DC Boost Regulator Boost Regulator en carga ligera - ahorro de energía

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Soy nuevo en el regulador de refuerzo de conmutación DC-DC. En mi aplicación, necesito una salida regulada de 3.3V de 2 (1.5V) baterías alcalinas individuales. Tengo una carga ligera que consume solo aproximadamente 0,5 mA la mayor parte del tiempo y según la actividad del usuario de forma intermitente, la alimentación a un módulo se conmuta (con un interruptor de carga), lo que requiere aproximadamente 75 mA durante aproximadamente 250 mS.

En mi configuración experimental, he usado TPS61201 / TPS63001 de Texas Instruments, que tiene un pin de ahorro de energía para reducir el consumo de energía con poca carga.

Mi objetivo aquí es aumentar la vida útil de la batería tanto como sea posible y poder usar el regulador a aproximadamente 1.6V de 3V de las baterías alcalinas.

Lo que estoy tratando de entender es el siguiente:

  1. ¿Puedo mantener el modo de ahorro de energía activado todo el tiempo en mi aplicación con dichos reguladores de CC para minimizar la corriente del inductor y aumentar la vida útil de la batería?
  2. ¿Qué diferencia tendría en el rendimiento con el modo de ahorro de energía habilitado o deshabilitado todo el tiempo?
  3. Con el modo de ahorro de energía habilitado, ¿se iniciaría el regulador con un voltaje tan bajo como 1.6V o menor?

En este momento, estoy evaluando diferentes reguladores de refuerzo de CC y sus curvas características para lograr la mejor eficiencia en mi aplicación, pero su opinión me ayudaría a aclarar mi comprensión sobre el modo de ahorro de energía de dichos reguladores de CC y cómo aumentar la vida útil de la batería para cargas ligeras durante la mayor parte de la duración del uso.

    
pregunta user101095

1 respuesta

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Supongo que simplemente resumiré el comentario. No espero que esto sea una respuesta, solo lo que veo en la discusión.

Estoy imaginando algo como la siguiente imagen.

Hayalgunospicosenlacorrienterequerida,queduran\$250\:\text{ms}\$.Lospicosactualesrequeridosenalrededorde\$75\:\text{mA}\$yluegovuelvenaalgúnotronivelactual(inactivo)poraproximadamente\$10\:\text{s}\$,aunqueesteperíodoesvariable.Cada\$45\:\text{s}\$,labateríaseretira(sinpista,enabsoluto,encuantoaporqué(paramí,todoesmagia)poraproximadamente\$30\:\text{s}\$.Entonces,eltiempototaldelcicloes\$75\:\text{s}\$.

Elobjetivoesminimizarlapotenciapromedioparaayudaramaximizarladuracióndelservicioparaunsistemadebatería,antesdelreemplazo.

Deloanterior,tambiénasumiríalosiguiente:

  • Noseproporcionanserviciosmientraselsistemaestáinactivo.Porlotanto,seríaaúnmejorsinoseconsumieraenergíaenelmedio.Enotraspalabras,losúnicosperíodosútilessonlosquesonocasionalesyconsumen\$75\:\text{mA}\$por\$250\:\text{ms}\$.

Debidoaqueladuracióndelperíodoactivoes\$250\:\text{ms}\$,creoqueestábiencontinuarconlaideadeutilizarunaMCUPIC.Laquejaquedeotromodopodríatener,sielperíodofueramuchomáscorto,seríaquesenecesitauntiempoparainiciarunaPICMCUapartirdeunsueño"frío": el oscilador solo necesita tiempo para ponerse al día. Por otro lado, un MSP430 puede disparar a una velocidad máxima en aproximadamente \ $ 1 \: \ mu \ text {s} \ $. Pero dada la duración, las ventajas del MSP430 desaparecen en su mayoría. Así que eso me hace sentir muy cómodo con el enfoque de PIC MCU aquí.

A medida que recojo cosas, necesita aproximadamente \ $ 20 \: \ text {mC} \ $ de cargo durante el período de tiempo activo. El PIC MCU tiene un rango de voltajes sobre los cuales opera, y se pueden decir cosas similares sobre cualquier otra cosa que esté conectada. Digamos que las asignaciones que puede aceptar son una caída de no más de \ $ 200 \: \ text {mV} \ $ durante el período activo. Ignorando las contribuciones de la batería y colocando toda la carga en un condensador, esto significa un valor de condensador de \ $ 100 \: \ text {mF} \ $. Con un tipo de bajo voltaje, no tiene que ser tan caro ni tan grande. Y esto supone que la batería en sí no puede contribuir durante este tiempo (lo que probablemente sí puede hacer).

La corriente promedio requerida es inferior a \ $ 2 \: \ text {mA} \ $, dada su declaración de aproximadamente \ $ 10 \: \ text {s} \ $ entre eventos de activación. Esto puede ser proporcionado por algo tan pequeño como una batería de litio CR2032 (que no es conocida por las corrientes altas). Quizás colocar un capacitor en paralelo con una batería de este tipo, con una resistencia limitadora de corriente, por supuesto, proporcionaría la fuente de alimentación necesaria sin la necesidad, costo, complejidad y / o pérdidas inactivas de un regulador de voltaje.

Por supuesto, tiene otros problemas con los que lidiar y solo tengo una perspectiva muy estrecha en su proyecto. Pero lo que has escrito hasta ahora me lleva a ese tipo de consideración como una ruta alternativa.

El enfoque que me gustaría que considerara sería organizar el uso de un condensador como su almacenamiento de reserva, agregar un límite de corriente al circuito para que la batería CR2032 no se golpee con fuerza al cargar el condensador por primera vez , y solo ve con eso. El PIC MCU puede entrar en un sueño decente con un sorteo bastante bajo. Fin de la historia.

    
respondido por el jonk

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