Forum: Markt [S] Spannungsregler 1117 3.3V low Iq (Low quiescent current)


von Daniel S. (d_s)


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Ich bin auf der Suche nach ein (paar) 1117 ca. 2.8V...3.3V Reglern mit 
sehr geringem Leckstrom für eine ESP32 Batterieschaltung mit Deep-Sleep.

zB der TI LM1117-Q1 3.3V mit 65µA

Hat jemand einen low Iq im Fundus?

(Alternativ warte ich auf die nächste Mouser/Digikey Bestellung)

von Michael B. (laberkopp)


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1117 sind 1117, wenn du was mit niedrigem Betriebsstrom haben willst 
(Leckstrom wäre Strom vom Ausgang in den Eingang) musst du andere Typen 
suchen.
Überraschenderweise brauchen weniger leistungsstarke Regler weniger Iq.


Niedrigstleistungs-Linear-Spannungsregler (mit oft sehr schlechten PSRR 
ab 100Hz): MCP1810 (150mA 1.2-4.2V bis 5.5V 20nA Iq 1nA shutdown) 
MCP1710 (200mA 1.2-4.2V bis 5.5V 20nA Iq 0.1nA shutdown) TPS7A02 (200mA 
25nA 0.8-5V bis 6V SOT23-5) TPS7A03 (200mA 200nA 0.8-5V bis 6V SOT23-5) 
STLQ020 (2-5.5V 200mA 300nA Iq) HE9073 (7V 100mA 300nA high speed low 
noise LDO DFN4/SOT23/SOT23-5/SOT89) NCP170 (2.2-5.5V 150mA 1.2-3.6V 
0.5uA Iq TSOP5) AIC2140 (2.2-5.5V 300mA 600nA Iq) XC6504 (150mA 600nA 
1.1-5V aus bis zu 6V capacitorless SOT25) XD6506 (150mA 800nA 1.2-5V aus 
6V SOT23-5) EC8841 (2.5-18V 50mA 1uA Iq) LN1121 (1.2-6V aus 6V 250mA 1uA 
Iq) MC78FC00 (2-10V 120mA 1uA SOT89) TP162 (600mA 2uA 1.2-3.3V 
TechPublic SOT23-5) LR8341 (Lori 40V 100mA 2uA SOT23-3L/SOT89) TP362 
(200mA 1.2-5V aus 36V 2uA TechPublic SOT23-5) TP552 (200mA 1.2-12V aus 
50V 2uA TechPublic SOT23-5) LT3009 (1.6-20V 20mA 3uA Iq SC70) STLQ015 
(2-5.5V 150mA 1uA) AIC1701/AIC1702 (150mA/350mA 0.8-5V 3uA Iq bis 
6/6.8V) AIC1701B (150mA 1.8/2.8/3.3V 1uA Iq bis 5.5V SOT23-5 DFN4) 
WL2825D (150mA 2.8/3V 0.6uA Iq bis 5.5V DFN4) MCP1700 (1.6uA aber 7uA 
bei 8uA Last, nur bis 6V) MCP1702-33 -50 (2uA Reichelt bis 13.2V) 
MIC5231 (10mA 0.12V 0.65uA Micrel) TPS780/781/782/783 (150mA 0.2V 0.5uA 
TI, bis 5.5V) RT9063 (2.5-6V 1.2-3.3V 250mA 1uA Iq) HT71xx (30mA 2.5uA 
Holtek, bis 24V) HT71xx-1 (10mA 2.5uA Holtek, bis 30V) HT71xx-3 (30mA 
1.5uA Holtek SOT23-5 bis 30V) HT75xx (4uA bis 24V 100mA) NCP551 (150mA 
bis 12V, 4uA OnSemi, kein erhöhter drop out Strom, bis 12V) AAT3220/1/2 
(1.1uA AnalogicTech SOT23-5/SOT89 150mA 0.2V) S817 (50mA 1.1-6V 1.2uA 
Seiko, bis 6V) MST56XXB (150mA 60V 2uA) MST53XXB (200mA 1.8-5V 1.6uA bis 
35V) EC85xx (200mA 1.8-5V 2.6uA bis 35V) XC6206/XC6411/XC6412 (200mA 6V 
1.2-5V 0.25V-1V 1-3uA) GS7159 (2uA/2.3-5.5V/150mA) LR1101 (100mA 1.2-5V 
aus 6V, 4uA) LR1012 (50mA 2.5uA bis 16V) AP7381 (2.8/3.3/5/7V fixed, 
3.3-40V 150mA 2.5uA) MCP1702/1703 (2uA/250mA/16V Microchip Reichelt) 
GS7118 (50mA, 4uA/3.8-24V) RT9072 (Richtek, 1.25-60V, 20mA 80V 23uA Iq 
3uA shutdown) XC6220 (1.6-6V 1.2-5V 1A SOT25, bis 70uA Iq in drop out 
ca. 1 Ohm) XC6210 (2-28V 5uA 150mA) NCP786L (55-450V 10uA 5mA 1.27-15V) 
LM2936 (3/3.3/5V 50mA aus 40V (60V HV) in TO92 Iq 15uA) MIC5280 (25mA 
4.5-120V 31uA 1.2-5V))

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Der TPS7A0533PDBVR von TI hat 1µA Ruhestrom

von Cartman E. (cartmaneric)


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Sebastian R. schrieb:
> Der TPS7A0533PDBVR von TI hat 1µA Ruhestrom

Dazu muss man ihn wohl aber auch ausschalten?

