¿La batería durará más tiempo con mayor capacidad pero menor eficiencia (de alta V a LDO) o viceversa?

Los reguladores LDO no "transforman" la energía, son reguladores "lineales". Cualquiera que sea la carga, casi la misma corriente se extraerá de la batería.

Entonces, dentro de las condiciones de su tarea, la batería más grande tiene una capacidad de 5 A-h, la mediana tiene 1.7 A-h y la más pequeña tiene 0.6 A-h.

Dado que en todos los casos se consumirá la misma corriente (0.028 A) de la batería, el tiempo de ejecución será de 178 horas (5 / 0.028), 60.7 horas y 21.4 horas respectivamente. Supongo que los reguladores tienen pérdidas de control insignificantes (corriente de reposo) en sus circuitos de retroalimentación / control. Si no es así, esta "corriente de control" debe agregarse a la carga de 0.028 A.

ADICIÓN: MCP1700 usa MOSFET como elemento de regulación, con circuitos de control que consumen una insignificante corriente adicional de 1.6 uA (máx. 4 uA) desde la entrada. Para LM2931, la corriente de "ENCENDIDO" es de 2.5 mA típica, hasta 30 mA, por lo que LM2931 puede durar la mitad del tiempo de MCP1700. Es cierto que el MCP1700 no puede manejar voltajes de entrada por encima de 6 V, pero debe haber otros reguladores de baja intensidad de reposo. Y, como lo sugiere Tony Stewart, los convertidores de conmutación DC-DC harían un trabajo mucho mejor.

                       +/-15%   Ah  Wh    TPS82150 Buck Wh-out  hrs @ 92 mW
5000mAh 3S LiPO (12.6V) 10.8  5000  54    86%            46     505 h
1700mAh 2S LiFE (7.2V)  7     1700  11.9  87%            10     113 h
 600mAh 1S LiPO (4.2V)  3.6    600  2.16  92% LDO         2     22 h

 Meanwhile a 3.3V LDO with 7V in avg is 60% efficient
                      with 10.8V avg is 30% efficient TPS71533


But chances the 5000mAh is only 2100mAh are very high unless proven. (Fake Chinese specs)

  

• Una celda de iones de litio comienza en 4.2, pero cae a 3.6 avg y abandona a 3V typ. Entonces, 3.3V de un MOSFET LDO con un promedio de 3.6 es 92% eficiente. O más ... ya que si Vin-Vdrop (tipo 50mV) cae por debajo de 3.3 V, la salida ahora está rastreando la batería. Es decir, el mejor caso del 99% de eficiencia
  

La estimación bastante rápida es la siguiente: la potencia de salida necesaria para su propósito es de 92.4 mW.

Entonces asumamos que cada LDO es 70% eficiente. Eso significa que para un LDO, la potencia de entrada drenada de la batería es de 132 mW. Para dos, la eficiencia general es del 50% y drenará 188.57 mW.

Sus tres baterías pueden producir respectivamente 63 000 mW, 12 240 mW y 2 520 mW durante una hora.

Por lo tanto, la autonomía para cada batería es de 334h, 65h y 19h.

No estoy lo suficientemente familiarizado con el funcionamiento interno del LDO, pero sé que el regulador lineal estándar es más derrochador cuando la salida y el voltaje de entrada son muy lejanos (es decir, que 7 en 5 fuera es más eficiente que 15 en 5 fuera ). Por lo tanto, las pérdidas de dos margaritas de las baterías más grandes probablemente están subestimadas.

Al final, tomaría la batería más grande para la longevidad o la batería más pequeña para la eficiencia. ¿Por qué ignorar los 2s? Obtienes aproximadamente la falta de eficiencia de los 3 combinada con casi 6 veces menos autonomía.