ein MSP430 soll preisgünstig, stabil und energiesparend aus einer AA-Zelle mit 3.3V versorgt werden mittels Boost-Wandler. Ein Vergleich verschiedener Schaltregler zeigt daß dies nicht so einfach ist: LTC3402: Wirkungsgrad bei kleinen Strömen ok dank Boost-Mode. Die Spannung schwankt dann jedoch lt. Datenblatt bis zu 100mV. Bei Iload<1mA soll der Wandler bei typisch 0.85V anschwingen. Laut Grafik für Startup-Voltage sind bei 0.85V ~30mA möglich. Was stimmt nun? Der Preis erscheint mit 6.- bei Mouser hoch im Vergleich zur MSP430-CPU. NCP1421: preisgünstig. Bei Vin=1.5V und 1mA liegt der Wirkungsgrad >70%. Eine AA-Zelle erscheint eher nicht brauchbar möglich. NCP1423: preisgünstig. Bei Vin=1.2V und 1mA liegt der Wirkungsgrad >80%. Die Startspannung soll lt. Datenblatt bei ~0.8V liegen und das etwa bis 50mA Last. Oberhalb 100mA steigt die Startspannung deutlich an. CE8301: preislich interessant ist dieser China-Typ der auf gängigen Boostconvertern DCDC 1-5V verbaut ist. Im Datenblatt ist das Wirkungsgradbild unten zu grob um zu sehen was da wirklich los ist. Das Bild zur Stromlieferfähigkeit ist ebenso grob. Eine Kurve für 0.9V Batteriespannung ist eingezeichnet. Der Abfall der Ausgangsspannung beginnt demnach bereits bei 10-20mA. Fazit: Es gibt eine Menge Boost-Regler. Es scheint nicht so einfach etwas zu finden das preisgünstig, stabil, gut lötbar, sicher anlaufend bei ~1V unter Last ist. Siehe auch: https://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung_aus_einer_Zelle
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Ohne jetzt alle Datenblätter studiert und gelesen zu haben, werf ich nochmal zwei Typen in die Runde, die mit 1x AA funktionieren und die ich mit guten Ergebnissen im Einsatz habe: - TPS61070 - runter bis 0,9V Eingangsspannung, bis zu 75mA@3,3V Ausgangsspannung, superklein, Stückpreis ca. 1 Euro bei Mouser - L6920 - Betrieb runter bis 0,6V Eingangsspannung (Anlauf bis 1V), verpolgeschützt, bei Reichelt erhältlich - habe ich eingesetzt, um Raspi Zero W aus 2xAA zu versorgen, neues Projekt verwendet 2x AA für ESP12F MfG, Arno
https://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Thionylchlorid-Batterie https://www.reichelt.de/Lithium-Batterien/TEKCELL-AA01-1U/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=26538&GROUPID=1028&artnr=TEKCELL+AA01-1U&SEARCH=TEKCELL-AA01&trstct=pos_0
Beitrag #5338025 wurde von einem Moderator gelöscht.
Arno schrieb: > - TPS61070 - runter bis 0,9V Eingangsspannung, bis zu 75mA@3,3V > Ausgangsspannung, superklein, Stückpreis ca. 1 Euro bei Mouser Danke Arno. TPS6107x hat mehrere Varianten, 3 mit 1.2MHz, eine mit 600kHz. Du hast also die Powersave-Enable mit 1.2MHz probiert. Das Datenblatt zeigt den Wirkungsgrad über einen großen Bereich - bis weit nach unten. Bei Vbat=0.9V, Vo=3.3V, Last=100uA soll der Wirkungsgrad >60% liegen. > - L6920 - Betrieb runter bis 0,6V Eingangsspannung (Anlauf bis 1V), > verpolgeschützt sehr guter Hinweis. Verpolschutz macht Sinn wenn Verpolung nicht konstruktiv einfach zu lösen ist. Die einfachen Batteriehalter erlauben Verpolung. Paralleldiode und Polyswitch/Sicherung kosten Geld und Platz.
Behalte den Formfaktor doch einfach und greife auf eine 14500er zurück. Dann brauchst du nur noch einen LDO mit niedrigem Querstrom ala MCP1702T, fertig aus. Wenn du noch mehr Platz hast würde ich zu einer 18650er greifen, die bekommt man überall hinterhergeworfen wenn man z.B. mit einer Zelle aus einem Laptopakku zufrieden ist, die haben in der Regel noch ausreichend Restkapazität für µC Kram...