Der AP2205 hat disabled/ausgeschaltet, einen typischen Ruhestrom
von 0,01 uA.

von Michael B. (laberkopp)


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Cartman E. schrieb:
> Dazu muss man ihn wohl aber auch ausschalten?

Vor allem muss man dazu sein Datenblatt lesen.

Ist das in Zeiten des Internet wirklich so schwer?

300nA in shutdown.

von Cartman E. (cartmaneric)


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Michael B. schrieb:
> Cartman E. schrieb:
>> Dazu muss man ihn wohl aber auch ausschalten?
>
> Vor allem muss man dazu sein Datenblatt lesen.
Das Datenblatt des AP2205 kenne ich. ☺
Den benutze ich ja auch.

> Ist das in Zeiten des Internet wirklich so schwer?
>
> 300nA in shutdown.

Das hätte er mal dazuschreiben sollen. ☺

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Cartman E. schrieb:
> Das hätte er mal dazuschreiben sollen. ☺

Ich bitte um Verzeihung. Mir war nicht bewusst, dass ich zu viel 
erwarte, wenn ich voraussetze, dass ich schon den "Eigenverbrauch" im 
Betrieb meine, wenn es um Spannungsregler geht.

: Bearbeitet durch User
von Daniel S. (d_s)


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Danke euch für die Rückmeldungen so weit.

Zum Hintergrund etwas mehr (dachte nicht zwingend dass es das braucht)
Ich wollte im Format des existierenden 1117/SOT-223 bleiben, da ich das 
ESP32 DEVKITC verwenden wollte; möchte nur 1-2 Logger mit ESP32 und 
BME280 bauen mit folgendem Aufbau bauen:

BATT-> LDO-> ESP32

Der ESP32 soll alle x-min aufwachen, Temperatur und Feuchte messen und 
per WIFI an einen Webserver loggen. Danach wieder schlafen für x-min.
Heißt auch, dass der LDO nicht enabled/disabled wird.

Der Quiescent Current fließt also auch, wenn der ESP32 im Deep Sleep ist 
und entlädt die Batterie.
Beim vorhandenen AMS1117 (oder ähnliches) sind das 5mA, die messe ich 
auch genau so im Deep Sleep, eine 18650 mit 2500mAh würde so ca. 14 Tage 
überleben.

Daher die Idee nach einem baugleichen im SOT-223 Format.

Aufgrund des Posts mit den Vorschlägen von "laberkopp" habe ich einen 
NCP163ASN330T1G reingefummelt, den ich da hatte.
Der ist ähnlich zu den TI TPS7Axxx.
Hatte nun die Folge, dass wenn der WIFI Task aufgerufen wurde, der ESP32 
wegen des hohen Strombedarfs abgestürzt ist und es damit eine Reboot 
Schleife gab.
Habe das nun mit einem 680uF Kondensator am LDO Ausgang "verbessert".
Mit einer weiteren Reduktion der Taktrate des ESP von 240MHz auf 80MHz, 
bekomme ich nur noch "sporadisch" Brownout Resets (Spannung ist auch 
hier auf die niedrigste Schwelle von 2.43V eingestellt).

Immerhin ist der Strom im Deep Sleep nun auf ~900µA gesunken.
0,9mV über den 100mR in der Zuleitung, siehe Bild.

Ist der Unterschied vom AMS1117 zu einem zugegeben "Miniatur" LDO 
tatsächlich so groß, dass die Strom Peaks -selbst mit 680uF- am LDO 
Ausgang nicht zu handeln sind?
Oder liegt das am fliegenden Aufbau und Einfluss der 
Leituns-Induktivitäten für die HF Strom-Peaks?

von Gerd E. (robberknight)


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Daniel S. schrieb:
> Aufgrund des Posts mit den Vorschlägen von "laberkopp" habe ich einen
> NCP163ASN330T1G reingefummelt, den ich da hatte.

Der ist für max. 250mA gemacht, die 1117er in SOT223 sind eher für ~1A 
max. Dennoch ist das kurzzeitige Current Limit des NCP163ASN330T1G bei 
um die ~600mA. Ich glaube nicht dass der ESP32 so viel zieht beim 
Senden.

