Für Elektronikanfänger ist es nicht einfach, eine gute Elementbasis zu finden, daher hoffe ich, dass diese passende Frage gestellt wird.
Anforderung: Effiziente Stromversorgung eines schlanken, 3,3-V-basierten MCU-Designs aus einer Li-Ion-Batterie. "Effizient" bedeutet nicht mehr als 20uA Ruhestrom, besser 10uA.
Massestrom für 1mA Ausgangsstrom <50uA.
Maximal erforderlicher Ausgangsstrom >= 50mA.
Ein SOT-Gehäuse (im Vergleich zu diesen <2x2mm SON-Gehäusen) ist ebenfalls ein Plus.
Eine höhere Frequenz und ein kleinerer Induktor sind ebenfalls gut (insbesondere, wenn dies nicht mit den Paketanforderungen kollidiert ;-)).
Gute Verfügbarkeit und Preis spielen ebenfalls eine Rolle. Das ist definitiv subjektiv, aber es ist besser, 2-3 Namen anzugeben, als zu sagen, dass X der Beste ist.
Vielen Dank!
Sie wollen keinen Umschalter. Ihre Input-Output-Differenz ist so gering (für den größten Teil der Entladekurve beträgt die Spannung weniger als 3,8 V), dass sie selbst bei einem Wirkungsgrad von 90 % nicht viel besser abschneidet als ein LDO.
Schauen Sie sich das Seiko S1167 an :
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Fand ein noch besseres im S1313 :
Seiko gibt keine Daten zum Massestrom unter Last an, aber meiner Erfahrung nach sollte man mit 1 % des Laststroms rechnen, also bei 1 mA wären das etwa 10 µA, höchstwahrscheinlich weniger als 50 µA.
Sie sollten mit der parametrischen Suche beginnen, die von den verschiedenen Distributoren (z. B. http://digikey.com hat eine fantastische parametrische Suche) und Herstellern bereitgestellt wird. Normalerweise können Sie nach den Parametern suchen, die Sie in Ihrer Frage angegeben haben.
Nachdem Sie einige Teile gefunden haben, die Ihren Anforderungen entsprechen, sollten Sie das Datenblatt konsultieren und überprüfen, ob das Teil wirklich Ihren Wünschen entspricht.
Das beste Geld kann die beste Wahl sein:
Die allerbesten verfügbaren Abwärtswandler sind einem Linearregler überlegen.
Betrachten Sie den Batteriebereich als 4,0 V bis hinunter zu 3,4 V (ignoriert die anfängliche kurze Periode über 4,0 V und ermöglicht einen Ausgangs-Headroom von 0,1 V).
Vin = 3,4 min, 3,7 Mittelwert, 4,0 max.
Für 3,3 V Ausgang ergibt ein Linearregler Wirkungsgrade von
3,3/3,4 = 97 %, 3,3/3,7 = 89 % und 3,3/4,0 = 83 %
Der tatsächliche mittlere Wirkungsgrad hängt von der verwendeten Zelle und dem Lastpegel usw. ab, aber sagen wir, 3,7 Volt Eingang sind typisch (was wahrscheinlich der Fall ist) für einen Wirkungsgrad von 89%.
Ein sehr guter Abwärtsregler mit synchroner Schaltung und sorgfältiger Detailgenauigkeit sollte in der Lage sein, für einen Großteil dieses Bereichs etwa 95 % zu erreichen. Der Unterschied zwischen der linearen und der Buck-Versorgung ist gering, aber bemerkenswert.
Erdstrom kann ein SEHR schlechtes Leistungsmaß sein: Beachten Sie, dass die Verwendung des Erdstroms als Gütezahl für einen Linearregler SEHR irreführend sein kann. Stellen Sie sich zB einen linearen Regler mit Null-Massestrom und Vin = 3,6 V und Last = 1 mA vor. Der Wirkungsgrad beträgt 3,3/3,6 = 91,7 %, sodass etwa 8 % der zugeführten Energie verloren gehen. Dies entspricht einem Regler mit 100 % Wandlungseffizienz, aber einem Erdstrom von 8 % der Last. dh hier 8% x 1 mA = 80 µA. Selbst wenn der Regler einen Massestrom von 10 uA bei einer Last von 1 mA hat, wird dies durch unvermeidliche Umwandlungsverluste über den größten Teil des Vin-Bereichs überschwemmt.
Es wird darauf geachtet, einen IC zu finden, der die oben genannten Spezifikationen erfüllt. Buck-Regler liefern normalerweise Spitzenumwandlungswirkungsgrade für begrenzte Kombinationen von Vin Vout, Last und mehr. Außerhalb der optimalen Bereiche fällt die Effizienz ab - manchmal stark.
Ich habe mir die parametrische Auswahlhilfe von Digikey angesehen, um zu sehen, ob ein geeignetes Teil leicht identifiziert werden kann. Dies ist keine sofortige Aufgabe, da beispielsweise das Setzen von Iout_max auf 100 mA irreführend sein kann, da der effizienteste IC möglicherweise einen Schalter hat, der in der Lage ist, einen höheren Strom als erforderlich zu schalten.
Nur um zu zeigen, dass ich meine Hausaufgaben mache, hier ist, was ich bisher gefunden habe:
Linear hat viel von dieser Magie. Vorbehalt: sehr teuer, in der Regel mehr als 2 US-Dollar an Händlerpreisen. Abgesehen davon, dass es nur teuer ist, bedeutet es auch Verfügbarkeitsprobleme, weil nur wenige Parteien solche goldenen Sachen kaufen wollen und lokale Händler sich nicht die Mühe machen, sie zu tragen (als Bastler bin ich an Einzelmengen interessiert und DHLing von Digikey und Freunden ist kein gute Alternative). Wie auch immer, LTC3525 ist sogar ein Boost / Buck mit einem Iq von nur 7 uA (wird wahrscheinlich eher im Buck-Modus sein). LTC3620 ist mit Iq=18uA und Imax=15mA ein Buckel, was wahrscheinlich zu niedrig ist, verpackt in diesem 2x2mm DFN.
LTC1474 /LTC1475 ist ein 10-uA-Iq-MSOP/SO8-Gehäuse ohne Last. Bei eBay beziehbar.
Der TPS62230 von TI ist gut bei 22 uA und sogar lokal beziehbar, aber bei 1 x 1,5 mm völliger Fluch.
Es scheint also, dass die Chips, die ich bisher gefunden habe, "zu neu" sind (basierend auf der Verpackung), es wäre schön, "vorherige Generation" in SOT23 zu finden, also Hinweise willkommen.
Brettbiss