STM32 -> Batteriebetrieb und Stop Mode

[Thorsten (Gast)]

Hallo in die Runde,

habe eine Schaltung entworfen mit einem STM32F103C8, der jede Stunde 
einmal einen kleinen Motor (~200mA) für eine Minute laufen lässt 
(durchschnittlich also ~3,5mA), das ganze ist batteriebetrieben mit 3 
LiIonen-Akkus. Um den Stromverbrauch gering zu halten, versetze ich den 
Mikrocontroller in der Wartezeit jeweils in den Stopmodus mit Uhrenquarz 
zum Aufwecken. Laut STM32-Datenblatt soll ein Verbrauch von ~15µA übrig 
bleiben. Was ich nicht bedacht hatte, ist der hohe Verbrauch des 
Festspannungsreglers, der die Batteriespannung auf 3,3V runterregelt. 
Dort fließen allein etwa 10mA. Dazu hängt noch ein Treiber-IC an der 
Versorgung, der nochmal ein paar Milliampere "zieht".

-> Meine Frage ist nun, wie kann man den Verbrauch während des 
Stop-Modus drücken? Eine Batterieladung sollte für 3 Wochen halten, d.h. 
der Ruhestrom sollte unter 0,5mA liegen.

Die erste Überlegung war, einfach den Mikrocontroller von der ersten 
Zelle direkt zu versorgen und die 3er-Serie während der Wartezeit 
abzutrennen. Das Problem ist aber dass die Batteriespannung bei voller 
Ladung für den STM32 zu hoch ist.

-> Wie kann man die Spannung ohne große Verluste absenken?

Was ich probiert habe, ist zwei Dioden 1N4148 in Reihe zu schalten und 
dann per Widerstand die Last simuliert. Evtl. braucht es auch im Betrieb 
einen Widerstand parallel zum Mikrocontroller, um zu garantieren dass 
die Spannung nicht kurzzeitig über die Rauchgrenze geht. Das Problem ist 
dann wiederum, dass beim höheren Verbrauch im Normalbetrieb die Spannung 
an den beiden Dioden zu weit abfällt. Der Treiber-IC erwartet mindestens 
2,5V für High-Pegel, dann braucht man ja auch noch einen Störabstand. 
Evtl. könnte ich einfach den Festspannungsregler per Mosfet zuschalten, 
allerdings müsste dann vermutlich auch der Ausgang getrennt werden. Also 
insgesamt ziemlich aufwendig und dann wäre noch die Frage wie 
temperaturstabil die Diodengeschichte ist.

-> Gibt es bessere Vorschläge?

(Auf eine andere Akkutechnologie möchte ich nicht gehen.)

Vielen Dank!

[Schorsch X. (bastelschorsch)]

Wie wär´s mit einem Spannungsregler mit geringer Stromaufnahme z.b. 
AP7361C (ca. 65uA) an der ersten Zelle.

[Mehmet K. (mkmk)]

Für solche zeitgesteuerte Anwendungen, wo es auf minimalen 
Stromverbrauch ankommt, verwende ich den TPL5111 und steuere damit einen 
Spannungsregler.
Vin 1,8V - 5,5V
Stromverbrauch @2.5V  35 nA
Den zeitlichen Perioden-Interval des TPL5111 kannst Du mit einem 
Widerstand zwischen 100ms und 2 Std. festlegen.
Sobald der MCU seine Arbeit erledigt hat, triggert kurz den DONE Eingang 
und der TPL5111 schaltet den Spannungsregler ab.

[Stefan F. (Gast)]

Geeignete Spannungsregler: MCP1701, MCP1702, HT7833, XC6220

[Thorsten (Gast)]

Also doch so einfach :-)

Vielen dank für die Vorschläge!

@Mehmet K.: auch sehr interessant, das behalte ich mal im Hinterkopf!