Batterie-Ersatz für Kleingeräte / ultra-effiziente DC/DCs?

[Klaus R. (klaus2)]

Hallo zusammen,

ich möchte diskutieren, wie man am sinnvollsten "batterieelektrische 
Geräte" auf (kleine) LiPos umrüstet. Vll hilft dem ein oder anderen ja 
der Faden für eigene Ideen / Optimierungen.

Laden kann man "per Hand", bräuchte man mMn also nicht "bequem" per 
USB-C o.ä.

Bei mir umgerüstet: Kinderspielzeug, PIR Flur-/Badlichter, 
Fernbedienungen.

Dazu interessiert mich besonders, ob/welche Wandler es (käuflich) gibt 
die einen extrem geringen Eigenverbrauch im Standby haben - also 
"vermutlich" diejenigen, die auch in den x * AA (also step down oder up 
/ sepic) / 9V (step up) Batterien drin sind.

Ziel wäre dass der Wandler mindestens eine standby Zeit des Gerätes (zB 
Fernbedienung) von 6 Monaten mit single LiPo erlaubt.

Klaus.

[Stephan (stephan_h623)]

Ich seh den Sinn darin nicht.
Fernbedienung nimmt man eher Primärzellen.
Für den Rest kommen eh keine 6 Monate raus.

Kinderspielzeug verkauft man nach ein paar Jahren oder gibts weiter. Das 
funktioniert mit dem Umbau aber nicht mehr sinnvoll.
Für die Leuchten / Kinderspielzeug ist auch schnell die Leistung der 
ganz sparsamen Wandler zu klein.

[Uwe B. (Firma: TU Darmstadt) (uwebonnes)]

Li-Po und USB nachladen finde ich eine attraktive Alternative.

[Michael B. (laberkopp)]

Klaus R. schrieb:
> Dazu interessiert mich besonders, ob/welche Wandler es (käuflich) gibt
> die einen extrem geringen Eigenverbrauch im Standby haben

 Niedrigstleistungs-Step-Down-Schaltregler: TPS62840/TPS62841/TPS62849 
(1.8-6.5V 750mA 120nA Iq) ähnlich BD70522 (2.5-5.5V 500mA 180nA Iq) 
R1800K (2-5.5V 1mA 144nA Iq) ADP5304 (2-6.5V -> 0.8-5V 50mA 260nA Iq) 
RP512x (2-5.5V 300mA 300nA Iq) RT5707/A (2.2-5.5V 0.7-3.3V 400/600mA 
360nA Iq) XC9265/XCL210 (2-6V 200mA 500nA Iq) MP28300 (2-5.5V 300mA 
500nA Iq) LTC3642 (45V 50mA 15uA Iq) MAX16956 (3.5-36V 300mA 1.1uA-1.5mA 
Iq) TPS62056 (2.7-10V 800mA 65uA Iq) MAX38643 (0.5-5V 700mA 380nA Iq 5nA 
shutdown) LMR36506 (3.5V-65V 600mA 4uA Iq) LMR36503 (3.5-65V 300mA 6uA 
Iq) LM5165 (3-65V 150mA 10.5uA Iq) MAX17550 (4-60V 25mA 22uA Iq) 
MAX17552 (4-60V 100mA 22uA Iq) A8591 (4-35V 2A ca. 25uA Iq) MCP1602 
(0.8-5.5V 500mA 75uA Iq 50nA shutdown)
 Niedrigstleistungs-Step-Up-Schaltregler: 
MAX17220-1/MAX17222-3/MAX17224-5 (0.4-5.5V 0.25/0.5/1Asw ca.1uA) LP6260S 
(TDFN6 1..5V->5.1V 200mA 1uA Iq) MAX1724 (3uA) LTC1517-5 (Ladungspumpe 
6uA) TPS61023 (TI 1.8-5.5V 3uA SOT536 0.1uA shutdown 3.5Asw 0.6Vfb) 
TMI5120C (0.85->2.2-3.3V/100mA 20uA Spule in Zuleitung)
 Niedrigstspannungs-Step-Up-Schaltregler für 1 Zelle: ME2108, AW3606A 
(0.9-5.2V auf 2.5 bis 5.5V Iq 1uA ca. 200mA, isoliert bei turn off) 
XT1861 (0.9-6.5V 15uA TO92/SOT23) AIC3402 (0.75V-6V in 
2/2.2/2.7/2.8/3/3.3/3.6/5V in SOT23/SC70 mit 15uA Iq, Aic), 
https://www.mpja.com/download/ce830.pdf (ab 0.9V in 1.8-6.5V, 3 pin auch 
TO92, bis 10V durchleitend) AIC3411/3412/3413 (0.9V-5V in 1.65-5.5V bei 
0.5V FB in SC70-6/SOT23-6 mit 12.5/25uA Iq ohne ext Diode) AS1322 (AMS) 
L6920 (ST), LTC3401 (LT) TS3410 (150uA 6V 1A) ZXSC100 (Zetex) TPS61000 
(TI) NCP1450 (OnSemi), LTC3108 (LT, ab 20mV) MCP1640 (2-5.5V 100mA aus 
0.65V) LTC3525-3.3 BL8530 (siehe 
Beitrag "Re: Padauk MCU für 0.038 USD aus Taiwan") QX2303 
AIC1638/1642 (0.9-6V in 2.7..5V ext Schottky 15uA Iq SOT23/SOT89/TO92) 
TPQ05100xx (0.9V-5.5V 3Peak) MCP16251 (0.82V-5.5V 100mA 1.23V fb 8uA Iq)
 Ladungspumpen: ICL7660/LTC1044/MAX1044/LM2660/MIC2660 (5V/10mA), XC6351 
(1.2V <10mA Torex) LT1026/MAX680/681(=MAX232 ohne RS232), LTC1044A 
(12V/10mA) ICL7662 (15V/10mA), MAX662 (5V->12V/30mA), MAX619/LTC1046 
(5V/50mA), LTC1144 (15V/50mA), LTC1263 (5V->12V/60mA) LTC/MAX660/TC1121 
(5V/100mA LT/Maxim/Microchip) MAX665 (8V/100mA) MAX889/LM2662/LM2663 
(5V/200mA) TPS60130 (300mA/5V TI) LT1054 (100mA 15V Reichelt) ADM660 
SP6661 LM2660 (100mA) LM27761 (250mA 5V -> -1.5V..-5V) LM7705 (3V..5V -> 
-0.232V 20mA), ADM8660, WD3168 (geregelte 5V aus 2.7 bis 5.5V, 300mA, 
SOT23-5)

