Повышающий или понижающий регулятор для времени автономной работы?

Я хочу сделать беспроводной сенсорный узел, который будет работать примерно на 2,5 В. Я пытаюсь выбрать между 3 щелочными батареями, включенными последовательно с понижающим преобразователем или параллельно с повышающим преобразователем. Я думаю, если бы оба конвертера имели одинаковую эффективность, скажем, 88%, они работали бы так же долго, как и другие?

Ток, необходимый для этого проекта должен быть <200 мА

Я делаю такие вещи для жизни. Предположительно, ваш датчик будет проводить большую часть своего времени в спящем режиме, только просыпаясь, чтобы читать или периодически отправлять данные. В этом случае линейный регулятор может быть лучшим вариантом.

Например, TPS78225 даст вам 2,5 В при 150 мА. Имейте в виду, что скачки текущего спроса могут быть удовлетворены за счет колпачков и индукторов. Это устройство имеет ток покоя 0,5 мкА, поэтому, если ваше устройство проводит большую часть своей жизни в спящем режиме, вы сможете перейти к однозначному диапазону uA.

Вместо того, чтобы использовать 3 ячейки, рассмотрите возможность использования либо 4 (2x2), либо, возможно, другой химии (литий даст вам 3,6 В на клетку). Очевидно, вам нужно минимизировать падение напряжения для LDO.

Этот метод, вероятно, будет намного более эффективным, чем любая система коммутации, если ваш ток холостого хода очень низок. Вы могли бы даже создать гибридное решение, в котором вы используете LDO для микроконтроллера и переключающего регулятора, который включается только при необходимости.

В целом, и при прочих равных условиях потери I ² R будут главной ценой эффективности в преобразователе мощности. Следовательно, было бы целью сохранить токи как можно ниже.

Это будет означать, что общая эффективность системы будет лучше с понижающим преобразователем, чем с повышающим преобразователем. Средние токи в батареях, катушке и переключающем элементе будут ниже.

С усилителем вы все равно сможете заставить его работать на напряжении около 0,5 вольт. Если бы все 3 в серии упали примерно до 0 9 вольт, вы, вероятно, обанкротились бы. Так что это усилитель на мой выбор, но тщательно выбирайте свой чип. Кроме того, вы должны учитывать, что все три батареи должны быть одинакового заряда, иначе будут другие потери. Не так в сериале.

Дополнительная информация о ESR батареи, которую следует учитывать - эффективное последовательное сопротивление «типичной» щелочной батареи составляет около 0,3 Ом (см. Файл Energizer PDF ). Для последовательной конфигурации ESR будет около 0,9 Ом, а для 3 одинаково «заряженных» параллельных батарей ESR составляет 0,1 Ом.

Правильно, но эффективность зависит от нагрузки, поэтому они должны иметь одинаковый профиль эффективности в вашем рабочем диапазоне. Кроме того, некоторые контроллеры / преобразователи имеют режимы малой нагрузки, которые могут существенно повлиять на срок службы батареи, если ваш датчик не потребляет большой ток или если он имеет спящий режим или режим энергосбережения.