Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LDO und Step-Down-Converter parallel


von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Guten Morgen,

ich hab ein Batterie-betriebenes System, das meistens im Stand-By läuft 
(STM32L1 im Stop-Mode mit RTC - sowas 1.5µA Stromaufnahme), das aber im 
vollen Betrieb sowas 100mA Strom benötigt.

Früher hatten die STM32 - so wie der F1 - einen eigenen VBat-Pin, den 
gibt es quasi aber nicht mehr.

Bei Digikey bin ich dann über einen Artikel [1] gestolpert, der erklärt, 
dass man LDO und Step-Down direkt parallel betreiben kann, wenn man den 
DCDC per Enable-Pin deaktivieren kann.

https://www.digikey.com/en/articles/techzone/2016/may/how-to-improve-buck-converter-light-load-efficiency-with-an-ldo

Die Ausgangsspannung des LDOs muss dabei kleiner sein, als die des DCDCs 
- war aber kein Problem ist.

Die Argumentation bzgl des LDOs hab ich verstanden - die können keinen 
Strom sinken, weshalb er so wirkt, als wäre er gar nicht da.

Beim DCDC bin ich mir nicht so sicher, wie er reagiert, wenn er disabled 
ist und aber dann "back-powered" wird.

Es wäre schön, wenn ich auf Schottky-Dioden zum "verodern" der 
Spannungen verzichen könnte.

Ich hab mal ein Bild meiner Schaltung und das Datenblatt des DCDC 
angehängt.

Vielen Dank für eure Hilfe!
Mampf

[1]: 
https://www.digikey.com/en/articles/techzone/2016/may/how-to-improve-buck-converter-light-load-efficiency-with-an-ldo

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Noch ein Aspekt, der zu beachten ist: Dar die Spannung am Ausgang eines 
Chips höher sein, als seine Versorgungsspannung?

Meistens nicht. Schau, ob die Datenblätter darüber etwas hergeben. 
Notfalls musst du es ausprobieren. Wenn es nicht geht, wird 
wahrscheinlich ein unerwünschter Strom vom Ausgang zum Eingang fließen.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Ah, ich glaub ich hab es gecheckt ...

Der DCDC ist ja gepowered, weil er immer an der Batterie hängt, d.h. der 
kann sauber im disabled-Zustand den Ausgang hochohmig schalten.

Insofern würde ich dann doch keine Probleme erwarten.

Was denkt ihr?

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Stefanus F. schrieb:
> Noch ein Aspekt, der zu beachten ist: Dar die Spannung am Ausgang eines
> Chips höher sein, als seine Versorgungsspannung?
>
> Meistens nicht. Schau, ob die Datenblätter darüber etwas hergeben.
> Notfalls musst du es ausprobieren. Wenn es nicht geht, wird
> wahrscheinlich ein unerwünschter Strom vom Ausgang zum Eingang fließen.

Oh, danke für den Einwand!

Das muss ich checken.

Hmmmm ... ich könnte zumindest eine Schottky-Diode am Ausgang des LDOs 
verbauen, da der Stromverbrauch da sehr gering ist.

von Stefan F. (Gast)


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Mampf F. schrieb:
> Was denkt ihr?

Guck ins Datenblatt. Wenn da nichts steht, probiere es aus und messe 
nach. Raten ist hier nicht hilfreich.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Stefanus F. schrieb:
> Mampf F. schrieb:
>> Was denkt ihr?
>
> Guck ins Datenblatt. Wenn da nichts steht, probiere es aus und messe
> nach. Raten ist hier nicht hilfreich.

Das tue ich ja^^

Mich hätten Erfahrungswerte oder andere Dinge interessiert, auf die man 
achten sollte und an die ich nicht gedacht hatte - wie dein Kommentar 
zuvor.

Bzgl deines Kommentars hattest du recht:

Absolute-Maximum-Ratings des LDOs sagt, der Ausgang darf maximal 0.3V 
höher als der Eingang sein.

