Beste Möglichkeit, einen ESP8266 (3,3 V) aus AA-Batterien mit LDO zu betreiben

Mein neuestes Projekt verwendet einen ESP8266 (ESP-01), um Daten zu übertragen, wenn eine Taste gedrückt wird. Der ESP ist immer mit dem AP verbunden. Kein Tiefschlaf. Im Moment versorge ich es mit einem USB-Ladegerät, das direkt an einen AMS1117 LDO angeschlossen ist, um die Spannung auf 3,3 V zu regeln. Das funktioniert soweit gut.

Jetzt muss ich das ESP mit wiederaufladbaren AA-Nimh-Batterien betreiben. Ich dachte daran, 4 AA in ein Batteriefach zu stecken, was fast ~ 5 V ergeben sollte. Aufgrund des hohen Ruhestroms (>1mA) des AMS1117 suche ich nach einem 'besseren' LDO. Ich sehe viele Projekte mit dem MCP1700 LDO in Kombination mit dem ESP. Dieser LDO hat einen sehr niedrigen Ruhestrom (<2 µA), aber das Datenblatt besagt, dass der maximale Ausgangsstrom 200 mA beträgt, nach dem, was ich gelesen habe, kann das ESP Spitzen von bis zu 250 mA haben. Ist das kein Problem? Ich habe auch den MCP1825s gefunden, der einen Ausgangsstrom von bis zu 500 mA hat, aber einen höheren Ruhestrom von <120 µA.

1) Welchen LDO sollte ich verwenden, um ein stabiles, aber stromsparendes Setup zu haben?

2) Wie kann ich die Zeit berechnen, die dieses Setup funktioniert, bis die Batteriespannung unter ihr Minimum fällt? Mit 4 AA (je 1900 mAh) ab ca. 5V bis 3,6V. 3,6V, da der Dropout des LDO bei ca. 0,3V liegt und der ESP 3,3V benötigt. Angenommen, eine durchschnittliche Stromaufnahme von etwa 100 mA. Ist es nur einfach 1900 mAh / (100 mA + LDO-Strom) = ~ 19 h? Wie schnell fällt die Spannung von 5V auf 3,6V ab?

3) Welche Kappen sollte ich zum Entkoppeln des LDO verwenden? Nur die im Datenblatt vorgeschlagenen? Ist es wichtig, ob die Kondensatoren Keramik- oder Elektrolytkondensatoren sind?

„Linearregler“ und „Energiesparen“ schließen sich fast gegenseitig aus. Sie sind besorgt über den verschwendeten Ruhestrom von 1 mA, haben aber die Verschwendung nicht berücksichtigt, die mit der Regelung von 5 V auf 3,3 V bei 200 mA einhergeht. Ein Linearregler verschwendet bei diesem Strom über 300 mW. Das ist ein größeres Problem als das 1mA.
Wie würden Sie es also mit AAs versorgen? Gibt es einen besseren Weg? Die 200 mA+ sind nur das Maximum, bei normalem Betrieb werden etwa 80 mA benötigt

Antworten (2)

Ich sehe viele Projekte mit dem MCP1700 LDO in Kombination mit dem ESP. Dieser LDO hat einen sehr niedrigen Ruhestrom (<2 µA), aber das Datenblatt besagt, dass der maximale Ausgangsstrom 200 mA beträgt, nach dem, was ich gelesen habe, kann das ESP Spitzen von bis zu 250 mA haben. Ist das kein Problem?

Es ist möglicherweise kein Problem, wenn der Ausgangskondensator am Regler die zusätzlichen 50 mA über einen kurzen Zeitraum liefern kann, ohne dass die Ausgangsspannung zu stark abfällt. Wenn der Kondensator (z. B.) 100 uF beträgt und der Strombedarf (z. B.) 0,1 ms beträgt, können Sie die Formel I = C dv/dt verwenden, um den Spannungsabfall (dv) in 1 ms (dt) zu berechnen.

Also 0,05 Ampere x 0,1 ms = 100 uF x dv, also dv = 50 mV, dh kein großer Abfall. Trotzdem weiß ich nicht, wie lange die Spitze von 250 mA anhalten wird.

Welchen LDO sollte ich verwenden, um ein stabiles, aber stromsparendes Setup zu haben?

Ich habe keine Ahnung, was du fragst?

Wie kann ich die Zeit berechnen, die dieses Setup funktioniert, bis die Batteriespannung unter ihr Minimum fällt?

Wenn jede Batterie mit 1900 mAh bewertet wird, beträgt die gesamte Reihenschaltung immer noch 1900 mAh, aber diese Bewertung kann eine vollständige Erschöpfung auf 2,5 Volt sein (nur ein Beispiel). Gehen Sie also auf Nummer sicher und gehen Sie davon aus, dass Sie nur etwa 1000 mAh haben. Lesen Sie alternativ das Datenblatt für den Batterietyp und sehen Sie, welche Diagramme angezeigt werden. Wenn es eine anständige Batterie ist, hat sie Datenblätter. Wenn Sie es von ebay oder aliexpress gekauft haben, dann zählen Sie es nicht.

Welche Kappen sollte ich zum Entkoppeln des LDO verwenden? Nur die im Datenblatt vorgeschlagenen? Ist es wichtig, ob die Kondensatoren Keramik- oder Elektrolytkondensatoren sind?

Verwenden Sie die Typen im Datenblatt, aber denken Sie daran, dass Sie versuchen sollten, Elektrolyte mit niedrigem ESR zu verwenden, sofern der DS nichts anderes vorschreibt.

Es ist effizienter, Suchfilter für Händler zu verwenden, um festzustellen, ob es eine bessere Wahl gibt. Sie suchen nach 5,5 V in max. 3,1 bis 3,3 V out, Iq <10 uA und Iout = 250 mA min. Vdrop bei 250 mA = 0,3 V max oder ähnlich ESR < 1 Ohm, dh 300 mV/300 mA Abfall.

Ändern Sie alle Annahmen, die ich gemacht habe, um sie an Ihre anzupassen. z.B

https://www.digikey.com/products/en/integrated-circuits-ics/pmic-spannungsregler-linear/699?k=&pkeyword=&pv2065=198&pv2065=948&pv2065=7&pv2065=259&pv2065=1231&pv2065=1232&FV=204001b% 2C204003c%2C2040043%2C204004c%2C2040051%2C2040061%2C1bcc018b%2C1bcc018d%2C1bcc0032%2Cffe002bb%2Cmu1.5%C2%B5A%7C477%2Cmu1%C2%B5A%7C477%2Cmu2.5%C2%B5A%7C477%2Cmu3%C2% Menge = 0&ColumnSort=0&page=1&stock=1&pageSize=250