Ich entwerfe ein eingebettetes System und hoffe, eine maximale Energieeffizienz zu erreichen, da das System mit 2x CR1620-Batterien betrieben wird. Neben der Energieeffizienz möchte ich die Stückliste so gering wie möglich halten.
Das System besteht aus 3 Hauptkomponenten 1 x 5 mm RGB-LED 1 x PIC16F18325 (5-V-Prozessor) oder PIC16LF18325 (3,3-V-Prozessor) 1 x MMA8452q-Beschleunigungsmesser (I2C und 3,3 V und wie angekündigt NICHT 5-V-tolerant)
Die LED verbraucht den größten Teil der Energie, da sie immer eingeschaltet ist, wenn das System verwendet wird.
Eine primäre Designüberlegung, die LEDs müssen unabhängig vom Verbrauch SO HELL WIE MÖGLICH sein, es ist der Rest des Systems, den ich optimieren muss.
Meine Fragen basieren auf diesen Szenarien:
Szenario 1 PIC16F18325 (5-V-Version kann direkt mit den 2x CR1620-Batterien betrieben werden) 3x BSS138 (N-Kanal-FET) 1- zur Stromversorgung des Beschleunigungsmessers (3,3 V) 2- SCL 3- SDA
Szenario 2 PIC16F18325 (5-V-Version kann direkt mit den 2x CR1620-Batterien betrieben werden) 3x Widerstandsspannungsteiler zur Stromversorgung des Beschleunigungsmessers (3,3 V), SCL und SDA **** Hinweis, ich bin mir nicht einmal sicher, ob dies funktioniert * *****
Szenario 3 Kombination aus Szenario 1 und 2, eventuell 1x BSS138 für Power und 2x Spannungsteiler für SCL und SDA oder 1x Spannungsteiler für Power und 2x BSS138 für SCL und SDA verwenden
Szenario 4 PIC16LF18325 (3,3-V-MCU) mit einem LM3940, um die Spannung von 6 V auf 3,3 V zu regeln (bei ca. 55% -65% Effizienz, da es sich um einen Linearregler handelt) und alles direkt verbinden.
Meine Fragen lauten also: Welches dieser Szenarien wird funktionieren? (Ich bin mir ziemlich sicher, dass 1 und 4 funktionieren, aber bei 2 und 3 bin ich mir nicht sicher.) Welches dieser Szenarien ist am energieeffizientesten? Wird die LED in Szenario 4 einen Helligkeitsunterschied haben, wenn sie mit 3,3 V gegenüber 5 V angesteuert wird? Angenommen, ich stelle den Widerstandswert so ein, dass die RGB-LED auf jedem Kanal mit 20 mA betrieben wird
Idealerweise wäre Szenario 4 der einfachste und zuverlässigste Weg, das System zu entwerfen, aber ich mache mir Sorgen über den gesamten Leistungsverlust des Linearreglers. Außerdem mache ich mir Sorgen, dass die Helligkeit der LED unter 3,3 V leiden würde.
Jede Hilfe und Beratung wäre sehr willkommen =) Vielen Dank im Voraus
Die Verwendung einer niedrigeren Spannung für die LED ist meistens in Ordnung. Sie werden weniger Energie im Widerstand verschwenden, aber Sie tauschen dies gegen weniger Toleranz bei der Anpassung von Widerstand und LED. Der Randfall ist offensichtlich, wo der Widerstand 0 Ohm betragen muss und die Durchlassspannung der LED 3,3 V beträgt – an diesem Punkt wird die UI-Kurve ziemlich steil, sodass Fertigungstoleranzen die Lichtleistung stark beeinflussen.
Ob ein Linearregler oder ein Abwärtswandler für den Prozessor und den Beschleunigungsmesser effizienter ist, hängt hauptsächlich von den beteiligten Strömen ab - bei kleinen Strömen ist linear tendenziell besser.
Sie können normalerweise 5-V- und 3,3-V-Komponenten mit Widerstandsteilern auf den Datenleitungen mischen (diese sind hochohmig, sodass der Teiler funktioniert), aber Sie benötigen einen geeigneten Regler für 3,3-V-Strom, und wenn Sie diesen effizient gestalten, Sie sind wahrscheinlich besser dran, wenn Sie überall eine einzige Spannung verwenden.
Wenn alles, was Sie brauchen, volle Helligkeit ist und die Kosten kein so großes Problem sind, könnte das Allegro A4490 für Sie arbeiten:
Der Nachteil hier ist die Stückliste - Sie benötigen drei Widerstände, Induktivitäten und Flyback-Dioden als externe Komponenten für diesen IC, und da Ihr Strombedarf ziemlich gering ist, ist es höchstwahrscheinlich, dass es bessere ICs gibt.
SamGibson
SamGibson