Kann ein Linearregler im Abschaltmodus den Ausgang parallel zu einem Schaltregler haben

Ich versuche, eine effiziente batteriebetriebene Schaltung mit einem 3,3-V-Mikrocontroller (NXP LPC1343) zu entwerfen. Eine der Anforderungen besteht darin, dass der Mikrocontroller regelmäßig einen Wert von einem ADC liest und basierend darauf den Rest des Systems einschaltet, um einige Operationen auszuführen. Die Gesamtleistung des Systems beträgt etwa 400 mA, und die Batterie ist eine Lithium-Ionen-Einzelzelle mit einer Kapazität von 850 mAh. Daher ist es wünschenswert, ein Schaltnetzteil für maximale Effizienz zu verwenden (TI TPS63061).

Die Software auf dem Mikro kann so konfiguriert werden, dass der Kern heruntergefahren wird, sodass nur ein WDT übrig bleibt, das den Rest des Mikros regelmäßig aufweckt, um den ADC-Lesevorgang durchzuführen (während der Rest des Systems ausgeschaltet bleibt). Der Standby-Strom für das Mikro ist jedoch sehr niedrig, in der Größenordnung von uA, was meines Erachtens zu niedrig für den Betrieb des Schaltreglers ist (obwohl ich im Datenblatt keine Mindestlastspezifikation finden konnte). Außerdem beträgt der Eingangsruhestrom für den TPS63061 bis zu 60 uA, was viel höher ist als bei meinem Mikro im Schlafmodus (~ 2 uA), sodass es in beiden Fällen unerwünscht ist, den Umschalter eingeschaltet zu lassen. Daher ist meine Idee, einen linearen Low-Dropout-Regler zu haben, der Standby-Strom für das Mikro bereitstellt. Das Mikro kann dann den Schaltregler einschalten, sobald es entscheidet, dass der Rest des Systems eingeschaltet werden muss.

Meine Frage ist, wie ich mit dieser Umschaltphase umgehen soll. Die von mir betrachteten LDOs haben einen Rückstromschutz und können in den Standby-/Shutdown-Modus versetzt werden. Reicht dies aus, um den LDO nicht zu zerstören, wenn der Switcher zu arbeiten beginnt?

Grobes Blockdiagramm

Können Sie ein Blockdiagramm geben ... unterscheidet sich der Rest der von Ihnen erwähnten Schaltung vom Mikrocontroller.
Ja, es ist anders, aber es wird von derselben 3,3-V-Schiene gespeist. Ich habe ein Blockdiagramm angehängt.

Antworten (1)

Hier ist ein Low-Power-LDO-Spannungsregler (TPS79733), der weniger als 2 uA Ruhestrom verbraucht, während er bis zu 10 mA liefert, um Ihre MCU im Ruhezustand am Laufen zu halten.

Es hat einen festen Ausgang von 3,3 V, und ich denke, der Clou wäre, dafür zu sorgen, dass Ihr TPS63061-Umschalter vielleicht 50 mV mehr Ausgang (3,35 V) erzeugt, sodass er bei Aktivierung einen umso höheren Strom liefert, wenn Sie 400 mA nehmen.

Tatsächlich würde der LDO keinen Strom liefern, da er eine Ausgangsspannung an seinen Anschlüssen sehen würde, die ihn dazu zwingt, seinen Durchgangstransistor zu "öffnen".

Daher müssen Sie den LDO-Regler nicht aktivieren/deaktivieren.

Meine Frage ist, wie ich mit dieser Umschaltphase umgehen soll. Die von mir betrachteten LDOs haben einen Rückstromschutz und können in den Standby-/Shutdown-Modus versetzt werden. Reicht dies aus, um den LDO nicht zu zerstören, wenn der Switcher zu arbeiten beginnt?

Umgang mit der Umschaltphase – aktivieren Sie den Switcher, wenn die MCU hochfährt Standby/Shutdown für LDO, das den LDO schützt – der LDO wird immer aktiviert sein.

Das klingt nach einem guten Plan, der Umschalter ist über die Einstellungen des Rückkopplungswiderstands einstellbar, also sollte ich in der Lage sein, ihn etwas höher auszugeben. Danke!
@Andy macht es dir etwas aus zu erklären, warum das funktioniert? Ich habe ein sehr ähnliches Szenario und die Lösung scheint einfach zu sein - ich würde nur gerne die Logik dahinter verstehen.
Wenn der Ausgang des ldo reg etwas höher als sein natürlicher Regulierungspunkt ist, wird @kolosy deaktiviert
Kann ein Linearregler im Abschaltmodus den Ausgang parallel zu einem Schaltregler haben
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v