Hi, ich suche den sparsamsten (low bias current) Spannungsregler. Eingangsspannung wird aus zwei in Reihe geschalteten Li-Ionen-Akkus bestehen und soll so effizient wie möglich auf 5V geregelt werden. Ein LP2950 hat einen viel zu großen Stromverbrauch bzw. bias current von 75µA[1]. Am liebsten hätte ich ca. 1/10 davon (noch weniger wäre natürlich noch besser). Gefunden hier[1] habe ich einen MCP1702, der laut Tabelle nur 2µA Stromverbrauch aufweist. [1] https://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung_aus_einer_Zelle
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Du willst/musst Strom sparen und nimmst dann einen Linearregler und 5V? Schläft denn deine Schaltung/uC (fast) die ganze Zeit und zieht dann nur wenige µA, damit sich das lohnt?
TPS780-Serie von TI, 0,5µA Micrel ist sicher auch einen Blick wert. edit: http://www.micrel.com/index.php/en/products/power-management-ics/ldos/single-ldos/article/1-mic5231.html
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oderwas schrieb: > ich suche den sparsamsten (low bias current) Spannungsregler. Was nützt es, wenn der Spannungregler selbst wenig Strom braucht, aber die Spannung regelt, indem er überschüssige Spannung verheizt.
Bin ich der Einzige, der bei den geringen Strömen auch an die Selbstentladung denkt? Wenn gleich diese bei Li-Ion nicht sooo extrem ausgeprägt ist, ist sie dennoch vorhanden. Bei einer Zelle von 2200mAh und 1% pro Monat wären das doch knapp 30µA, wenn ich nicht komplett falsch gerechnet habe? Gruß
Praktiker schrieb: > Was nützt es, wenn der Spannungregler selbst wenig Strom braucht, aber > die Spannung regelt, indem er überschüssige Spannung verheizt. So lange man im Schnitt nur extrem wenig Strom benötigt, ist das effizienter als ein Schaltregler, der einen immer höheren Eigeverbrauch hat.
Die Schaltung selbst zieht <25µA, 75µA sind also sehr viel für ein einziges Bauteil im vergleich zu einer ganzen Schaltung. klausr, genau. H.Joachim Seifert, danke. M. P., 30µA sind immer noch deutlich weniger als 75µA.
Hallo, die Eval Boards von Atmel haben da eien Regler von ROHM drauf, der ist extrem sparsam, der wird mit einer Li-Knopfzelle betrieben. Es sind die ARM9 Boards AT91SAM9G10,15,25 usw. Gruß Sascha
Ein Linearregler kann schon passen bei so wenig Strom. Die Frage wäre eher ob es 5 v sein müssen. Bei 3 V käme man mit 1 Zelle aus und µC und ähnliches brauchen da noch einmal weniger Strom.
oderwas schrieb: > Hi, > ich suche den sparsamsten (low bias current) Spannungsregler. > Eingangsspannung wird aus zwei in Reihe geschalteten Li-Ionen-Akkus > bestehen und soll so effizient wie möglich auf 5V geregelt werden. Ein > LP2950 hat einen viel zu großen Stromverbrauch bzw. bias current von > 75µA[1]. Am liebsten hätte ich ca. 1/10 davon (noch weniger wäre > natürlich noch besser). Gefunden hier[1] habe ich einen MCP1702, der > laut Tabelle nur 2µA Stromverbrauch aufweist. > > [1] https://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgun... Schau dir die eh schon gefundene MCP17xx-Serie von Microchip an. Besseres wirst Du vermutlich nicht finden. Und schau dringend, daß du auf 3,3V für Dein System kommst. Sonst wird das nix. BTDT klausr schrieb: > Du willst/musst Strom sparen und nimmst dann einen Linearregler > und 5V? Ja. Bei 20nA Ruhestrom des Reglers (zB. MCP1710) kannst lange suchen bis Du einen Switcher findest. Und auch bei 2uA sind Swicher weit weg von einer konkurzenfähigen Stromversorgung. bzgl 1710: der ist dennoch tricky, bleib mit der Eingangsspannung von den zulässigen 5,5V soweit wie nur möglich weg, mehr als 5V sind bei dem nicht sinnvoll. > Schläft denn deine Schaltung/uC (fast) die ganze Zeit und zieht dann nur > wenige µA, damit sich das lohnt? Was ggfs helfen kann: ULP-Stromversorgung für Standby und ein entsprechend Stromsparend(*) ein/ausschaltbarer Switcher für die Zeit wenn "Leistung" gebraucht wird... es hilft nix viel wenn der schaltbare Switcher selbst im ausgeschaltenen Zustand immer noch uA zieht.... Grüße MiWi
MiWi schrieb: >klausr schrieb: >> Schläft denn deine Schaltung/uC (fast) die ganze Zeit und zieht dann nur >> wenige µA, damit sich das lohnt? > > Was ggfs helfen kann: ULP-Stromversorgung für Standby und ein > entsprechend Stromsparend(*) ein/ausschaltbarer Switcher für die Zeit > wenn "Leistung" gebraucht wird... Naja, hatte ich ja vermutet. Nur würde ich halt schauen, ob man von den 5V wegkommen könnte, evtl. sogar vom Regler an sich -> den uC direkt an den LiIon Zelle betreiben.
