เพิ่มหรือควบคุมบัคสำหรับอายุการใช้งานแบตเตอรี่?

9

ฉันต้องการสร้างโหนดเซ็นเซอร์ไร้สายที่จะทำงานที่ประมาณ 2.5v ฉันกำลังพยายามตัดสินใจระหว่างการใช้แบตเตอรี่อัลคาไลน์ 3 ก้อนแบบอนุกรมโดยใช้ตัวแปลงบั๊กหรือขนานกับตัวแปลงเพิ่ม ฉันเดาว่าตัวแปลงทั้งสองมีประสิทธิภาพเท่ากันสมมติว่า 88% พวกเขาจะทำงานตราบเท่าที่กันและกันหรือไม่

กระแสที่ต้องการสำหรับโครงการนี้ควรเป็น <200mA

— แมตต์วิลเลียมสัน
แหล่งที่มา

ทำไมไม่รับบั๊ก / บูสต์ที่ใช้งานได้ตั้งแต่ 3V ถึง 1.8V และใช้สองชุดเท่านั้น อนุญาตให้ผ่านบางอย่างเพื่อให้คุณได้รับประสิทธิภาพที่ดีกว่า 88% หรือช่วงเข้าในเซ็นเซอร์ของคุณคืออะไร? คุณจะต้องการตัวควบคุมถ้าใช้ 3V ถึง 1.8V?

— Passerby

ฉันชอบที่จะข้ามตัวควบคุม แต่ฉันใช้ ADC ใน MSP430 ซึ่งฉันเชื่อว่าต้องใช้ขั้นต่ำ 2.2v คุณสามารถอธิบายรายละเอียดเล็กน้อยเกี่ยวกับเจ้าชู้ / เพิ่มในซีรีส์? คุณกำลังพูดอะไรบางอย่างเช่นการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าแล้วเจ้าชู้จะมีประสิทธิภาพสูงขึ้น?

— Matt Williamson

อ่า ฉันหมายถึงเจ้าชู้ / เพิ่มเป็นไอซีที่ควบคุมทั้งขึ้นและลงตามต้องการ และสองในซีรีส์ฉันหมายถึงแบตเตอรี่สองก้อนในซีรีย์ 3.0V - 1.8V เต็มรูปแบบ MSP430 รุ่นใด

— Passerby

นอกจากนี้ฉันไม่ได้ล็อคเข้ากับ MSP430 มันน่าสนใจเพราะการนับองค์ประกอบที่ต่ำและพลังงานต่ำ ฉันเปิดกว้างสำหรับบรรทัด STM32

— Matt Williamson

ฉันไม่ได้ตัดสินรุ่นเฉพาะ แต่ดูที่ใด ๆ กับเซ็นเซอร์อุณหภูมิ

— Matt Williamson

5

ฉันทำเรื่องแบบนี้เพื่อหาเลี้ยงชีพ สมมุติว่าเซ็นเซอร์ของคุณใช้เวลาส่วนใหญ่ในการนอนหลับตื่นขึ้นมาเพื่ออ่านหรือส่งข้อมูลเป็นระยะเท่านั้น ในกรณีนั้นตัวควบคุมเชิงเส้นอาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า

ตัวอย่างเช่น TPS78225 จะให้ 2.5V @ 150mA ให้คุณ เก็บไว้ในใจในความต้องการในปัจจุบันสามารถพบได้โดยหมวกและตัวเหนี่ยวนำ อุปกรณ์นี้มีกระแส 0.5uA ที่นิ่งดังนั้นหากอุปกรณ์ของคุณใช้เวลาส่วนใหญ่ในการนอนหลับคุณควรจะลงไปที่ช่วง uA หลักเดียว

แทนที่จะใช้ 3 เซลล์ให้พิจารณาใช้ทั้ง 4 (2x2) หรืออาจจะเป็นเคมีที่แตกต่างกัน (ลิเธียมจะให้ 3.6V ต่อเซลล์) เห็นได้ชัดว่าคุณต้องลดแรงดันตกสำหรับ LDO

วิธีนี้น่าจะมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบสวิตชิ่งใด ๆ ถ้ากระแสไฟที่ไม่ได้ใช้งานต่ำมาก คุณสามารถทำได้แม้กระทั่งโซลูชันไฮบริดที่คุณใช้ LDO สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์และสวิตชิ่งเรกูเลเตอร์ซึ่งจะทำงานเมื่อจำเป็นเท่านั้น

