Potenzia o riduci il regolatore per la durata della batteria?

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Voglio creare un nodo sensore wireless che funzionerà a circa 2,5 V. Sto cercando di decidere se far funzionare 3 batterie alcaline in serie con un convertitore buck o in parallelo con un convertitore boost. Immagino che se entrambi i convertitori avessero la stessa efficienza, diciamo l'88%, funzionerebbero tanto quanto l'un l'altro?

La corrente richiesta per questo progetto dovrebbe essere <200mA

— Matt Williamson
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Perché non ottenere un buck / boost che funzioni da 3 V a 1,8 V e utilizzarne solo due in serie? Permette un certo passaggio in modo da ottenere un'efficienza migliore dell'88%. O qual è l'intervallo di input nel tuo sensore? Avresti persino bisogno di un regolatore se ci vogliono da 3 V a 1,8 V?

— Passante dal

Mi piacerebbe saltare un regolatore, ma sto usando l'ADC sull'MSP430, che credo richieda un minimo di 2.2v. Puoi approfondire un po 'il buck / boost in serie? Stai dicendo qualcosa come avere la tensione potenziata e poi abbassata avrà una maggiore efficienza?

— Matt Williamson,

Ah no. Intendevo un buck / boost, un ic che regola sia su che giù se necessario. E due in serie, intendevo due batterie in serie per la gamma completa da 3,0 V - 1,8 V. Quale MSP430?

— Passante dal

Inoltre, non sono bloccato in MSP430. È semplicemente attraente a causa del basso numero di componenti e della bassa potenza. Sono molto aperto alla linea STM32.

— Matt Williamson,

Non ho optato per un modello particolare, ma ne guardavo uno con un sensore Temp.

— Matt Williamson,

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Faccio questo genere di cose per vivere. Presumibilmente il tuo sensore trascorrerà la maggior parte del suo tempo addormentato, solo svegliarsi per leggere o inviare dati periodicamente. In tal caso, un regolatore lineare potrebbe essere un'opzione migliore.

Ad esempio, un TPS78225 ti darebbe 2,5 V a 150 mA. Tenere presente che i picchi e gli induttori possono soddisfare picchi nella domanda attuale. Questo dispositivo ha una corrente di quiescenza di 0,5uA, quindi se il dispositivo trascorre la maggior parte della sua vita addormentata, si dovrebbe essere in grado di scendere all'intervallo uA a singola cifra.

Invece di usare 3 cellule, considera l'utilizzo di 4 (2x2) o forse di una chimica diversa (il litio ti darà 3,6 V per cella). Ovviamente è necessario ridurre al minimo la caduta di tensione per LDO.

Questo metodo sarà probabilmente molto più efficiente di qualsiasi sistema di commutazione se la corrente inattiva è molto bassa. Potresti persino realizzare una soluzione ibrida in cui usi un LDO per il microcontrollore e il regolatore di commutazione che viene acceso solo quando necessario.

— utente
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È un'idea molto interessante! Per me ha senso.

— Matt Williamson,

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In generale, e tutte le altre cose essendo più o meno uguali, le perdite di I ² R saranno il costo principale dell'efficienza in un convertitore di potenza. Pertanto, sarebbe un obiettivo mantenere le correnti più basse possibili.

Ciò implicherebbe che l'efficienza complessiva del sistema sarà migliore con un convertitore buck che con un convertitore boost. Le correnti medie nelle batterie, nella bobina e nell'elemento di commutazione saranno tutte inferiori.

— Dave Tweed
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Con un booster potresti essere ancora in grado di farlo funzionare vicino a 0,5 volt. Se i 3 in serie cadessero tutti a circa 0 9 volt probabilmente saresti sballato. Quindi è un booster per la mia scelta, ma scegli attentamente il tuo chip. Inoltre, devi considerare che tutte e tre le batterie devono essere della stessa carica o ci saranno altre perdite. Non così in serie.

Informazioni aggiuntive sull'ESR della batteria che dovrebbero essere prese in considerazione : la resistenza in serie effettiva di una batteria alcalina "tipica" è di circa 0,3 ohm (consultare il file PDF Energizer ). Per una configurazione in serie, l'ESR sarà di circa 0,9 ohm e per 3 batterie parallele ugualmente "cariche", l'ESR è di 0,1 ohm.

— Andy aka
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Se 3 in serie fossero a .9v, ciò non significa che il dollaro otterrebbe 2.7? Fallirebbe perché molte patatine necessitano di un margine adeguato per vin sul vout o per qualche altro motivo?

— Matt Williamson,

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sì, hai bisogno di un po 'di margine e forse circa 0,8333 è il limite teorico.

— Andy aka

Puoi consigliare un potenziale chip?

— Matt Williamson,

Qual è il tuo intervallo di carico attuale? Con ciò possiamo formulare una raccomandazione per entrambe le opzioni buck e boost. Alcuni convertitori buck hanno la capacità di bypass o duty cycle del 100%, quindi potrebbero funzionare fino quasi al limite teorico, ma Andy ha ragione nel fatto che potresti sfruttare meglio l'energia nelle celle con un convertitore boost.

— John D,

Ho modificato la domanda. Ho bisogno di circa 200mA, arrotondato per eccesso.

— Matt Williamson,

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Corretto, ma l'efficienza varia in base al carico, quindi dovrebbero avere lo stesso profilo di efficienza sul campo operativo. Inoltre, alcuni controller / convertitori hanno modalità di efficienza del carico leggero che possono fare una grande differenza per la durata della batteria se il sensore non assorbe molta corrente o se ha una modalità di sospensione o risparmio energetico.

— Giovanni D.
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Per le dimissioni

— Matt Williamson,