升压或降压稳压器可延长电池寿命?


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我想制作一个无线传感器节点,它将在2.5v左右运行。我试图决定是将3个碱性电池与降压转换器串联还是与升压转换器并联。我猜这两个转换器的效率是否相同(假设为88%),它们的运行时间将彼此一样长?

该项目所需的电流应小于200mA


为什么不采用3V至1.8V的降压/升压电路,而只需串联两个?它允许一些通过,因此您可以获得高于88%的效率。或传感器的输入范围是多少?如果需要3V至1.8V,您甚至需要稳压器吗?
路人2014年

我想跳过一个稳压器,但是我在MSP430上使用ADC,我认为最低要求为2.2v。您能详细说明一下降压/升压系列吗?您是说要先升压然后降压会提高效率吗?
马特·威廉姆森

啊不 我的意思是降压/升压,一种可根据需要向上和向下调节的集成电路。两个串联,是指两个串联的3.0V-1.8V全量程电池。哪个MSP430?
路人2014年

另外,我也没有被MSP430锁定。由于组件数量少和功耗低,因此很有吸引力。我对STM32产品线很开放。
马特·威廉姆森

我尚未选择特定的型号,但正在使用温度传感器进行查看。
马特·威廉姆森

Answers:


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我以这种事情为生。据推测,您的传感器将大部分时间都处于睡眠状态,只是醒来进行读取或定期发送数据。在这种情况下,线性稳压器可能是一个更好的选择。

例如,TPS78225将在150mA电流下提供2.5V电压。请记住,电容和电感器可以满足电流需求的峰值。该设备的静态电流为0.5uA,因此,如果设备大部分时间都处于睡眠状态,则应该能够降低到单位uA范围。

与其使用3个电池,不如考虑使用4个(2x2)或不同的化学物质(锂将为您提供3.6V /电池)。显然,您需要最小化LDO的电压降。

如果您的空闲电流非常低,则此方法可能比任何开关系统都效率更高。您甚至可以做一个混合解决方案,在该解决方案中,您将LDO用于微控制器和仅在需要时上电的开关稳压器。


那是一个非常有趣的主意!对于我,这说得通。
马特·威廉姆森

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通常,在所有其他条件几乎相等的情况下,I 2 R损耗将成为功率转换器效率的主要成本。因此,保持电流尽可能低是一个目标。

这意味着降压转换器的总系统效率将比升压转换器的总系统效率更高。电池,线圈和开关元件中的平均电流都将较低。


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使用升压器,您仍然可以使它在接近0.5伏的电压下工作。如果串联的3个都下降到大约0 9伏,您可能会破产。因此,这是我选择的助推器,但请谨慎选择芯片。另外,您需要考虑到所有三个电池都必须充电,否则会有其他损失。并非如此。

有关电池ESR的额外信息,应予以考虑 -“典型”碱性电池的有效串联电阻约为0.3欧姆(请参阅Energizer PDF文件)。对于串联配置,ESR约为0.9欧姆,而对于3个均等“充电”的并联电池,ESR为0.1欧姆。


如果3个串联的电压为.9v,那是否意味着降压将为2.7v?它会失败吗,因为许多芯片需要足够的余量来确保Vout上的VIN或其他原因?
马特·威廉姆森

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是的,您需要一些余量,也许理论值大约为0.8333。
安迪(aka)

您能推荐一个潜在的筹码吗?
马特·威廉姆森

您的负载电流范围是多少?这样我们就可以为降压和升压选项提供建议。一些降压转换器具有旁路或100%占空比能力,因此它们可以一直工作到接近理论极限,但安迪(Andy)正确的是,您可以通过升压转换器更好地利用电池中的能量。
John D

我编辑了问题。我需要大约200mA的电流。
马特·威廉姆森

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