Da brauch ich definitiv eine Schottky.

von jemand (Gast)


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Mampf F. schrieb:
> Beim DCDC bin ich mir nicht so sicher, wie er reagiert, wenn er disabled
> ist und aber dann "back-powered" wird.

Vorab: Genaues kann dir nur der Hersteller sagen!
Also kann dir keiner Absolution geben. Alles was man tun kann, ist 
begründete Mutmaßungen anstellen.

Kaputt sollte im Normalfall nichts werden.
Denn es gibt immer den völlig normalen Fall, dass man Enable auf LOW 
zieht, dann muss der Regler es auch verkraften, dass die 
Ausgangskpazitäten noch geladen sind, und die Spannung am Ausgang 
trotzdem ansteht.
Was im Prinzip der gleiche Fall ist, wie deiner.

Man wird dann Probleme bekommen, wenn die Eingangsspannung des Buck 
nicht vorhanden ist, und man Spannung auf den Ausgang gibt.
Erstens fließt dann vermutlich ein Strom in Feedback (über die 
ESD-Schutzbeschaltung), und zweitens kann ein Strom über den FET des 
Buck in die Eingangsspannung fließen.

Bei dir hängen beide Regler an +Batt (haben also die gleiche 
Versorgung), sollte also passen.

Gleiches sollte für den LDO gelten.

von Stefan F. (Gast)


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Mampf F. schrieb:
> Mich hätten Erfahrungswerte interessiert

Kannst du haben: Bei manchen Spannungsregler geht das so, aber bei 
manchen anderen geht es nicht.

von Bauform B. (bauformb)


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Es gibt LDO, die für deine Betriebsart spezifiziert sind, es können aber 
immer noch mehrere uA fließen. Viel übler sind die meisten DCDC-Wandler, 
die brauchen schon mal ein paar milli Ampere wenn disabled. Man kann 
den aber auch noch so ohne weiteres mit einem FET von der Batterie 
abklemmen; man müsste den Einschaltstrom (wegen Eingangselko) begrenzen 
:(

von my2ct (Gast)


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Mampf F. schrieb:
> Absolute-Maximum-Ratings des LDOs sagt, der Ausgang darf maximal 0.3V
> höher als der Eingang sein.

Wenn du das Datenblatt richtig gelesen hast, wird das wohl stimmen. Ohne 
den Typ deines LDOs zu kennen, kann dir zu dem Thema hier keiner weiter 
helfen.

von Martin S. (docmartin)


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Mampf F. schrieb:
> Absolute-Maximum-Ratings des LDOs sagt, der Ausgang darf maximal 0.3V
> höher als der Eingang sein.
>
> Da brauch ich definitiv eine Schottky.

Wieso? Die Eingangsspannung ist doch >3V?

Ahoi, Martin

von Marten Morten (Gast)


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Was auffällt:

Gerade der von dir verwendete Schaltregler ist für den Betrieb mit 
geringer Last optimiert "HyperLight LoadTM Switching Scheme". Muss der 
überhaupt noch optimiert werden? Rechne das mal durch!

Der Original-Artikel ist von TI, mit TI-Bausteinen. Nichts garantiert, 
dass deine ICs sich genauso verhalten.

von jemand (Gast)


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Marten Morten schrieb:
> Was auffällt:
>
> Gerade der von dir verwendete Schaltregler ist für den Betrieb mit
> geringer Last optimiert "HyperLight LoadTM Switching Scheme". Muss der
> überhaupt noch optimiert werden? Rechne das mal durch!
>
> Der Original-Artikel ist von TI, mit TI-Bausteinen. Nichts garantiert,
> dass deine ICs sich genauso verhalten.

Stimmt, der braucht maximal 32µA in diesem Mode (Parameter: Quiescent 
Current, Hyper LL Mode). Für einen Buck ist das nicht schlecht.

So zur Einordnung:
Der 10k-Pulldown am Enable zieht 10x soviel Strom wie der ganze 
Schaltregler.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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jemand schrieb:
> Stimmt, der braucht maximal 32µA in diesem Mode (Parameter: Quiescent
> Current, Hyper LL Mode). Für einen Buck ist das nicht schlecht.