Egon N. schrieb: > Dann brauchst du nur noch einen LDO mit niedrigem Querstrom ala > MCP1702T, fertig aus. da hast Du natürlich recht. Danke für den Hinweis. Ich habe alte Zellen aus Akkus. Nur halten die leider im Gegensatz zu Batterien die Ladung nicht so toll. Alkali-Batterien liegen in jedem Supermarkt. Die Akkus muss man erst ausbauen. Bastler wie ich schaffen das. Man braucht dann auch eine passende Halterung. Natürlich wäre ein Kabelbinder denkbar und 2 Anlötdrähte.
Ich nehme 2xAA mit Stepup.. beste Effizienz auf Dauer, zugunsten des seltenen Batterientausches.
Philipp K. schrieb: > Ich nehme 2xAA mit Stepup.. beste Effizienz auf Dauer, zugunsten > des seltenen Batterientausches. Danke Philipp ! Hast Du für Verpolschutz etwas vorgesehen? die meisten Regler können das wohl nicht ab. wenn die Spannung nur 2V beträgt sind Schutzschaltungen mit Mosfet wohl schwer gut leitfähig zu bekommen. Die meisten Batteriehalter sind verpolbar
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TLV61225_wirkungsgrad.png
76 KB -
TLV61225_wirkungsgrad1.png
50 KB
das Datenblatt des TLV61225 ist bezüglich des Wirkungsgrads fehlerhaft/unklar. Das erste Bild zeigt den Wirkungsgrad über dem Ausgangsstrom. Bei Vin=1.2V liegt der Wirkungsgrad bei 100uA demnach bei ~78%. Das zweite Bild zeigt den Wirkungsgrad abhängig von der Eingangsspannung. Die blaue Kurve ist 100uA. Demnach liegt der Wirkungsgrad bei Vin=1.2V bei ~73%. Die Daten der beiden Diagramme passen nicht zusammen. Entweder waren das unterschiedliche Samples oder wie soll man das werten?
ein Verpolschutz bei niedriger Spannung ist nicht so einfach: - Ein Serienmosfet ist kaum mehr brauchbar aufzusteuern. - Eine Querdiode mit Sicherung bringt ggf. die Sicherung nicht zum Auslösen. - Batteriehalter die ein Verpolen nicht erlauben scheinen selten. - Boostregler die Verpolung aushalten gibt es nicht viele.
Ja, mit der Verpolung ist schon so eine Sache.. Bei dem Datasheet habe ich auch keinen Plan.. ich mache mit dem TLV am Atmega mit 2 Leds nur kleinigkeiten ohne viel nachzumessen .
Philipp K. schrieb: > Ja, mit der Verpolung ist schon so eine Sache ein verpolsicherer Batteriehalter würde helfen.
Matthias W. schrieb: > Philipp K. schrieb: >> Ja, mit der Verpolung ist schon so eine Sache > > ein verpolsicherer Batteriehalter würde helfen. Andere Frage: Ist dieser bei einer AA Zelle überhaupts notwendig? Die Spannung ist in der Regel so gering, dass selbst parasitäre Effekte nicht zum Tragen kommen. Ansonsten wäre die einfachste Lösung eine Diode in Sperrrichtung mitsamt einer Polyfuse.
Wenn man sich das Datenblatt anschaut, dann erfüllt doch der von Arno vorgeschlagene L6920 alle deine Anforderungen, und du brauchst nicht mal einen Verpolschutz.
Egon N. schrieb: > Andere Frage: Ist dieser bei einer AA Zelle überhaupts notwendig? Es scheint so daß eine neue 1.5V-Batterie genügend Strom liefern kann um den chip zu schädigen. Im Datenblatt stehen maximum ratings wie beim TLV61225: –0.3V. Die 1.5V der Batterie sind 1.2V zu groß. Die Batterie kann sicher mehr Strom liefern als das chip vertragen kann. > Ansonsten wäre die einfachste Lösung eine Diode in Sperrrichtung mitsamt > einer Polyfuse. eine 1N4001 Diode hält das sicher aus. Nur werden die 0.3V überschritten. Es ist die Frage ob/wann die Polyfuse bei so wenig Spannung auslöst.
Werner K schrieb: > der von Arno vorgeschlagene L6920 dieser Typ scheint bislang der einzige Typ zu sein der so einen Verpolschutz hat. Bei den anderen Datenblättern habe ich dies bisher nicht gesehen.
Egon N. schrieb: > Ist dieser bei einer AA Zelle überhaupts notwendig? möglicherweise macht es doch Sinn auch über 2AA-Zellen nachzudenken. Dann wird das Problem mit der Verpolung noch wichtiger - falls man keinen Regler mit Verpolschutz nehmen will.