[Klaus R. (klaus2)]

Danke Michael...viel! Sry ich meinte mit käuflich als fertige PCB aber 
halt genau für diesen Zweck mit sehr geringem Iq und per Widerstand 
(umlötbar) einzustellende Vout. Auch im Sinne eines 
Erfahrungsaustausches konkreter Produkte.

Klaus.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Dazu interessiert mich besonders, ob/welche Wandler es (käuflich) gibt
> die einen extrem geringen Eigenverbrauch im Standby haben - also

Klar gibt es da was:

MP4582 Iq=8uA
LTC3642 Iq=12uA
TPS6211x Iq=20uA
TPS62120 Iq=11uA
TPS62840 Iq=60nA

Aber dann jammern wieder alle: kenn ich nit, frit ich nit, zu klein kann 
ich nicht loeten. Schaltregler sowieso baeh..., gibt es nicht bei 
Reichelt...
Geht das nicht mit Roehren? :-D

Aber geben tut dat. Aber du bist hier in Bereichen wo das gesamte 
Schaltungsdesign wichtiger fuer das Ergebnis ist als das abmalen eines 
Schaltplans aus dem Internet.

So ein Elko z.B:

https://www.reichelt.de/de/de/polymer-elko-39-f-16vdc-rd-p-elko-1-p192917.html?r=1

liegt bei 200 bis 1000uA, je nach Groesse an Leckstrom. Sollte man 
wissen. .-)

Vanye

[Georg M. (g_m)]

Klaus R. schrieb:
> Laden kann man "per Hand", bräuchte man mMn also nicht "bequem" per
> USB-C o.ä.

USB-C ist wichtig. Ich werde nichts mehr mit Micro-USB kaufen.

[Michael B. (laberkopp)]

Klaus R. schrieb:
> ich meinte mit käuflich als fertige

Keine Arme keine  Kekse.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Uwe B. schrieb:
> Li-Po und USB nachladen finde ich eine attraktive Alternative.

Ja, ich auch. Allerdings halt nicht für "always on" Geräte wie 
IR-Fernbedienungen. Schon NiMH-Akkus verlieren da mehr über 
Selbstentladung als was man an Energie letztlich verbraucht, weswegen 
man sie besser mit Alkali-Primärzellen bestückt.

Aber sonst ist ein TP4056-Board, ein Lipo geeigneter Größe und ein z.B. 
MCP1640 als Stepup auf 5V eine durchaus sexy Kombination. Die meisten 
DC/DC kann man auch per Pin abschalten, was neue Möglichkeiten eröffnet.

