¿Regulador de refuerzo o reductor de la duración de la batería?

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Quiero hacer un nodo de sensor inalámbrico que funcione a aproximadamente 2.5v. Estoy tratando de decidir entre hacer funcionar 3 baterías alcalinas en serie con un convertidor reductor o en paralelo con un convertidor elevador. Supongo que si ambos convertidores tienen la misma eficiencia, digamos 88%, ¿funcionarían tanto como el otro?

La corriente requerida para este proyecto debe ser <200mA

— Matt Williamson
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¿Por qué no obtener un dólar / impulso que funcione de 3V a 1.8V y solo use dos en serie? Permite pasar algo para que obtenga una eficiencia superior al 88%. ¿O cuál es el rango de entrada en su sensor? ¿Necesitaría incluso un regulador si toma de 3V a 1.8V?

— Passerby

Me encantaría omitir un regulador, pero estoy usando el ADC en el MSP430, que creo que requiere un mínimo de 2.2v. ¿Puedes elaborar un poco sobre el dinero / impulso en serie? ¿Está diciendo algo como aumentar el voltaje y luego reducirlo tendrá una mayor eficiencia?

— Matt Williamson el

Ah no Me refería a un dólar / impulso, un ic que regula tanto hacia arriba como hacia abajo según sea necesario. Y dos en serie, quise decir dos baterías en serie para 3.0V - 1.8V de rango completo. ¿Qué MSP430?

— Passerby

Además, no estoy encerrado en MSP430. Es simplemente atractivo debido al bajo recuento de componentes y la baja potencia. Estoy muy abierto a la línea STM32.

— Matt Williamson el

No me he decidido por un modelo en particular, pero estaba viendo alguno con un sensor de temperatura.

— Matt Williamson

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Me gano este tipo de cosas para vivir. Presumiblemente, su sensor pasará la mayor parte del tiempo dormido, solo se despertará para tomar una lectura o enviar datos periódicamente. En ese caso, un regulador lineal podría ser una mejor opción.

Por ejemplo, un TPS78225 le daría 2.5V @ 150mA. Tenga en cuenta que los picos en la demanda actual se pueden cumplir con tapas e inductores. Este dispositivo tiene una corriente de reposo de 0.5uA, por lo que si su dispositivo pasa la mayor parte de su vida dormido, debería poder bajar al rango de un dígito uA.

En lugar de usar 3 celdas, considere usar 4 (2x2) o quizás una química diferente (el litio le dará 3.6V por celda). Obviamente, debe minimizar la caída de voltaje para el LDO.

Es probable que este método sea mucho más eficiente que cualquier sistema de conmutación si su corriente inactiva es muy baja. Incluso podría hacer una solución híbrida en la que use un LDO para el microcontrolador y el regulador de conmutación que se enciende solo cuando es necesario.

— usuario
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Esa es una idea muy interesante! Tiene sentido para mí.

— Matt Williamson

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En general, y todas las demás cosas son más o menos iguales, las pérdidas I ² R van a ser el principal costo de eficiencia en un convertidor de potencia. Por lo tanto, sería un objetivo mantener las corrientes lo más bajas posible.

Esto implicaría que la eficiencia general del sistema será mejor con un convertidor buck que con un convertidor boost. Las corrientes medias en las baterías, la bobina y el elemento de conmutación serán todas más bajas.

— Dave Tweed
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Con un refuerzo, es posible que aún pueda funcionar a cerca de 0.5 voltios. Si el 3 en la serie cayera a unos 0 9 voltios, probablemente sería un fracaso. Por lo tanto, es un refuerzo para mi elección, pero elija su chip con cuidado. Además, debe tener en cuenta que las tres baterías deben tener la misma carga o habrá otras pérdidas. No es así en series.

Información adicional sobre la ESR de la batería que debe tenerse en cuenta : la resistencia en serie efectiva de una batería alcalina "típica" es de aproximadamente 0.3 ohmios (consulte el archivo PDF de Energizer ). Para una configuración en serie, el ESR será de aproximadamente 0.9 ohmios y para 3 baterías paralelas igualmente "cargadas", el ESR es de 0.1 ohmios.

— Andy alias
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Si 3 en la serie estuvieran en .9v, ¿no significa eso que el dólar obtendría 2.7? ¿Fallaría porque muchas fichas necesitan un margen adecuado para vin sobre el voto o por alguna otra razón?

— Matt Williamson el

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Sí, necesita un poco de margen y tal vez alrededor de 0,8333 es el límite teórico.

— Andy aka

¿Me puede recomendar un chip potencial?

— Matt Williamson el

¿Cuál es su rango de corriente de carga? Con eso podemos hacer una recomendación tanto para las opciones de inversión como de impulso. Algunos convertidores reductores tienen un bypass o una capacidad de ciclo de trabajo del 100%, por lo que podrían funcionar hasta casi el límite teórico, pero Andy tiene razón en que podría hacer un mejor uso de la energía en las celdas con un convertidor de refuerzo.

— John D

Edité la pregunta. Necesito alrededor de 200 mA, redondeado.

— Matt Williamson

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Correcto, pero la eficiencia varía con la carga, por lo que tendrían que tener el mismo perfil de eficiencia en su rango operativo. Además, algunos controladores / convertidores tienen modos de eficiencia de carga ligera que pueden marcar una gran diferencia en la duración de la batería si su sensor no consume mucha corriente o si tiene un modo de suspensión o ahorro de energía.

— John D
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Para la reducción, estoy considerando esto: digikey.com/product-detail/en/LXDC2HL25A-053/490-5793-1-ND/…

— Matt Williamson