Der NCP170 (das ist der LDO) hat 500-900nA Quiescent Current :)

32µA ist nicht schlecht, das stimmt.

> So zur Einordnung:
> Der 10k-Pulldown am Enable zieht 10x soviel Strom wie der ganze
> Schaltregler.

Ja, den Widerstand muss ich noch größer machen.

Aber so im Verhältnis - der 10k verbraucht vielleicht maximal 10mal am 
Tag für je 10 Sekunden Strom, während die restliche Zeit der STM32 im 
stop-Modus läuft und sich dann per RTC-Alarm aufwecken lässt.

Wenn der mal aufgewacht ist, ist der Verbrauch deutlich höher als der 
10k.

Aber stimmt, man muss ja nicht unnötig Strom verschwenden, und ich 
sollte den Widerstand größer machen.

von Patrick C. (pcrom)


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Mampf F. schrieb:
> Es wäre schön, wenn ich auf Schottky-Dioden zum "verodern" der
> Spannungen verzichen könnte.

Guck mal nach IDEAL DIODE zB LTC4411. Die sind geeigt fuer OR schaltung 
von supplies. Laut Datasheet : "Low Loss Replacement for PowerPath ORing 
diodes"

Dabei koennte es noch ein problem sein wenn zB eingangssignal von LDO 
nicht angeschlossen ist, dann zieht der LDO strom von 3V3. Soweit ich 
sehe kann das bei dir nicht vorkommen weil DCDC und LDO input immer 
gleich sind. Aber ich bin nicht sicher.

Sorry fuer mein schlechtes Deutsch

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Patrick C. schrieb:
> Sorry fuer mein schlechtes Deutsch

Alles gut, ich hab dich perfekt verstanden :-)

Danke für deinen Tipp!

von jemand (Gast)


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Ein Problem sehe ich da:
Das Feedback des Buck. Wieviel Strom da im OFF-Zustand hineinfließt, 
steht nicht im Datenblatt. Wir können vermuten, dass es weniger als 32µA 
sind, wissen tun wir es nicht.
Kann gut sein, dass da z.B. 10µA hineinlaufen, das würde es das Konzept 
ziemlich sinnlos machen.

Ich würde nur den Buck ODER den LDO nehmen. Wenn du einen STM32 dahinter 
hast, kommst du sowieso nie unter ein paar zig µA. Theoretisch zwar 
schon, praktisch aber nur mit viel Aufwand.
Und wenn die Zeit mit hoher Stromaufnahme kurz ist, spielen die Verluste 
des LDO keine Rolle.
Rechne dir mal durch, ob sich das wirklich auszahlt.

32µA sind lediglich 280mAh pro Jahr. Bei Akkubetrieb oder AAA-Batterien 
hast du im Endeffekt schon fast mehr Selbstentladung als Verbrauch.

Alternativ:
Du könntest auch einfach einen sparsameren Buck verwenden. Beispiel:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps62736.pdf
Der gibt sich mit <1µA zufrieden. Im Betrieb. Und bei 15µA ist er schon 
bei >90% Wirkungsgrad.

von Karsten B. (kastenhq2010)


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jemand schrieb:
> Alternativ:
> Du könntest auch einfach einen sparsameren Buck verwenden. Beispiel:
> http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps62736.pdf
> Der gibt sich mit <1µA zufrieden. Im Betrieb. Und bei 15µA ist er schon
> bei >90% Wirkungsgrad.

Oder z.B. den TPS62730 (LDO integriert) oder TPS62740 (360 nA Iq).

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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jemand schrieb:
> Das Feedback des Buck. Wieviel Strom da im OFF-Zustand hineinfließt,
> steht nicht im Datenblatt. Wir können vermuten, dass es weniger als 32µA
> sind, wissen tun wir es nicht.
> Kann gut sein, dass da z.B. 10µA hineinlaufen, das würde es das Konzept
> ziemlich sinnlos machen.

Uhm hmm ...... Der MIC23050 hat keinen externen Spannungsteiler, und 
über den internen steht in dem Datenblatt nichts.

Im simplifizierten Blockschaltbild sieht man aber einen.