Matthias W. schrieb: > ein MSP430 soll preisgünstig, stabil und energiesparend > aus einer AA-Zelle mit 3.3V versorgt werden Und ZWEI AAA-Zellen gehen natürlich nicht?
Verpolschutz fürs Einzelstück: passende Unterlegscheibe aus Kunststoff auf den Pluspolkontakt kleben. Gibt dann einfach keinen Kontakt, wenn die Batterie falsch herum drin ist.
doppelschwarz schrieb: > passende Unterlegscheibe aus Kunststoff > auf den Pluspolkontakt prima Idee !
Possetitjel schrieb: > Und ZWEI AAA-Zellen gehen natürlich nicht? die gehen natürlich auch. Diese Batterien haben wir fast nicht im Haushalt - im Gegensatz zu den AA-Zellen.
Matthias W. schrieb: > Possetitjel schrieb: >> Und ZWEI AAA-Zellen gehen natürlich nicht? > > die gehen natürlich auch. Diese Batterien haben wir > fast nicht im Haushalt - im Gegensatz zu den AA-Zellen. Ich hatte vermutet, dass es um den Platz geht, denn wenn nicht, ist natürlich 2xAA das einfachste.
Possetitjel schrieb: > Ich hatte vermutet, dass es um den Platz geht, denn > wenn nicht, ist natürlich 2xAA das einfachste. Du hast natürlich Recht, auch Platz ist ein Thema. Daher überlege ich ggf. 2 unterschiedliche Lösungen zu machen. Einmal für einen Datenlogger mit vielen Analogeingängen und DAC und einmal für ein Minisystem besser portabel. Noch steht nicht fest wie genau das alles aussehen soll. Der DAC müsste auch 0-10V liefern können. Das erfordert dann mehr Aufwand und Leistung.
Hallo Schau mal hier http://www.rohm.de/web/de/news-detail?news-title=2018-03-05-nano-energy-pr&defaultGroupId=false bei ELV gefunden mfg Erik
Matthias W. schrieb: > das preisgünstig, stabil, gut lötbar, sicher anlaufend > bei ~1V unter Last ist das unter Last hab ich aber auch überlesen. Aber welcher schafft das sicher?
Steht der MSP430 schon fest? Es gibt auch Typen, welche direkt von 0,9..1,5V laufen. Teilweise mit Stepup inside, und einige welche wirklich nur mit einer Zelle laufen, wimre MSP430Gxxx.
Erik schrieb: > Hallo Schau mal hier vielen Dank Erik, das Teil sieht interessant aus. Man muss halt mindestens 2.5V haben. Bei 2 Zellen AA ist das knapp. Bei 3 Zellen ginge es. Oder halt Li.
Philipp K. schrieb: > Matthias W. schrieb: >> sicher anlaufend bei ~1V unter Last > Aber welcher schafft das sicher? bei manchen Reglern ist zum Anlauf unter Last eine Angabe im Datenblatt gemacht. Manchmal zeigen Diagramme was gehen soll. Leider habe ich die Datenblätter gerade nicht mehr im Kopf.
Roland E. schrieb: > Steht der MSP430 schon fest? noch nicht. > Es gibt auch Typen, welche direkt von > 0,9..1,5V laufen. Teilweise mit Stepup inside, und einige welche > wirklich nur mit einer Zelle laufen, wimre MSP430Gxxx. vielen Dank für den Hinweis Roland.
Roland E. schrieb: > Steht der MSP430 schon fest? Es gibt auch Typen, welche direkt von > 0,9..1,5V laufen. Teilweise mit Stepup inside kannst Du da ein Beispiel nennen? > und einige welche wirklich nur mit einer Zelle laufen, wie MSP430Gxxx. dazu gibt es z.B. dieses Video: https://www.youtube.com/watch?v=ksT4VidK19c Introducing the MSP430 0.9-V Microcontroller "The MSP430L092 has the capability to run all analog and digital logic at 0.9V, without boosting parts of the logic to a higher voltage." "designed to be supplied from a single coin cell with a voltage range between 1.65V and 0.9V" Es ist ggf. schwer mit Outputs die nur 0.9V liefern übliche Verbraucher zu schalten.
Wenn ein Logic-I/O mehr als 0,7V liefern kann, reicht das völlig. -> Bibolartransistor als Booster dahinter und fertig. Schont auch den MuC. Ich hantiere aktuell (immer noch) mit den "normalen" 1,8..3,3V-Typen. Daher ist der genaue Typ für den Single-Cell nicht geläufig. Ein oberflächlicher Blick auf der TI-HP gestern hatte auch keine Erleuchtung gebracht.
