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
batteries
voltage-regulator
buck
boost
Matt Williamson
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Respuestas:
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.
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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.
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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.
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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.
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