— ผู้ใช้งาน
แหล่งที่มา

นั่นเป็นความคิดที่น่าสนใจมาก! มันสมเหตุสมผลสำหรับฉัน

— Matt Williamson

8

โดยทั่วไปและสิ่งอื่น ๆ ทั้งหมดมีค่าเท่ากันหรือน้อยกว่าการสูญเสียของฉัน² R จะเป็นต้นทุนหลักของประสิทธิภาพในตัวแปลงพลังงาน ดังนั้นจึงเป็นเป้าหมายที่จะรักษากระแสให้ต่ำที่สุด

นี่หมายความว่าประสิทธิภาพโดยรวมของระบบจะดีขึ้นเมื่อใช้ตัวแปลงบั๊กมากกว่ากับตัวแปลงเพิ่ม กระแสเฉลี่ยในแบตเตอรี่ขดลวดและองค์ประกอบการสลับจะลดลงทั้งหมด

— เดฟทวีด
แหล่งที่มา

5

ด้วยบูสเตอร์คุณอาจยังสามารถใช้งานได้ใกล้กับโวลต์ 0.5 ถ้า 3 ในซีรีย์ทั้งหมดลดลงเหลือ 0 9 โวลต์คุณอาจจะตกใจ ดังนั้นมันจึงเป็นตัวสนับสนุนสำหรับฉัน แต่เลือกชิปของคุณอย่างระมัดระวัง นอกจากนี้คุณต้องพิจารณาว่าแบตเตอรี่ทั้งสามจำเป็นต้องมีค่าใช้จ่ายเท่ากันหรือจะมีการสูญเสียอื่น ๆ ไม่ใช่ในซีรีย์

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแบตเตอรี่ ESR ที่ควรคำนึงถึง - ความต้านทานต่ออนุกรมที่มีประสิทธิภาพของแบตเตอรี่อัลคาไลน์ "ทั่วไป" คือประมาณ 0.3 โอห์ม (ดูที่ไฟล์ Energizer PDF ) สำหรับการกำหนดค่าซีรีส์ ESR จะอยู่ที่ประมาณ 0.9 โอห์มและสำหรับแบตเตอรี่แบบขนาน "ที่ชาร์จ" 3 เท่า ESR คือ 0.1 โอห์ม

— แอนดี้อาคา
แหล่งที่มา

ถ้า 3 ในซีรีย์อยู่ที่. 9v นั่นไม่ได้หมายความว่าเจ้าชู้จะได้ 2.7 มันจะล้มเหลวหรือไม่เพราะชิปจำนวนมากต้องการมาร์จิ้นเพียงพอสำหรับ vin ในช่วง vout หรือด้วยเหตุผลอื่น?

— Matt Williamson

1

ใช่คุณต้องการมาร์จิ้นเล็กน้อยและอาจประมาณ 0.8333 เป็นขีด จำกัด ทางทฤษฎี

— Andy aka

คุณสามารถแนะนำชิปที่มีศักยภาพได้หรือไม่?

— Matt Williamson

ช่วงกระแสโหลดของคุณเท่าไหร่ ด้วยการที่เราสามารถให้คำแนะนำสำหรับตัวเลือกเจ้าชู้และเพิ่ม ตัวแปลงบัคบางตัวมีการบายพาสหรือความสามารถรอบการทำงาน 100% ดังนั้นพวกมันจึงสามารถทำงานได้เกือบถึงขีด จำกัด ทางทฤษฎี แต่แอนดี้นั้นถูกต้องที่คุณสามารถใช้พลังงานในเซลล์ได้ดีขึ้นด้วยตัวแปลงเพิ่ม

— John D

ฉันแก้ไขคำถาม ฉันต้องการประมาณ 200mA ปัดเศษขึ้น

— Matt Williamson

3

ถูกต้อง แต่ประสิทธิภาพแตกต่างกันไปตามโหลดดังนั้นพวกเขาจะต้องมีโปรไฟล์ประสิทธิภาพเดียวกันกับช่วงการทำงานของคุณ นอกจากนี้ตัวควบคุม / ตัวแปลงบางตัวมีโหมดประสิทธิภาพการโหลดแบบเบาที่สามารถสร้างความแตกต่างอย่างมากสำหรับอายุการใช้งานของแบตเตอรี่หากเซ็นเซอร์ของคุณไม่ได้กระแสไฟมากหรือมีโหมดประหยัดพลังงานหรือโหมดประหยัดพลังงาน

— จอห์นดี
แหล่งที่มา

สำหรับขั้นตอนลงฉันกำลังพิจารณาเรื่องนี้: digikey.com/product-detail/en/LXDC2HL25A-053/490-5793-1-ND/…

— Matt Williamson