Regulator zwiększenia lub obniżenia żywotności baterii?

Chcę stworzyć bezprzewodowy węzeł czujnika, który będzie działał przy około 2,5 V. Staram się zdecydować, czy będę zasilać 3 baterie alkaliczne szeregowo z konwerterem buck, czy równolegle z konwerterem boost. Wydaje mi się, że jeśli oba konwertery mają taką samą wydajność, powiedzmy 88%, będą działać tak samo długo, jak siebie nawzajem?

Prąd wymagany dla tego projektu powinien wynosić <200mA

Zarabiam na to. Prawdopodobnie czujnik będzie spał przez większość czasu, budząc się tylko w celu dokonania odczytu lub okresowego wysyłania danych. W takim przypadku lepszym rozwiązaniem może być regulator liniowy.

Na przykład TPS78225 daje 2,5 V przy 150 mA. Należy pamiętać, że skoki bieżącego zapotrzebowania mogą zostać zaspokojone przez ograniczenia i dławiki. To urządzenie ma prąd spoczynkowy 0,5uA, więc jeśli urządzenie spędza większość swojego życia we śnie, powinno być możliwe sprowadzenie się do jednocyfrowego zakresu uA.

Zamiast używać 3 ogniw, rozważ zastosowanie 4 (2x2) lub innej chemii (lit da 3,6 V na ogniwo). Oczywiście musisz zminimalizować spadek napięcia dla LDO.

Ta metoda prawdopodobnie będzie znacznie bardziej wydajna niż jakikolwiek system przełączający, jeśli twój prąd jałowy będzie bardzo niski. Możesz nawet zrobić rozwiązanie hybrydowe, w którym używasz LDO dla mikrokontrolera i regulatora przełączającego, który jest zasilany tylko w razie potrzeby.

Ogólnie rzecz biorąc, a wszystkie inne rzeczy są mniej więcej równe, straty I ² R będą głównym kosztem wydajności w przekształtniku mocy. Dlatego celem byłoby utrzymanie prądów na jak najniższym poziomie.

Oznaczałoby to, że ogólna wydajność systemu będzie lepsza w przypadku konwertera buck niż konwertera boost. Średnie prądy w akumulatorach, cewce i elemencie przełączającym będą niższe.

Dzięki wzmacniaczowi możesz nadal być w stanie zmusić go do pracy blisko 0,5 wolta. Gdyby wszystkie 3 w szeregu spadły do ​​około 0 9 woltów, prawdopodobnie byłbyś popiersiem. Jest to więc mój wzmacniacz, ale ostrożnie wybieraj swój żeton. Ponadto należy wziąć pod uwagę, że wszystkie trzy baterie muszą być równego ładunku, w przeciwnym razie wystąpią inne straty. Nie tak w serialu.

Dodatkowe informacje na temat ESR akumulatora, które należy wziąć pod uwagę - efektywna rezystancja szeregowa „typowej” baterii alkalicznej wynosi około 0,3 oma (patrz plik PDF Energizer ). W przypadku konfiguracji szeregowej ESR wyniesie około 0,9 oma, a dla 3 jednakowo „naładowanych” równoległych akumulatorów ESR wynosi 0,1 oma.

Prawidłowo, ale wydajność zmienia się w zależności od obciążenia, więc musiałyby mieć ten sam profil wydajności w całym zakresie roboczym. Ponadto niektóre kontrolery / konwertery mają tryby wydajności przy małym obciążeniu, które mogą mieć duży wpływ na żywotność baterii, jeśli czujnik nie pobiera dużego prądu lub ma tryb uśpienia lub oszczędzania energii.