Ist immer schwer, etwas zu empfehlen, wenn man fast keine Informationen bekommt. Ich würde z.B. einen AVR im Power-Down Mode direkt aus einer Zelle speisen, der dann nur bei Bedarf den Hauptregler zuschaltet. Der könnte auch gleich den Tiefentladeschutz mit übernehmen.
hier im Transistortester gibt es doch eine Schaltung die nur 20nA im Standby saugt ! Aber der Controller muss handgestartet werden per Taster, selber aufwachen geht halt nicht, aber wie schon gesagt wurde, man kann nix empfehlen solange die Bedingungen unklar sind ...... kommt es auf niedrigsten standby Strom an und aufgeweckt wird per Taster ? kommt es auf niedrigsten Verbrauch an wenn die Schaltung schläft ? Wie ist das ON/OFF Verhältnis ? Es hat keinen Sinn 10µA zu sparen wenn die ON Zeit länger ist und mehr braucht. Ich muss aber keinen Standby Strom von 1mA akzeptieren wenn der von Hand aufgeweckt wird. Ich könnte mir auch eine Kombi aus Linearregler um aus dem Standby zu kommen vorstellen mit Schaltregler der danach den Linearregler überbrückt und abschaltet.
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Peter Dannegger schrieb: > Ist immer schwer, etwas zu empfehlen, wenn man fast keine Informationen > bekommt. Das trifft die Sache mal wieder auf den Kopf. Es kommt auf das genaue Einsatzszenario an und dann kann man anfangen zu rechnen, wo und wie man den Sparhebel ansetzen kann.
Stromspar bedeutet in der Regel weniger als 5V. Ich wuerd mal schaltregler wie die TPS62056 oder aehlich. Der zieht 15uA oder so.
Danke für eure Antworten. Wenn es sonst keine Nachteile zum LP2950, werde ich den MCP17xx-Serie mir genauer angucken. Hat ähnliche pins/Aussehen und es muss nichts an der Schaltung verändert werden. MiWi schrieb: >Schau dir die eh schon gefundene MCP17xx-Serie von Microchip an. >Besseres wirst Du vermutlich nicht finden. >Und schau dringend, daß du auf 3,3V für Dein System kommst. Sonst wird das nix. BTDT Auf 4,5V kann die Schaltung runter gehen, gibt es da was? Schröpfo Gnadenlos schrieb: >Stromspar bedeutet in der Regel weniger als 5V. Ich wuerd mal schaltregler wie die TPS62056 oder aehlich. Der zieht 15uA oder so. Auf 4,5V kann die Schaltung runter gehen, gibt es da was? (meist ja leider immer in diesen Schritten 3V;3,3V,5V) --- Einen Schalter zum Ein-/Ausmachen gibt's zwar, es soll aber meist mit Akkus lange laufen wenn man unterwegs ist und dann Daten loggen. Und auch generell ist ja oft eine Schwäche bei vielen (selbst sehr kleinen) Schaltungen, dass die nur Wochen, nicht Monate/Jahre mit Akkus laufen können.
M. P. schrieb: > Bin ich der Einzige, der bei den geringen Strömen auch an die > Selbstentladung denkt? Wenn gleich diese bei Li-Ion nicht sooo extrem > ausgeprägt ist, ist sie dennoch vorhanden. > Bei einer Zelle von 2200mAh und 1% pro Monat wären das doch knapp 30µA, > wenn ich nicht komplett falsch gerechnet habe? Dafür musst du die Zelle schon ziemlich warm lagern. ;-) Geh' mal (bei Zimmertemperatur) eher von 1 µA aus. Habe kürzlich ein altes Handy für meinen Sohn gekauft, das hatte sich jemand original verpackt (ohne es zu öffnen) für mehrere Jahre als Reserve in den Schrank gelegt und dann verkauft. Ich hatte da so meine Befürchtung, aber der Akku ist tatsächlich noch OK gewesen. oderwas schrieb: > Auf 4,5V kann die Schaltung runter gehen, gibt es da was? Spricht eigentlich was gegen eine Zelle und einen Step-Up? Vorteil ist, dass du den ganzen Salat mit dem Balancieren der Zellen sparen kannst.
>Spricht eigentlich was gegen eine Zelle und einen Step-Up? Vorteil
ist, dass du den ganzen Salat mit dem Balancieren der Zellen sparen
kannst.
Meinste mit dem Balancieren wenn man zwei/mehrere Zellen hat, dass die
dann gleich belastet werden?