Es gibt aber bei Electrical Characteristics keinen Input-Current für den 
Sense-Pin und auch sonst gibt es dazu keine Informationen.

Hmm ... ich hatte eine Festspannungs-Variante gewählt, in der Hoffnung, 
dass das dann so effizient wie möglich ist.

Wäre aber wirklich blöd, wenn die angegebenen 20µA quiscent-Current zum 
Teil auf den internen Spannungsteiler zurückgehen würden und wenn der 
DCDC disabled ist, dann trotzdem Strom über den Spannungsteiler fließen 
würde.

Die Varianten mit Buck-Converter + LDO sind echt hübsch - die hätte ich 
ein paar Stunden früher benötigt xD

von Karl (Gast)


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Es gibt auch Buck Regler von ti die weniger als 1uA iq haben. Da braucht 
jeder pull Widerstand mehr Strom. Das ergibt auch geregelt ziemlich 
wenig Strom.
Auch ad / linear haben welche die nur 2.5 uA in voller Regelung 
brauchen. Die Klimmzüge würde ich sparen wenn möglich.

von Wolfgang (Gast)


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Karsten B. schrieb:
> Oder z.B. den TPS62730 (LDO integriert)

Im Datenblatt ist von einem LDO nichts zu sehen, oder wo soll der 
sitzen?
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps62730.pdf

von Stefan F. (Gast)


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Mampf F. schrieb:
> Wäre aber wirklich blöd, wenn die angegebenen 20µA quiscent-Current zum
> Teil auf den internen Spannungsteiler zurückgehen würden

Die 20µA beziehen sich sicher nur auf die Stromaufnahme des Eingangs, 
nicht des Ausgangs.

von Lötlackl *. (pappnase) Benutzerseite


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Wolfgang schrieb:
> Im Datenblatt ist von einem LDO nichts zu sehen, oder wo soll der
> sitzen?
> https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps62730.pdf

Vielleicht meint er den Bypass-MOSFET. Das ist aber ganz bestimmt kein 
LDO.

von jemand (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Mampf F. schrieb:
>> Wäre aber wirklich blöd, wenn die angegebenen 20µA quiscent-Current zum
>> Teil auf den internen Spannungsteiler zurückgehen würden
>
> Die 20µA beziehen sich sicher nur auf die Stromaufnahme des Eingangs,
> nicht des Ausgangs.

Bestimmt.
Aber einen Feedbackspannungsteiler hat auch dieser Regler. Und der zieht 
auch dann Strom, wenn der Regler aus ist. Und den Strom zieht er vom 
Ausgang.

Der kann selbstverständlich nicht 100% der Stromaufnahme im Leerlauf 
ausmachen. Viel wird es nicht sein, z.B. 5µA oder so.

Man könnte das einfach messen, dann wüsste man es genauer. Sollte kein 
Problem sein.

Beitrag #6003107 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6003113 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Dieter (Gast)


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Eigentlich kenne ich das mit dem parallelen LDO, so dass dies passiv 
wirkt in anderer Form. Für 3V wäre der LDO auf 3,1V eingestellt und ein 
Widerstand dahinter. Der Widerstand ist so dimensioniert, so dass bis 
zum Erreichen des Stromes für die Zuschaltung des Schaltwandlers 0,1V 
abfallen. Dann schaltet sich automatisch der Schaltwandler zu, weil bei 
diesem die Schwelle von 3,0V unterschritten wird.

von Karsten B. (kastenhq2010)


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Lötlackl *. schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Im Datenblatt ist von einem LDO nichts zu sehen, oder wo soll der
>> sitzen?
>> https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps62730.pdf
>
> Vielleicht meint er den Bypass-MOSFET. Das ist aber ganz bestimmt kein
> LDO.

Stimmt, ist nur ein Bypass. Das hatte ich verwechselt und wohl bereits 
an den Spannungsregler im Mikrocontroller gedacht. Hier im vorliegenden 
Fall mit STM32L1 und Liion (?) braucht man wohl noch ein bisschen kluge 
Beschaltung außen rum, wenn man das verwenden will.

