Suche LDO mit möglichste geringem Eigenverbrauch

#5450719
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Für eine batteriebetriebene Schaltung suche ich einen LDO, der einen 
möglichst geringen Eigenverbrauch hat. Versorgt wird er mit einer 9V 
Blockbatterie und soll einen Atmega328P (und Peripherie) sowohl im 
Tiefschlaf mit rund 4-5µA als auch im aufgewachten Zustand mit rund 
25-40mA versorgen.

Ich möchte zwar keine Massenproduktion anstreben, aber trotzdem sollte 
er zu einem realistischen Preis erhältlich sein.

Frank
#5450751
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Dietrich L. schrieb:
> Warum überhaupt ein LDO bei 9V -> Atmega?

Ich schließe mich dem an...

Andreas B. schrieb:
> Stromsparen und 9V Blockbatterie ist die denkbar schlechteste
> Kombination.

...aber gerade bei einer 9 Volt Batterie macht der LDO Sinn. Es macht da 
schon einen Unterschied ob bereits bei 7,5 Volt oder erst bei <6 Volt 
Schluss ist. Adäquat gilt das auch falls der uC mit 3,3 Volt versorgt 
wird.
#5450756
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Jörg R. schrieb:
> ...aber gerade bei einer 9 Volt Batterie macht der LDO Sinn

Eine 9V Block macht hier überhaupt keinen Sinn.
Wenn man Stom sparen will, versucht man auf einen Spannungsregler für 
den uC zu verzichten und nutzt den vollen Betriebsspannungsbereich des 
uC aus. Sprich: Batterie 3-5V, LiIon, 2x oder 3x Mignon oder was auch 
immmer.
#5450761
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Ups, das hatte ich gar nicht geschrieben. Es werden für den AVR 3V3 
benötigt. Er wird sich nur 4 mal täglich für jeweils etwa 5 Sekunden 
nicht im Tiefschlaf befinden.

Wenn jemand eine gute alternative Idee hat, die gegebenen 9V (werden 
durch den µC per Transistor auf eine weitere Schaltung geschaltet) 
anders auf 3V3 zu bekommen, dann lasse ich mich gerne davon überzeugen.
#5450766
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Andreas B. schrieb:
> Eine 9V Block macht hier überhaupt keinen Sinn.

Du musst schon richtig lesen.....
..ich haben Deinen Kommentar bestätigt!

Jörg R. schrieb:
> Ich schließe mich dem an...
>
> Andreas B. schrieb:
>> Stromsparen und 9V Blockbatterie ist die denkbar schlechteste
>> Kombination.

Nur, wenn eine 9 Volt Batterie, dann auch einen LDO.
#5450810
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Andreas B. schrieb:
> Eine 9V Block macht hier überhaupt keinen Sinn.
> Wenn man Stom sparen will, versucht man auf einen Spannungsregler für
> den uC zu verzichten und nutzt den vollen Betriebsspannungsbereich des
> uC aus. Sprich: Batterie 3-5V, LiIon, 2x oder 3x Mignon oder was auch
> immmer.
Auch wenn ein 9V Block nicht unbedingt das beste ist... Ich habe oftmals 
Peripherie (die vom TO kennen wir allerdings nicht) am µC welche eben 
nicht mit dem Arbeitsbereich von Batterien klar kommt. Li-Ion 3,x V - 
4,2V (4.2V ist schon für viele ICs zu viel), AA => je nachdem ob Akku 
(2x 1.2V (oft zu wenig) oder 3x 1.2V (manchmal schon zu viel) und nach 
dem Laden haben sie ja auch eher 1.35V) oder Batterie (2x 1.5V, ist okay 
aber oftmals nur 50-60% der Kapazität nutzbar wenn man es nur bis 2.6V 
runter verwenden kann).

Darum benutze ich in den meisten Fällen Li-Po/Ion mit MCP1703 und sauge 
die Zelle so bis 3.4V runter (damit hat man ca. 85-90% der Kapazität 
verwendet).
#5450817
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> die gegebenen 9V (werden durch den µC per Transistor auf eine
> weitere Schaltung geschaltet)

Weshalb es solchen Fragen oft hilfreich ist, nicht bereits die Lösung 
9V+Regler fest vorzugeben, sondern mindestens zusätzlich das eigentliche 
Problem zu schildern. Vielleicht ist das der richtige Ansatz, vielleicht 
ist man aber aber schon auf dem Holzweg. Dagegen wird hier nicht einmal 
die benötigte Spannung der Peripherie genannt.

