Da ich deutlich unter VgsMax bleibe, keine Zenerdiode/TL431 und
Angstwiderstand nötig.
Ich konnte jetzt mit vielen anzuzeigenden Nullen/Achten 1,9mA messen,
der Spannungsabfall ist da tatsächlich zu vernachlässigen. Ich messe auf
das mV keinen Unterschied zwischen Akku+/GND und Source/GND. Damit
könnte der Verbrauch tatsächlich erstaunlich niedrig sein - zuvor habe
ich meist 2,2mA messen können. Wird also spannend :)