Wie ist denn das Verhältnis von Gesamtenergieverbrauch im Stopmodus zu 
den aktiven Phasen? Wenn es auf jedes Mikroampere ankommt, kann man z.B. 
den TPS62740 nehmen und im Idle die Spannung auf 1,8V runterfahren.

von mampf (unterwegs) (Gast)


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Karsten B. schrieb:
> Wie ist denn das Verhältnis von Gesamtenergieverbrauch im Stopmodus zu
> den aktiven Phasen?

Stop-Mode sowas 1, 5uA und wenn das Ding rennt, braucht ein TOF Sensor 
sowas 40mA Strom, der STM32L1 sowas 12mA und dann gibt es noch ein ublox 
Modem, das über einen eigenen 3.8V buck versorgt wird.

Also so in etwas 1.5uA vs 60mA

von qwertzuiopü+ (Gast)


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Da ja sowieso ein Enable Signal erzeugt wird, kann man auch einen MOSFET 
an den Ausagmf vom Buck hängen. Für <1uA leakage muss man ein bisschen 
suchen, aber das gibts durchaus.

von Stefan F. (Gast)


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Dieter schrieb:
> eigentlich kenne ich das mit dem parallelen LDO, so dass dies passiv
> wirkt in anderer Form....(usw)

Danke für diesen Tipp, das kannte ich noch nicht. Leuchtet aber total 
ein!

von Karsten B. (kastenhq2010)


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mampf (unterwegs) schrieb:
> Also so in etwas 1.5uA vs 60mA

Und von der Zeit her? 10h Stop vs 10ms aktiv?

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Dieter schrieb:
> Eigentlich kenne ich das mit dem parallelen LDO, so dass dies passiv
> wirkt in anderer Form. Für 3V wäre der LDO auf 3,1V eingestellt und ein
> Widerstand dahinter. Der Widerstand ist so dimensioniert, so dass bis
> zum Erreichen des Stromes für die Zuschaltung des Schaltwandlers 0,1V
> abfallen. Dann schaltet sich automatisch der Schaltwandler zu, weil bei
> diesem die Schwelle von 3,0V unterschritten wird.

So kenne ich das auch. Der Widerstand ist wegen der systematischen 
Verluste vielleicht kontraintuitiv, aber man muss immer im Auge 
behalten, wie hoch der Beitrag zu den Gesamtverlusten ist.

Witzigerweise wurde der passende Widerstand vom TO schon vorgesehen.
Am Wert kann er ja noch etwas feilen...

von Karl (Gast)


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Der Sinn des ganzen ist Ruhestrom sparen, richtig?
Warum der Krampf mit Buck und ldo, wenn es bucks gibt mit winzigen 
ruheströmen? Was übersehe ich hier?

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Karsten B. schrieb:
> mampf (unterwegs) schrieb:
>> Also so in etwas 1.5uA vs 60mA
>
> Und von der Zeit her? 10h Stop vs 10ms aktiv?

Hmm eher so 4h Stop, 10s aktiv :)

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Karl schrieb:
> Der Sinn des ganzen ist Ruhestrom sparen, richtig?
> Warum der Krampf mit Buck und ldo, wenn es bucks gibt mit winzigen
> ruheströmen? Was übersehe ich hier?

Es gibt Argumente für diese Konstellation, siehe Einleitung des 
zitierten Artikels. Allerdings sind diese stark anwendungsabhängig. Ob 
diese Kombi eingesetzt wird ist fallweise zu entscheiden.

von Karl (Gast)


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EMV kann's angesichts der fehlenden Filtermaßnahmen ja wohl kaum sein 
;-) außerdem hat sich die Welt in dem Bereich ein ganzes Stück weiter 
gedreht. Egal, der TO wird es schon wissen...

von qwertzuiopü+ (Gast)


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Mein Vorschlag wäre die Lösung im Anhang (Heute morgen habe ich das wohl 
etwas zu knapp formuliert?).
Der MOSFET ist so zu wählen, dass er nur einen minimalen Leckstrom hat, 
1uA schafft bei weitem nicht jeder MOSFET. Möglicherweise kann der 
Pull-Up auch an ein höheres Potential als 3V3 gelegt werden (Ca. eine 
Dekade weniger Leckstrom pro 100mV Vgs).

