Begrenzung der Spannungsversorgung auf <=3,3 V

Ich habe also diese Schaltung, die <50 mA benötigt und mit einer Spannung zwischen 2 V und 3,3 V versorgt werden kann.

Ich möchte es mit einer Li-Ion-Zelle versorgen, die 2,7-4,2 V hat. Ich will/brauche nicht wirklich die Komplexität eines Buck/Boost-Wandlers. Ich weiß, dass ich es einfach auf alles unter 2,5 V herunterregeln könnte, aber es wäre immer noch großartig, wenn meine Schaltung 3,3 V für Eingangsspannungen über 3,3 V und die Eingangsspannung für alles <= 3,3 V erhalten würde.

Im Grunde möchte ich also einen Spannungsregler, der nur für Spannungen> 3,3 V regelt und der für Spannungen darunter keinen Strom verbraucht (und idealerweise keinen Strom verbraucht).

Wie heißt dieses Ding / diese Schaltung?

Antworten (3)

Sie benötigen einen Spannungsregler, der auf 3,3 V regelt, und wenn die Eingangsspannung auf 3,3 V oder darunter abfällt, bleibt der Ausgang nahe der Eingangsspannung, obwohl er nicht mehr regeln kann - mit anderen Worten, er wirkt wie ein <0,25 Ohm Widerstand, wenn er nicht regulieren kann.

Der LP3964 hat eine Dropout-Spannung von 24 mV bei 80 mA und sein Ausgang folgt der Eingangsspannung, wenn die Eingangsspannung zu niedrig für die Regelung bei 3,3 V ist. Hier ist die pdf-Datei dazu.

Abbildung 11 spricht Bände - dies gilt für die 2,5-V-Festversion, aber die einstellbare Version (auf 3,3-V-Betrieb eingestellt) funktioniert genauso gut: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich denke, das bringt es wirklich auf den Punkt, mit einer Ausnahme - es zieht immer noch etwa 3 mA, wenn die Spannung nicht reguliert wird. Kannst du damit leben? Wenn Sie mit den Verlusten eines Linearreglers leben können, wenn die Batterie 4,2 V hat und der Regler 3,3 V bei 50 mA (0,9 V x 0,05 A = 45 mW ) erzeugt, dann scheinen 10 mW (3,3 V x 0,003 A) nicht zu sein Problem wirklich.

Dies ist der Antwort sehr ähnlich, die ich posten wollte. Die meisten Festspannungsregler liefern einfach die Eingangsspannung, wenn sie unter den festen Ausgangspegel fällt.
Ja - das habe ich vorgeschlagen. Wie bereits erwähnt, tun dies viele Regulierungsbehörden. Aber viele benehmen sich schlecht. Die Guten sind wohl in der Minderzahl. |
@RussellMcMahon - Sie haben ganz recht - ich habe mir einige angesehen und dies war die einzige, die sich mit den Eigenschaften der Unterregulierung befasste.

Wie hoch ist dein Laststrom?
Dies beeinflusst die beste Antwort.

Eine Minderheit der Regler schaltet ordnungsgemäß ab und hat einen geringen Spannungsabfall von Vin zu Vout.
Wenn es jedoch nicht im Datenblatt steht, ist es sehr wahrscheinlich, dass es in der Praxis nicht gemacht wird.

Yould könnte nahezu das erreichen, was Sie wollen, indem Sie einen Bypass-MOSFET über dem Regler verwenden und ihn mit einem Spannungsdetektor-IC oder ähnlichem einschalten. Ein TLV431-Klemmregler plus ein bipolarer pnp- oder p-Kanal-MOSFET (um das TL431-Signal zu invertieren) würde dies tun. Der zusätzliche Strom für den Regler beträgt ca. 100 uA. Mit einem LM385 können Sie etwa 10-20 Mikroampere erreichen.

Wenn es Ihnen nichts ausmacht, "Select on Test" und eine gewisse Ungenauigkeit des Umschaltpunkts zu verwenden, können Sie nur Widerstände und 2 MOSFETs verwenden und extrem niedrige Ruhe- und Betriebsströme erzielen - bei Bedarf unter 1 uA.

Es gibt andere mögliche Lösungen, aber die Kenntnis des Laststroms hilft.


Verwendung von MOSFETs zur Umgehung des Reglers bei niedrigem Vin.

Siehe Schaltung unten. Dies ist meine erste Verwendung der CCT-Schublade der Werkbank - bitte entschuldigen Sie die mehreren Fehler und das stämmige Aussehen. Reparieren Sie es auf jeden Fall - ich gehe ins Bett (7 Uhr plus, die ganze Nacht wach, muss um 9:15 Uhr aufstehen). Verbinden Sie die M1-Quelle mit Vin. Regler = LDO. MOSFETs sind das, was für Sie funktioniert.

Diese Schaltung hängt kritisch von der Vgs-Schwellenspannung von M1 und der Schärfe des Vds-Ids-Einschaltknies ab. Da die Last einen beträchtlichen Spannungsbereich hat, über den sie arbeitet, kann diese "Weichheit" des Einschaltens akzeptabel sein.

Ersetzen Sie für einen scharfen Übergang M1 durch einen TLV431-Shunt-Regler auf den Erdungsschienen zum M2-Gate und verschieben Sie das Nicht-Gate-Ende von R3 auf Vin. Verwenden Sie TLV431 und nicht TL431, da Vin_min unter dem Bereich von TL431 liegt und TLV431 auch eine niedrigere Vclamp_min ergibt, sodass der FET härter angesteuert wird.

Wenn Vin zu hoch ist, schalten R1-R2 den FET M1 ein, der den FET M2 ausschaltet, und der Regler funktioniert normal.

Wenn Vin zu niedrig fällt, wird M1 ausgeschaltet. M2 wird von R3 eingeschaltet und der Regler wird umgangen. Es zieht immer noch Ruhestrom über Vin nach Masse.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Er sagte, seine Schaltung zieht <50mA
"Widerstände und 2 MOSFETs"??? Könnten Sie etwas genauer werden?
Die Abwähler erstaunen mich immer wieder mit ihrer Unkenntnis der Bedeutung des Begriffs "nützlich" oder, wie es scheint, mit ihrem Wissen über Elektronik.
@DaveTweed - Das sollte bedeuten ... sowie die Aufsichtsbehörde - siehe cct. Kann mit Widerständen und MOSFETS nur durchgeführt werden, wenn Vgsth gut genug definiert ist und die Last einen guten Spannungsbereich hat, der erreichbar wäre. Wenn Vout zu hoch ist, schalten Sie die Serie im FET aus. Wenn Vout > Vmax die Reihe in FET einschaltet. Sehr weich, ABER hier akzeptabel, denke ich. Eine 5c Komponentenlösung im Volumen :-).

Sie wollen einen Low-Dropout-Regler. Sie sind ein allgemein verfügbarer IC.

Können Sie bitte mehr Details hinzufügen, warum wollen wir ein LDO? Was macht ein LDO?