Eher dürfte die Regelung zu langsam sein. Ursache dafür zu wenig 
Kapazität an Eingang und Ausgang oder Layout.

Der fette Elko - hast Du den am Eingang oder am Ausgang? Was hast Du an 
der anderen Seite?

Im Datenblatt steht was von 1µF. Allerdings sollten das dann auch echte 
1µF sein, inkl. DC-Bias-Derating wenn es sich um Kerkos handelt. Da muss 
also vermutlich mehr hin.

Sparsamere Regler und welche mit besonders niedrigem Dropout sind 
anspruchsvoller an Layout und Kondensatoren als ältere Regler wie 1117, 
LM317 und Konsorten.

Ansonsten auch mal mit dem Oszi an Eingang und Ausgang gleichzeitig 
schauen was tatsächlich los ist wenn es zu dem Problem kommt. Lass den 
ESP32 ständig ein GPIO toggeln und nimm nen Dropout-Trigger am Scope. 
Damit müsstest Du den Moment des Absturzes gut triggern können.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Daniel S. schrieb:
> Immerhin ist der Strom im Deep Sleep nun auf ~900µA gesunken.
> 0,9mV über den 100mR in der Zuleitung, siehe Bild.

Sind 9mA ...

von Michael B. (laberkopp)


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Daniel S. schrieb:
> ESP32
> Der ESP32 soll alle x-min aufwachen, Temperatur und Feuchte messen und
> per WIFI an einen Webserver loggen

Was willst du da einen low-Iq Regler ? WLAN frisst Strom ohne Ende. Wenn 
du nur 1 x am Tag oder in der Woche eine WLAN-Verbindung aufbauen 
müsstest, ok, aber alle paar Minuten ?

Klar falsches Konzept.

Es hat seinen Grund, warum batteriebetriebene Funksensoren nicht direkt 
ins WLAN funken, warum es das nicht fertig gibt was du bauen willst. Die 
Hersteller wissen was, was du noch nicht weisst.

: Bearbeitet durch User
von Helmut -. (dc3yc)


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Michael B. schrieb:
> Die
> Hersteller wissen was, was du noch nicht weisst.

Und die Hersteller schreiben auch, dass der BME280 nicht zum Messen der 
Temperatur taugt. Die gemessene Temperatur ist immer ein paar Grad zu 
hoch und dient laut Datenblatt nur der Temperaturkompensation der 
Messwerte von Druck und Feuchte. Das steht irgendwo in den Fussnoten 
drin! Wenn du genaue Temperaturen haben willst, nimm SHT von Sensirion.

von Sebastian W. (wangnick)


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Daniel S. schrieb:
> Hatte nun die Folge, dass wenn der WIFI Task aufgerufen wurde, der ESP32
> wegen des hohen Strombedarfs abgestürzt ist und es damit eine Reboot
> Schleife gab.

Ich verwende bisher den MCP1825S33 für den ESP32 mit WLAN. Der hat laut 
DB 120uA Eigenbedarf. Ich habe jetzt gerade ein Paar TLV76133 geordert, 
die haben einen größeren Eingangsbereich, sollten 1A liefern, und haben 
nur 60uA Eigenbedarf.

LG, Sebastian

von Sebastian W. (wangnick)


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Daniel S. schrieb:
> Hatte nun die Folge, dass wenn der WIFI Task aufgerufen wurde, der ESP32
> wegen des hohen Strombedarfs abgestürzt ist und es damit eine Reboot
> Schleife gab.

Für das WLAN braucht der ESP32 anscheinend über längere Zeit 500mA.
Ich verwende bisher den MCP1825S33 für den ESP32 mit WLAN. Der hat laut 
DB 120uA Eigenbedarf. Ich habe jetzt gerade ein Paar TLV76133 geordert, 
die haben einen größeren Eingangsbereich, sollten 1A liefern, und haben 
nur 60uA Eigenbedarf.

LG, Sebastian

von Manfred P. (pruckelfred)


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Daniel S. schrieb:
> Der ESP32 soll alle x-min aufwachen, Temperatur und Feuchte messen und
> per WIFI an einen Webserver loggen.

Angeschissene raustreten, ich hab's mir fast gedacht.

Du wirst keinen Regler mit sehr geringem Querstrom finden, der den 
Strombedarf des ESP bei aktivem Funk liefern kann. Da muß wohl ein 
zweistufiges Konzept her, Aufwachen und einen weiteren Regler 
aktivieren.

Sebastian W. schrieb:
> Der hat laut DB 120uA Eigenbedarf.
> [..]
> und haben nur 60uA Eigenbedarf.

Beides für Batteriebetrieb recht viel, die kleinen MCP17xx oder HT7xxx 
liegen unter 6 µA, aber können halt den Strom nicht.

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