Eine Alternative zum LDO: Einen großen Kondensator (Goldcap o.ä.) an die 
Supply schalten (Hinter den MOSFET). Dann muss der Controller diese 
Spannung überwachen (Alle ~1s pollen oder den BOD nehmen, wenn der auch 
Interrupts kann) und beim Unterschreiten einer bestimmten Schwelle den 
Buck aktivieren. Quasi ein Ultra-Low-Power Pulse-Skipping-Mode. Unter 
Umständen kann auch auf das Messen der Versorgungsspannung komplett 
verzichtet werden und einfach nach einer festen Zeit der Buck aktiviert 
werden.

von Christian W. (orikson)


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Je nach dem was du vor hast, könnten die STM32 mit externem SMPS 
interessant sein, z.B. der STM32L452RE. Einfach mal nach SMPS suchen in 
diesem Zusammenhang bzw. im Product Selector auf der ST-Webseite.

Zwecks LDO gibt es solche und solche. Den MIC5235 stören bis zu 20 V am 
eigentlichen Ausgang wohl nicht, wenn der Eingang auf GND oder in der 
Luft hängt. Siehe dazu Datenblatt Seite 5, Reverse Current. Ob dir der 
verschwenderische Umgang mit dem Strom bei dem Typ aber gefällt, ist die 
andere Frage ;)

von jemand (Gast)


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Christian W. schrieb:
> Zwecks LDO gibt es solche und solche. Den MIC5235 stören bis zu 20 V am
> eigentlichen Ausgang wohl nicht, wenn der Eingang auf GND oder in der
> Luft hängt. Siehe dazu Datenblatt Seite 5, Reverse Current. Ob dir der
> verschwenderische Umgang mit dem Strom bei dem Typ aber gefällt, ist die
> andere Frage ;)

Das Ding gefällt mir. SEHR DAU-Sicher. Der stirbt nicht mal, wenn 
irgendein Vollpfosten 12VAC statt einem Akku anklemmt.

Den merk ich mir :-)

Die 20µA sind noch nicht so schlimm. Schließlich sind es nur 175mAh im 
Jahr.
Für AAA-Batterien oder Akkus ist das ok.

von Dieter (Gast)


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Karl schrieb:
> Der Sinn des ganzen ist Ruhestrom sparen, richtig?
> Warum der Krampf mit Buck und ldo, wenn es bucks gibt mit winzigen
> ruheströmen? Was übersehe ich hier?

Für den Automotivebereich gibt es Chips mit integriertem LDO und 
Schaltwandler. Artikel gab es dazu in der DESIGN & ELEKTRONIK, weka 
fachmedien, und Elektronikpraxis, vogel verlag;

Mittlerweile gibt es auch Schaltwandler mit einem idle-Betrieb. Bei 
diesen ist ein extremer Low-Power Komparator mit einer Referenzquelle 
(gepulst und gepuffert) verbaut. Unter dem Schwellwert wird geladen mit 
dem Wirkungsgrad eines DCDC-Wandlers und dann wieder alles abgeschaltet. 
Der Verbrauch liegt unter 1µA in den Ruhepausen. Die Krux liegt darin 
über die üblichen Quellen für den privaten Bastelgebrauch die zu 
bekommen.

jemand schrieb:
> Die 20µA .... 175mAh .... Für AAA-Batterien oder Akkus ist das ok.
Als guten Kompromiss sehe ich das auch so, dass das reicht.

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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@TO: Interessehalber:
Spannungsbereich und Kapazität des Batteriepacks?

von jemand (Gast)


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Dieter schrieb:
> Die Krux liegt darin
> über die üblichen Quellen für den privaten Bastelgebrauch die zu
> bekommen.