[Klaus R. (klaus2)]

...laden kann ja wer will - ist aber ab & an auch eine Platzfrage, wenn 
man 2...3x AAA/AA oder 9V ersetzen will (ohne alles umzubauen, auch 
mechanisch).

Ich ziele auf bestehende Batteriegeräte ab, bei Neukauf ist das was 
anderes.

Vanye R. schrieb:
> MP4582 Iq=8uA
> LTC3642 Iq=12uA
> TPS6211x Iq=20uA
> TPS62120 Iq=11uA
> TPS62840 Iq=60nA

Axel S. schrieb:
> MCP1640

Wäre was, wenn es ein sparsames Board gibt...ich müsste mal prüfen was 
ich hier schon so rumfliegen habe und was die im Leerlauf brauchen. Aber 
die Standard Ali Wandler werden kauf auf min Iq optimiert sein.

EDIT: Was ich hier habe hat alles 1...3mA Iq - way too much.

Klaus.

[Klaus R. (klaus2)]

...ich suche sowas wie im Anhang, mlccs gg was mit low Iq wechseln wäre 
dabei auch noch akzeptabel (guter Hinweise, Vayne).

Klaus.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> EDIT: Was ich hier habe hat alles 1...3mA Iq - way too much.

Klar, obige ICs sind ja auch momentan wohl State of the art und auch
entsprechend teuer. Das bekommen die Chinesen wohl noch nicht
hin.

Vanye

[Harald W. (wilhelms)]

Vanye R. schrieb:

> Geht das nicht mit Roehren? :-D

Vielleicht mit Kaltkathodenröhren? :-)

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Vielleicht mit Kaltkathodenröhren? :-)

Die sind teuer weil die alle fuer die kalte Fusion gebraucht werden.

Vanye

[H. H. (hhinz)]

Vanye R. schrieb:
> Geht das nicht mit Roehren? :-D

Aus dem Obi!

[Klaus R. (klaus2)]

Hat jmd vll mal sone 9V LiPo geöffnet und nen Foto von dem Innenleben + 
Messdaten des Iq? Im Batterieschrott hab ich leider auch noch nie eine 
gefunden ;)

Klaus.

[Lu (oszi45)]

Klaus R. schrieb:
> wie man am sinnvollsten "batterieelektrische
> Geräte" auf (kleine) LiPos umrüstet

Besser gar nicht, weil Deine Schaltwandler weniger saubere Spannung 
liefern als eine chemische Zelle. Deine Wandler hörst Du dann evtl. 
störend im Radio, welches Du damit versorgen möchtest.

[Julian L. (rommudoh)]

Klaus R. schrieb:
> Hat jmd vll mal sone 9V LiPo geöffnet

Hier, etwa ab Minute 21:
https://youtu.be/WrUbWsCm6r0

[Klaus R. (klaus2)]

Lu schrieb:
> welches Du damit versorgen möchtest.

Negativ 😅

[Manfred P. (pruckelfred)]

Klaus R. schrieb:
> Hat jmd vll mal sone 9V LiPo geöffnet und nen Foto von dem Innenleben

Ja, einfach zwei Zellen in Reihe, 8,4V voll und runter bis 6 Volt.
Gab es alles schon einmal und erst vor wenigen Tagen wiedergekäut.

Beitrag "Re: 9V Lithium-Ionen AKKU aufladen"

Beitrag "Re: Empfehlung NiMh 9V Akkus für U1252B?"

[Klaus R. (klaus2)]

Ach guck...2S sind das, bzw 3S mit LiFe...iwie ging ich von 1S mit boost 
aus :/

Danke.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Klaus R. schrieb:
> iwie ging ich von 1S mit boost aus :/

Auch die wird es tatsächlich geben. Ich komme mit passiv 2S zurecht, die 
haben keine erkennbare Selbstentladung.

Man muß aber schauen, es gibt Pfusch wie z.B. den China-Isolationstester 
BM500A, der damit nicht zurechtkommt.

[Flip B. (frickelfreak)]

MP4582 ist ein interressanter chip. Danke für den Hinweis. Mal schauen, 
wann der bei den Distris zu haben ist. Leider sind in dem bereich alle 
footrpints extrem unterschiedlich, so dass man schon im layout sich auf 
ein Produkt fixieren muss und nicht als bestückungsoptionen verschiedene 
einsetzen kann. Dann bleibt es erstmal beim LM5164 in meiner Anwendung.

[Klaus R. (klaus2)]

...diese liegen bei 180µ - wenig aber zuviel.

Klaus.