Denn wenn man schon die Stromversorgungsdomänen trennt (hier mit 
Schalter), kann man vielleicht auch die Erzeugung trennen. Also den µC 
mit variabler Spannung aus der Batterie betreiben, die 
Festspannungs-Peripherie aber mit einem bedarfsgemäss abgetrennten 
Schaltregler. Dann ist das Thema "Ruhestrom" des Reglers vom Tisch. Nur 
als Beispiel.
#5450868
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Timmo H. schrieb:
> Ich habe oftmals
> Peripherie (die vom TO kennen wir allerdings nicht) am µC welche eben
> nicht mit dem Arbeitsbereich von Batterien klar kommt. Li-Ion 3,x V -
> 4,2V (4.2V ist schon für viele ICs zu viel), AA => je nachdem ob Akku
> (2x 1.2V (oft zu wenig) oder 3x 1.2V (manchmal schon zu viel) und nach
> dem Laden haben sie ja auch eher 1.35V) oder Batterie (2x 1.5V, ist okay
> aber oftmals nur 50-60% der Kapazität nutzbar wenn man es nur bis 2.6V
> runter verwenden kann).

Schon mal was von LiFePO4-Akkus (Lithium-Ferro-Phosphat) gehört?

Bei kleinen Strömen 3,3 Volt fast über den gesamten Entladevorgang 
hinweg. Mit 3,4 V Ladespannung werden sie schon zu etwa 90% voll, lassen 
sich also sogar im Betrieb laden.
#5450875
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Jobst Q. schrieb:
> Schon mal was von LiFePO4-Akkus (Lithium-Ferro-Phosphat) gehört?
>
> Bei kleinen Strömen 3,3 Volt fast über den gesamten Entladevorgang
> hinweg. Mit 3,4 V Ladespannung werden sie schon zu etwa 90% voll, lassen
> sich also sogar im Betrieb laden.
Klar, aber erstens sind die teuer, zweitens <50% der Energiedichte von 
Li-Ion, drittens geringe Vielfalt an Bauformen, viertens wenig Lade-ICs. 
Zumindest für mich noch nicht interessant
Gast #5450886
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Ich empfehle vier AA Zellen und diesen 3,3V LDO Regler oder eine Lithium 
Zelle und einen 3,0V LDO Regler. Denn die allermeisten Teile, die für 
3,3V Nennspannung ausgelegt sind, laufen auch mit 3,0V zuverlässig. Das 
wäre in dem konkreten Fall zu überprüfen. Eine universelle Lösung, die 
zugleich annähernd keinen Ruhestrom aufnimmt, ist utopisch.
Gast #5450894
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Frank S. schrieb:
> Ups, das hatte ich gar nicht geschrieben. Es werden für den AVR 3V3
> benötigt. Er wird sich nur 4 mal täglich für jeweils etwa 5 Sekunden
> nicht im Tiefschlaf befinden.
>
> Wenn jemand eine gute alternative Idee hat, die gegebenen 9V (werden
> durch den µC per Transistor auf eine weitere Schaltung geschaltet)
> anders auf 3V3 zu bekommen, dann lasse ich mich gerne davon überzeugen.

Ist die "weitere Schaltung" dann auch nur für jeweils 5s aktiviert?
#5451122
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Uuuuuhhh. schrieb:
> Ich wuerd zB den TPS62056 anschauen.

Rechenexempel wenn die Last eingeschaltet wird. Ansonsten zu hohe 
Ruhestromaufnahme.


Timmo H. schrieb:
> Jobst Q. schrieb:
>> Schon mal was von LiFePO4-Akkus (Lithium-Ferro-Phosphat) gehört?
>>
>> Bei kleinen Strömen 3,3 Volt fast über den gesamten Entladevorgang
>> hinweg. Mit 3,4 V Ladespannung werden sie schon zu etwa 90% voll, lassen
>> sich also sogar im Betrieb laden.
> Klar, aber erstens sind die teuer, zweitens <50% der Energiedichte von
> Li-Ion, drittens geringe Vielfalt an Bauformen, viertens wenig Lade-ICs.
> Zumindest für mich noch nicht interessant

Trotzdem ein sehr interessanter Kommentar bzw. Hinweis auf den Akkutyp 
von Jobst Q. Ich kannte dieses Entladeverhalten bisher nur von 
speziellen Batterien.

Und ob es für dich interessant ist spielt auch keine Rolle, du bist ja 
nicht der TO.
Gast #5451152
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Dietrich L. schrieb:
> Warum überhaupt ein LDO bei 9V -> Atmega? LDOs neigen eher zum
> Schwingen...

Was ist denn das für eine Räuberpistole?