Da hätte ich folgende Tipps:
https://www.microchipdirect.com/
https://eu.mouser.com/
Mouser ab 50€ Versandkostenfrei. Mouser und Microchip-direct machen das 
für Privatleute mit Umsatzsteuer und Lieferung aus der EU, also kein 
Ärger.

Für Kleinbestellungen kannst du dich ja an eine Sammelbestellung 
anhängen.

Bei digikey soll das auch gehen. TME wird auch oft genannt, dürfte auch 
gut sein.

Mit den Lieferanten sollte man so gut wie alles bekommen. Ich bestelle 
privat meist bei mouser. Bezahlen tue ich mit einer prepaid-Kreditkarte.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Marcus H. schrieb:
> @TO: Interessehalber:
> Spannungsbereich und Kapazität des Batteriepacks?

Drei AA Energizer Ultimate Lithium in Reihe mit insgesamt sowas 9Ah - 
sind sowas 5,1V max bis ca. 4,0V bis sie leer sind :)

*edit*: PDF angehängt.

: Bearbeitet durch User
von jemand (Gast)


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Mampf F. schrieb:
> Marcus H. schrieb:
>> @TO: Interessehalber:
>> Spannungsbereich und Kapazität des Batteriepacks?
>
> Drei AA Energizer Ultimate Lithium in Reihe mit insgesamt sowas 9Ah -
> sind sowas 5,1V max bis ca. 4,0V bis sie leer sind :)
>
> *edit*: PDF angehängt.

In dem Fall sind die 32µA egal, und du kannst den LDO einfach weglassen. 
Die 32µA kosten dir 3% Batteriekapazität Pro Jahr. Also nichts.

Die Selbstentladung ist  etwa 50% pro Jahr laut Wikipedia. Selbst wenn 
es erheblich weniger ist, die 32µA gehen immer noch im Rauschen der 
Selbstentladung unter.

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Whoah, nice.

Zusammen mit dieser Info
"Hmm eher so 4h Stop, 10s aktiv :)"
stellt sich die Frage, warum überhaupt DCDC.

Ich weiß nicht, ob Du noch weiter über das Thema reden möchtest, aber 
die nächsten Fragen wären:
Wie wird das Gerät aktiviert?
Selbsttätiges aufwachen?
Benutzerinteraktion?
Geplante Standzeit im Feld bei den o.g. 10s 100mA und 4h Ruhezustand?
Farbe des Gehäuses?

Achso: zwei dieser Zellen in Reihe würden für die meisten 3V-Bausteine 
über ihre komplette Lebensdauer ausreichende Versorgung sicherstellen. 
Wenn man mit 3V..2,8V leben kann.

Wir wissen ja nicht, was sonst noch so dranhängt...

: Bearbeitet durch User
von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Marcus H. schrieb:
> Whoah, nice.
>
> Zusammen mit dieser Info
> "Hmm eher so 4h Stop, 10s aktiv :)"
> stellt sich die Frage, warum überhaupt DCDC.

Rein rechnerisch hat man ca 30% bessere Effizienz, weil der LDO sonst 
relativ viel in Wärme verbraten würde.

> Wie wird das Gerät aktiviert?
> Selbsttätiges aufwachen?
> Benutzerinteraktion?
> Geplante Standzeit im Feld bei den o.g. 10s 100mA und 4h Ruhezustand?
> Farbe des Gehäuses?
> Wir wissen ja nicht, was sonst noch so dranhängt...

edit
Aus dem Profil von Marcus H:
> Warum ich oft nach dem Kontext frage und schließlich nicht mehr antworte?
> Weil das Thema spannend ist, der TO aber trotz Nachfrage partout keine
> ausreichende Info rausrücken will.

Oo ... Ausreichende Infos für was? Um Ideen zu klauen? xD

Eigentlich hatte ich die Fragen ausführlich beantwortet, die Antworten 
aber wieder herausgenommen, nachdem ich das Profil gelesen hatte ;-)

: Bearbeitet durch User
von Marten Morten (Gast)


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Mampf F. schrieb:
> Oo ... Ausreichende Infos für was? Um Ideen zu klauen? xD

Spinnst du? Du fragst uns hier nach Ideen zur Lösung deines Problems und 
redest von Ideenklau?

von Karsten B. (kastenhq2010)


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Mampf F. schrieb:
> Marcus H. schrieb:
>> Whoah, nice.
>>
>> Zusammen mit dieser Info
>> "Hmm eher so 4h Stop, 10s aktiv :)"
>> stellt sich die Frage, warum überhaupt DCDC.
>
> Rein rechnerisch hat man ca 30% bessere Effizienz, weil der LDO sonst
> relativ viel in Wärme verbraten würde.