Step-Up und eine Zelle ginge auch, aber gibt es da auch sparsame bzw.
ist diese Methode mindestens genauso sparsam?
oderwas schrieb: > Meinste mit dem Balancieren wenn man zwei/mehrere Zellen hat, dass die > dann gleich belastet werden? Bzw. gleich geladen. Die Zellen haben immer geringe Unterschiede in den Kapazitäten, was zur Folge hat, dass eine von beiden eher entladen bzw. geladen ist. Dadurch kannst du nicht einfach die Klemmenspannung des Packs auf 8,40 V begrenzen, um eine Überladung zu verhindern. Die Zelle mit der geringeren Kapazität ist ja eher voll, sodass ihre Klemmenspannung überproportional steigt, bspw. auf 4,30 V (was die Zelle bereits schädigen kann, bei noch höheren Spannungen droht Brandgefahr), während die mit der geringeren Kapazität noch bei 4,10 V herumdümpelt. Daher benötigen Reihenschaltungen aus LiIon-/LiPoly-Zellen einen balancer, der beim Laden die Zelle mit der höheren Spannung mit einem Widerstand geringfügig überbrückt, damit beide Zellen etwa gleichauf liegen. > Step-Up und eine Zelle ginge auch, aber gibt es da auch sparsame bzw. > ist diese Methode mindestens genauso sparsam? Da ein ordentlich aufgebauter Schaltregler durchaus 90 % Wirkungsgrad erreichen kann, ist das durchaus drin, denn den Linearregler würde ja Energie verheizen. Wie oben aber schon geschrieben worden ist, hängt das natürlich auch vom Betriebsmodus ab, also ob das Ding überwiegend schläft und nur mal kurz kräftig Strom zieht oder eher gleichmäßig die Batterie im Betrieb belastet. Ein Schaltregler, der sowohl mit geringen (Schlaf) als auch hohen Lasten einen guten Wirkungsgrad hat, ist nicht ganz einfach zu bauen. Andererseits: eventuell kann man ja den Schlafstrom mit einem Kondensator puffern, sodass der Schaltregler immer nur mal periodisch aufwachen muss?
oderwas schrieb: > Eingangsspannung wird aus zwei in Reihe geschalteten Li-Ionen-Akkus > bestehen und soll so effizient wie möglich auf 5V geregelt werden. Ich würde probieren, die Schaltung aus 1 Lipo zu versorgen und die Spannung direkt auf den uC zu geben. Nicht umsonst können uC heutzutage in einem weiten Spannungsbereich betrieben werden.
Ok, wusste nicht, dass das so relativ kritisch ist. Dann könnte ich eine größere 26650 stattdessen nehmen. Und welchen effektiven/sparsamen Step-up würdet ihr empfehlen? Also: eine Li-Ion Zelle auf 4,5V mindestens. Mit einem Eigenverbrauch von bis 30-40µA wäre ich zufrieden. 10µA wäre natürlich super.
>Ich würde probieren, die Schaltung aus 1 Lipo zu versorgen und die
Spannung direkt auf den uC zu geben.
Die Spannung sinkt dann aber im laufe der Zeit meist auf ca. 2,5V
runter(?) (wenn Endladungsschutz vorhanden) und wie sich dann die
Schaltung verhält ist nicht klar.
oderwas schrieb: > Die Spannung sinkt dann aber im laufe der Zeit meist auf ca. 2,5V > runter(?) Die AVR können bei 1,8V ... 5,5V arbeiten. Daher auch die Anregung, ihn gleich als Tiefentladeschutz zu verwenden.
oderwas schrieb: > Dann könnte ich eine größere 26650 stattdessen nehmen. Du kannst auch zwei 18650 parallel schalten, allerdings müssen sie Zeit ihres Lebens in dieser Form betrieben worden sein/werden. Das ist in den üblichen Notebook-Akkupacks völlig üblich (dort dann aber mehrere dieser Pärchen oder Tripel in Reihe, mit Balancer natürlich). > Und welchen > effektiven/sparsamen Step-up würdet ihr empfehlen? Da wirst du wohl oder übel die parametrische Suche der einschlägigen Hersteller bemühen müssen.
oderwas schrieb: > Also: eine Li-Ion Zelle auf 4,5V > mindestens. Mit einem Eigenverbrauch von bis 30-40µA wäre ich zufrieden. > 10µA wäre natürlich super. Wenn es etwas mehr Details gäbe, könnte auch besser geholfen werden... Läuft bspw. nur irgendein Peripherieteil ab min. 4.5 V oder ist es die ganze Schaltung? Wenn das z.B. "nur" irgendwelche Sensoren (irgendwo stand was von Daten loggen) sind, könnten diese u.U. separat von einem Step-up (möglicherweise reicht eine simple Ladungspumpe) versorgt werden, der nur wenn es zur Messung notwendig ist eingeschaltet wird. Ansonsten sind Step-up und Sensoren aus und der Rest der Schaltung wird direkt aus der Li-Ion-Zelle versorgt...
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