Ich verbaue LDOs seit 20 Jahren auf jede einzelne Platine. Die laufen 
teils in Großserie. Ich habe viele Kollegen, die das auch tun. Ich habe 
schon in mehreren Firmen gearbeitet, wo das auch getan wird. Also 
Massenweise LDO verbauen.
Jeder moderne µC hat einen drin (Kernspannung), wie auch viele 
Schaltregler (ja wirklich!) oder Dinge wie PHY. So findet man oft zig 
LDO auf einer Platine.

0 mal kam es zum bisher zu Problemen mit "Schwingen".

Natürlich setzt das voraus, dass man Datenblätter ließt und Dinge wie 
ESR der Kondensatoren beachtet.
Für die Leute von der Bauchgefühl-Fraktion ist das natürlich dumm, weil 
die lesen keine Datenblätter.
Man könnte sagen, ein schwingender LDO besingt die Inkompetenz des 
Entwicklers :-)

@Topic:
Ich verbaue öfter den TPS709. Der hat typisch 1µA. Der MCP1702 ist aber 
auch gut (der wurde oben ja schon genannt).
Beitrag #5451161 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #5451209
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Zitronen F. schrieb:
> Normalerweise bezahlt man LDO (= low differential voltage out) mit schlechteren 
Werten.

Die da im Vergleich welche wären?

> Sollte also eher nicht LDO nehmen, wenn man nicht
> LDO braucht. Und von 9 V auf 3.3V ist definitiv HDO

Benenne einen Längsregler in, wie Du es nennst, HDO mit gleichartig 
geringem Querstrom wie den MCP170x.
#5451232
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Ja, die MCP kommen bei einer Suche auf digikey an etwa 3. Stelle.

Diewelchen Untendran, auch LDO, spezifizieren teilweise eine Ripple 
Rejection von 20dB. Nicht grad der Hammer. Wie gesagt, es gibt nicht 
alles aufs Mal. Aber fuer einen Betrieb an einer Batterie ist das 
wahrscheinlich auch eher irrelevant.

Es sind zumindest bis 40uA alles LDOs


https://www.digikey.ch/product-detail/en/ablic-u-s-a-inc/S-818A33AUC-BGNT2U/1662-2000-1-ND/6696434

https://www.digikey.ch/product-detail/en/on-semiconductor/MC78FC33HT1G/MC78FC33HT1GOSTR-ND/1481320

https://www.digikey.ch/product-detail/en/microchip-technology/MCP1701AT-3302I-CB/MCP1701AT-3302I-CBCT-ND/3622384
Gast #5451277
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Stefanus F. schrieb:
> Ich habe auch die Erfahrung gemacht, dass LDO häufiger zicken,
> wenn man
> sich nicht an die Vorgaben aus dem Datenblatt hält. Hier ist
> ordentliches Arbeiten wichtiger, als beim gutmütigen LM7805.

Das stimmt, ist aber kein große Hürde.

Beispiel:
TPS709: Einschränkung: COUT>1,5µ, ESR < 0,2Ohm.
Vorn und hinten einen 0805er 10µ 10V Kerko ran, fertig. Bei Kerkos muss 
man halt das DC-Bias Problem wissen, daher 10µ, passt vermutlich immer.

Das liest man sich einmal durch, überprüft das ein einziges mal mit 
einem Lastwechseltest ob es wirklich stabil ist, und kann es immer 
wieder verwenden.

Wer unsicher ist, geht auf das Referenzdesign und kopiert sich die 
Schaltung 1:1 raus. Das ist noch einfacher, und wenn man die Bauteile 
nimmt, die der Hersteller auch nimmt, wird man keine Probleme haben.

Wie schon geschrieben haben viele Bauteile interne LDO, wo man das 
Gleiche beachten muss. So gut wie alle SAM7, STM32, PIC24, PIC18 zum 
Beispiel. Auch da muss man die Sache mit dem DC-Bias und ESR beachten. 
Auch Kernspannungsregler können schwingen ;-)
Gast #5451297
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Dietrich L. schrieb:
> Warum überhaupt ein LDO bei 9V

Weil die Kapazität einer 9V Batterie bei Entladung von 9V auf 5.6V 
(0.9V/Zelle) gemessen wird.
Ein normaler Spannungsregler (7.5V Mindesteingangsspannung) nutzt den 
sowieso nicht besonders leistungsfähigen 9V Block also nur zur Hälfte.
Das alles hättest du mit Datenblattlesen rausfinden können, stattdessen 
zeigst du allen, dass du noch weniger weisst als der Frank S.

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