Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche Buck-/Boost-/Bypass-Schaltregler 1,9V/3,3V aus 2xAA


von Moritz A. (moritz_a)


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Hi,

folgende Anforderung: Mikrocontroller, zusammen mit ein paar Sensoren, 
betrieben aus 2xAA. Max. Stromaufnahme liegt im ein- bis zweistelligen 
mA-Bereich, habe das nicht genauer durchgerechnet bisher.

Der Atmel läuft ab 1,8V, die Sensoren brauchen aber 3,3V. Daher Suche 
ich einen effizienten Schaltregler, der mir umschaltbar eine der beiden 
Spannungen liefert, und (im Idealfall) auch eine Bypass-Funktion hat. 
Ich habe leider keinen ADC-Pin mehr frei und würde aber gerne 
gelegentlich die Batteriespannung messen.

Also im Prinzip eine Kombination aus MCP1640C und TPS62732, ein 
"Push-Pull-Enable" (falls es sowas gibt, also im Prinzip den Ausgangspin 
Low->1,8V, High->3,3V, hochohmig->bypass) würde das Einfügen in die 
vorhandene Schaltung stark vereinfachen.

Grüße
Moritz

von Micha (Gast)


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Naja du könntest einen Boost-Wandler mit externem Feedback nehmen und 
die Widerstände über IOs umschalten.

von MaWin (Gast)


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Wenn du 2 x AA hast, hast du sowieso zumindest 1.8V, kannst also den 
Atmel direkt daraus versorgen, ohne Verluste durch einen Schaltregler. 
Die 3.3V für den Sensor kannst du durch einen abschaltbaren Step Up 
erzeugen. Normale Step Ups lassen, wenn sie abgeschaltet sind, immer 
noch die Eingangsspannung minus einem Diodenspannungsabfall durch. Dort 
müsstest du den Schaltregler mit einem externen Transistor abschalten 
und kannst daher problemlos einen nicht-abschaltbaren Step Up auch mit 
hohem Eigenbedarf nehme. Bei wenig Strom einfach an einen (oder ein paar 
parallel geschaltete) Port-Pin hängen.

von Moritz A. (moritz_a)


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MaWin schrieb:
> Wenn du 2 x AA hast, hast du sowieso zumindest 1.8V, kannst also den
> Atmel direkt daraus versorgen, ohne Verluste durch einen Schaltregler.

Die Verluste durch den Schaltregler sind nur geringer als die 
Einsparungen durch die verminderte Versorgungsspannung, Größenordnung 
~2mA bei 1.8V vs ~4.2mA bei 3V.

Der erwähnte MCP1640C bietet ja schon genau die gewünschte 
3.3V/Passthrough-Funktion. Der Spannungsregler soll natürlich vor dem 
Mikrocontroller sitzen, also auch dessen VCC durchlassen/erzeugen, damit 
ich mir die Pegelkonvertiererei sparen kann.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Moritz A. schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Wenn du 2 x AA hast, hast du sowieso zumindest 1.8V, kannst also den
>> Atmel direkt daraus versorgen, ohne Verluste durch einen Schaltregler.
>
> Die Verluste durch den Schaltregler sind nur geringer als die
> Einsparungen durch die verminderte Versorgungsspannung, Größenordnung
> ~2mA bei 1.8V vs ~4.2mA bei 3V.

Warum? Was macht dein AVR denn, wenn die Sensoren ausgeschaltet sind? 
Sollte der nicht die meiste Zeit im Sleep verbringen?


XL

von Moritz A. (moritz_a)


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Axel Schwenke schrieb:
> Warum? Was macht dein AVR denn, wenn die Sensoren ausgeschaltet sind?
> Sollte der nicht die meiste Zeit im Sleep verbringen?

Wo du recht hast, in der Zeit treibt er zwar das LCD, aber die 
Unterschiede im µA-Bereich sind hier wohl zu vernachlässigen.

Eine On-Phase dauert ca 3s, wobei hiervon ca 2,5s 3,3V und den Rest 1,8V 
benötigt werden. Danach kommen 177s sleep, so dass sich 3-Min-Intervalle 
ergeben.

Ich habe dem Datenblatt (xmega128b3) folgende Werte entnommen:
                         1,8V     3V
active@2MHz(1)           650µA   1000µA
power-save, lcd. wdt     4,6µA    5,2µA

(1) All Power-Reduction Registers Set, also realistisch obendrüber, da 
sämtliche Peripherie fehlt.

Rechnerisch sind das 13 gegenüber 18 Jahren bei Alkaline (habe mit 2.5Ah 
gerechnet), also im Bereich der Selbstentladung. Da ist wahrlich der 
Effekt der weiteren Verbraucher, die wohl mehr im Bereich 5-10mA während 
der Messphase anzusiedeln sind, der Entscheidende.

Die Werte oben stammten noch aus dem attiny2313a, entweder haben die den 
Aufbau ihrer Tabellen massiv geändert, oder der xmega ist wirklich 
massiv sparsamer.

Daher will ich es auch nicht erzwingen, nur falls es solch einen 
Controller geben würde, der auch preislich im Rahmen liegt, hätte ich 
ihn eben verbaut. Schaden wird es nicht.

von Basti (Gast)


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Oder nen einfacher Spannungsdoppler mit Kondensator und Diode... evtl. 
noch eine Stufe mehr... betrieben aus dem PWM PIN des XMegas... wenns 
hier eh bloß um ein paar mA für den Sensor noch geht...

von Moritz A. (moritz_a)


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Moritz A. schrieb:
> Der Spannungsregler soll natürlich vor dem
> Mikrocontroller sitzen, also auch dessen VCC durchlassen/erzeugen, damit
> ich mir die Pegelkonvertiererei sparen kann.

von Arc N. (arc)


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Was spricht gegen eine Lithium-Primärzelle in Mignon-Größe statt zwei 
Alkaline?
http://www.farnell.com/datasheets/609536.pdf

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