Gemäß deiner Angaben verbrät deine Schaltung zwei Drittel der Energie im 
aktiven Betriebsmodus und ein Drittel im Sleep. Würdest du einfach nur 
den LDO nehmen, der während der aktiven Zeit 30% ineffizienter arbeitet, 
dafür verglichen mit dem DCDC während der idle Phasen quasi nichts 
verbraucht, kommt in Summe etwa das Gleiche raus. Und die Vorteile vom 
LDO sind bekannt - billiger, platzsparender, aus EMV Sicht einfacher, 
etc.
-> Wenn du es einfach haben willst, nimm einfach nur den LDO und kick 
den DCDC raus. Oder wirf beide raus und nimm einen DCDC mit <1µA Iq von 
TI, bei dem du am besten die Spannung auch noch auf 1,8V im idle 
runterdrehst.


jemand schrieb:
> Die Selbstentladung ist  etwa 50% pro Jahr laut Wikipedia. Selbst wenn
> es erheblich weniger ist, die 32µA gehen immer noch im Rauschen der
> Selbstentladung unter.

Das sind Lithium Primärzellen, keine wiederaufladbaren Akkus. Die 
Selbstentladung liegt im niedrigen einstelligen Prozentbereich pro Jahr.

von jemand (Gast)


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Karsten B. schrieb:
> Das sind Lithium Primärzellen, keine wiederaufladbaren Akkus. Die
> Selbstentladung liegt im niedrigen einstelligen Prozentbereich pro Jahr.

Dein spezieller Buck kostet bei <32µA auch nur <3% pro Jahr, was man 
durchaus noch akzeptabel finden könnte. Muss man natürlich nicht, das 
stimmt schon.

Wenn du dir Gedanken machst, kannst du ja alternativ zum TPS62730 
greifen, der dein Leerlaufstromproblem nachhaltig löst. Rein von der 
Laufzeit ist diese Lösung allen anderen überlegen, weil der Wirkungsgrad 
schon bei 15µA >90% beträgt, und der Leerlaufstrom unter dem deines LDO 
liegt.

Oder du bleibst einfach ausschließlich beim LDO (das würde ich tun, 
vorausgesetzt, der kann genug Strom liefern).

Jedenfalls bist du ohne zwei Regler besser dran.
Ich habe schon ein paar Ultra-Low-Power Bastelarbeiten hinter mir, und 
für die Hardware gilt: So simpel wie möglich, so wenig aktive Netze wie 
möglich, sonst kommst du nie in den unteren µA-Bereich.

Übrigens solltest du alle im Leerlauf nicht benötigten Schaltungsteile 
hinter dem µC physikalisch von der Versorgung trennen. Jeder Kondensator 
zieht Leckstrom, jedes Netz hat einen Leckstrom. Es summiert sich. 
Gemein dabei ist: Man merkt das am Labortisch oft nicht (Temperaturen, 
Schmutz...).

Ein solches Projekt ist sehr interessant, man lernt viel dabei :-)

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Guten Morgen,

kleines Update :)

3V LDO und 3.3V Buck parallel funktioniert wunderbar.

Allerdings ist es tatäschlich so, dass durch den Buck-internen 
Spannungsteiler um die 200µA Strom gesaugt werden, (auch) wenn dieser 
deaktiviert ist.

D.h. die MOSFET-Lösung von oben ist tatsächlich notwendig ...

Dann sinkt der Gesamt-Standby-Verbrauch von ca 250µA auf unter 50µA :)

Nochmals vielen Dank für all eure Antworten! :hugging:

: Bearbeitet durch User
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