Roland E. schrieb: > Bibolartransistor als Booster dahinter und fertig. da hast Du recht. Den npn hatte ich fast vergessen.
Matthias W. schrieb: > Bei 2 Zellen AA ist das knapp. Bei 3 Zellen ginge > es. Oder halt Li. Hallo Matthias, lange nicht gelesen. Bei so einem Bootsregler spielt das Gewicht der Zellen nun auch eine Rolle. Was ist mit dreimal AAA. Oder eine Kombination aus verschiedenen Batterien. Wenn für den MC vielleicht eine Knopfzelle reicht und die anderen Teile mit weniger Spannung auskommen, dafür aber mehr Kapazität brauchen, dann könnte man da doch sicher auch was anderes zusammen bauen.
Roland E. schrieb: > Blick auf der TI-HP bei mir war es ebenso. es gibt/gab auch: + 8bit uC auf Basis 68HC08: 0.9-1.6V 1MHz + 8bit C8051F9xx Silicon Labs: 0.9-3.6V (built in boost converter). + 8bit ATtiny43U mit DCDC-Converter: 0.7–1.8V (On-chip Boost Converter) https://www.mouser.com/ds/2/268/doc8048-1066130.pdf "With its little dc-dc converter fed from 1.2V, but the processor shut down, the chip will sit there consuming only 5uA." für einen Datenlogger mit externem ADC, MUX, SD card hat der ATtiny zu wenig RAM-Speicher.
F. F. schrieb: > lange nicht gelesen. ja. > Bei so einem Boostregler spielt das Gewicht der Zellen auch eine Rolle. klar. Je kleiner und leichter umso besser. Die Laufzeit muss halt reichen. Noch kenne ich den wahren Energie-Bedarf nicht. > Was ist mit dreimal AAA. das wären 4.5V. Mit Boostregler könnte man auf 5V gehen und mit einem Linearregler auf 3.3V. Es gibt runde Batteriehalter für 3x AAA für 0,36€.
F. F. schrieb: > Kombination aus verschiedenen Batterien. ich überlege ggf. einen SuperCap einzusetzen. Das gibt dann wohl weniger Auf- und Ab bei der Spannung. Vor allem ist der Innenwiderstand besser.
Matthias W. schrieb: > Es gibt runde Batteriehalter für 3x AAA für 0,36€. es gibt auch einen "Adapter - 3x AAA zu 18650 Zelle". so könnte man ggf. wahlweise 3AAA oder eine 18650-Zelle einbauen.
Matthias W. schrieb: > oder eine 18650-Zelle einbauen. die gibt es scheinbar auch mit 12Ah: https://www.ebay.de/itm/18650-3-7V-12000mAh-Rechargeable-Li-ion-Battery-for-LED-Torch-Flashlight-LS/263425652519
Matthias W. schrieb: > Matthias W. schrieb: >> oder eine 18650-Zelle einbauen. > > die gibt es scheinbar auch mit 12Ah: > Ebay-Artikel Nr. 263425652519 Ernsthaft? Physik und so...
Unter dem Link sind auch verschiedene Wandler aufgeführt. Wieviele mA werden eigentlich benötigt, oder habe ich das überlesen? http://www.watterott.com/de/Power/Module
Egon N. schrieb: > Ernsthaft? gute Frage. Wenn ich einen hätte könnte ich es vermessen. Eine Last ist da.
Dieter schrieb: > Wieviele mA werden eigentlich benötigt das weiß ich leider noch nicht, denn es ist noch nicht endgültig klar welcher uC und welcher ADC verwendet werden soll. Optional gibt es einen DAC. Dann jedoch ist auch Fremdversorgung angedacht.
In einem solchen Anwendungsfall hatte ich den MCP1640 von Microchip eingesetzt. Datenblatt: - up to 96% typical efficiency - low start-up voltage 0.65V, typical 3.3V @ 1 mA In diesem meinen Fall wollte ich die 2 x 1,5V Batterien bis zum allerletzten Tropfen ausquetschen. Pass aber auf die Endungen B/C/D auf (Tabelle 4-1). Vor einpaar Tagen habe ich es mit einem Umschalter in eine Wanduhr eingebaut, da die 1,5V Batterie ab 1,4V nicht mehr imstande war, das Uhrwerk anzutreiben.
Der mcp16251 bzw. mcp16252 ist moderner als der mcp1640 und auch leicht erhältlich.
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