¿Un 555 astable disipa más potencia en frecuencias más altas?

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Estoy planeando ejecutar un circuito con una batería de 9V y usa un 555 en el modo astable para generar pulsos.

Quiero que este circuito sea lo más eficiente posible, y que no tenga que reemplazar la batería muy a menudo si se puede evitar.

Mirando la hoja de datos 555 , la disipación de potencia máxima es de 1180mW (página 4) - - ¿Pero es más bajo en frecuencias más pequeñas? ¿O el chip está diseñado para disipar la misma potencia en cualquier frecuencia?

No puedo encontrar ningún gráfico en la hoja de datos (p6-7) con respecto a la disipación de potencia con frecuencia, por lo que estoy preguntando: /

    
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5 respuestas

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Sí lo hace.

La reducción de la frecuencia de oscilación \ $ f_ {osc} \ $ tendrá un impacto en el consumo de energía del circuito, ya que cargará y descargará el condensador con menos frecuencia, lo que reducirá el consumo.

Si también desea reducir la corriente consumida por el 555, entonces lo primero que debe cuidar es disminuir la tensión de alimentación \ $ V_ {cc} \ $. La forma eficiente de hacerlo es con un regulador de conmutación para reducir 9V a 5V.

Un \ $ V_ {cc} \ $ inferior tiene el beneficio adicional de reducir la cantidad de carga requerida para que el capacitor logre \ $ \ frac {2} {3} V_ {cc} \ $, lo que reduce la potencia consumo. Puedes tener lo mejor de ambos mundos y combinar esto con la reducción de \ $ f_ {osc} \ $.

EDIT:

Como Jim Dearden ha señalado correctamente en sus comentarios:

  1. El uso de la versión CMOS del 555 ayudará a reducir el consumo del IC.

  2. Además, la versión CMOS puede funcionar con valores más altos de la resistencia de temporización que la versión bipolar, lo que hace posible reducir el valor del condensador de temporización manteniendo la misma constante de tiempo. Un capacitor de menor valor almacena menos carga, por lo que consume menos corriente mientras se carga.

Doble ganancia para la versión CMOS, que agrega estos beneficios a los ya logrados al reducir \ $ V_ {cc} \ $ y \ $ f_ {osc} \ $.

Nota: la selección del valor más alto posible para la resistencia de temporización con el fin de disminuir el valor del condensador de temporización siempre producirá una reducción en el consumo de corriente, independientemente de la versión del 555. Así que debe considerarse para cualquier diseño en el que el consumo sea una preocupación.

    
respondido por el Enric Blanco
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El 1180mW es la potencia máxima permitida para no calentarse demasiado en ciertas condiciones. La mayoría de las veces, no tiene que preocuparse por este valor, ya que siempre depende de la resistencia trérmica de su PCB.

La tabla 6.5 son las características eléctricas, se menciona, que el chip en sí puede extraer 6mA / 5V, 15mA / 15V en la aplicación. Así que estás lejos de tus 1180mW.

Pero tenga cuidado con la corriente que fluye a través de los componentes externos. (Resistencias).

Tal vez considere tomar un microcontrolador para su aplicación. Puedes hacer muchas más cosas con tu poder limitado.

    
respondido por el Franz Forstmayr
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Su bipolar 555 dibuja varios miliamperios cuando está inactivo. Los circuitos CMOS de la misma complejidad usualmente generan corrientes de fuga muy bajas (< 1µA) cuando están inactivos, y solo generan corrientes significativas cuando se cambian.

La conmutación en CMOS es similar a la carga / descarga de un condensador. La cantidad de carga necesaria es proporcional a la tensión de alimentación. Por lo tanto, el consumo de corriente promedio es proporcional al Vsupply multiplicado por la frecuencia de conmutación.

Por lo tanto, es muy conveniente disminuir la tensión de alimentación. Si puede usar un chip que se ejecutará en un 1.8 ... 3.3V no regulado, entonces funcionará con 2 baterías AA en serie, que ocuparán aproximadamente el mismo espacio que la batería de 9V.

Sin embargo, los dos AA tienen aproximadamente 4 veces la capacidad en mAh, y al disminuir el voltaje de 9V a 3V se divide el consumo de corriente en 3x. Esto aumenta la duración de la batería al menos 10 veces, fácilmente. Si puedes hacer el resto del circuito con 2 AA, hazlo. Además, ¡2AA son mucho más baratos que un 9V!

Puede usar CMOS como el CMOS 555, serie 4000, serie CMOS 74 o un microcontrolador moderno. Simplemente verifique que sean compatibles con el voltaje de suministro.

Por ejemplo, 74LVC y ALVC funcionan de 1.65 V a 3.6 V. Muchos microcontroladores modernos también funcionan con 2 AA hasta que están completamente agotados ... incluso el viejo Atmega328P funciona con 1.8 a 5.5, aunque no es un ultra dispositivo de baja potencia.

El uso de un convertidor DC-DC (conmutador o lineal) no siempre es una buena idea, ya que su disipación de ralentí puede ser mucho mayor que la que el circuito realmente usa, a menos que esté diseñado para este propósito específico.

También puede ejecutar su dispositivo de 1.8V desde 2 AA utilizando un LDO de 1.8V de micropotencia, lo que reducirá el voltaje y, por lo tanto, el consumo de corriente, incluso más.

Sin embargo ... no sabemos si su circuito tendrá algunas cargas que consumen mucha energía, por lo que se necesitarían más detalles.

    
respondido por el peufeu
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Al examinar el esquema 555, todos los circuitos frontales operan a corrientes constantes utilizando resistencias o fuentes de corriente de drenaje compartido. No creo que estos muestren mucho aumento en la corriente a medida que aumenta Fosc.

Sin embargo, la etapa de salida utiliza un solo nodo para controlar los circuitos de extracción y desconexión; Clásicamente, ese "nodo único" es la fuente de las cargas de palanca o de disparo en tiempos breves en los que ambos circuitos están en transición entre encendido / apagado y apagado / encendido. Ese nodo está en la parte inferior de R11.

    
respondido por el analogsystemsrf
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¿Un 555 astable disipa más potencia en frecuencias más altas?

en general sí, por dos razones:

1) el chip en sí disipará más poder. La versión bjt deberá aniquilar las cargas / agujeros y la versión cmos tendrá que cargar / descargar esa pequeña capacitancia con mayor frecuencia;

2) los dispositivos de salida disiparán más potencia: tal vez esté manejando un mosfet, un bjt o una resistencia / condensador ...

Es muy raro que todo lo demás sea igual, la disipación de potencia disminuye con la frecuencia.

así que si te importa el consumo de energía,

  1. busca en chips nuevos / especializados;

  2. ejecútalo a la menor frecuencia posible;

  3. intenta encontrar la versión de cmos.

Sin embargo, cada uno tiene sus propias desventajas.

    
respondido por el dannyf

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