Niederstrom- und Spannungsversorgungs-ODER-Verknüpfung

Ich habe einen Low-Power-IC (ein RTC-Modul), der bei 2,5 V durchschnittlich etwa 2,5 uA zieht . Ich möchte dies direkt über eine Knopfzelle (2 V bis 3,1 V) oder über einen größeren Akku (3,5 - 20 V) mit Strom versorgen können . Es ist auch möglich, dass beide Batterien gleichzeitig vorhanden sind.

Hier ist eine Möglichkeit, das zu tun:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Das Problem ist, dass die Last sehr wenig Strom hat. Wenn wir also Schottky-Dioden verwenden und das Gerät über eine Knopfzelle mit Strom versorgen und den Akku getrennt lassen, dominiert wahrscheinlich der hohe Leckstrom der Schottky-Diode die Gesamtleistungsaufnahme und fließt rückwärts durch D2 , in den Regler und an Masse.

Wenn eine normale Diode anstelle einer Schottky-Diode für D2 verwendet würde, würde ein größerer Spannungsabfall eingeführt werden. Wenn wir die Geräte aus dem Bat Pack mit Strom versorgen, funktioniert der 2,5-V-Regler nicht mehr, da die Mindestspannung, mit der die Last betrieben wird, 2,4 V beträgt. Wenn stattdessen ein 3,3-V-Regler verwendet würde , wäre ein Low-Dropout-Regler (< 200 mV) erforderlich. Diese sind bei Ruheströmen von < 2,5 uA ziemlich schwer zu finden . Wenn der Regler einen hohen Ruhestrom hat, wird der Wirkungsgrad offensichtlich erheblich reduziert. Ganz zu schweigen von der erheblichen Energie, die in D2 aufgrund des Spannungsabfalls darüber abgeführt wird.

Gibt es einen besseren Weg, um Niederstrom- und Niederspannungsnetzteile effizient ODER miteinander zu verbinden?

Einige / viele / die meisten RTC-Chips haben dedizierte Pins für die Haupt- und Batterieversorgung und handhaben die Umschaltung intern. Deins nicht?

Antworten (1)

Es könnte ein mögliches cleveres Schema mit MOSFETs geben, aber höchstwahrscheinlich wird die zusätzliche Steuerschaltung auch ein Leck aufweisen, das sie so ineffizient macht wie das einfache Schema, das Sie geplant haben.

Ich bin mir sicher, dass die Lösung hier einfach darin besteht, die passenden Komponenten zu finden, die am Ende zu einem akzeptablen Kompromiss führen. Zum Beispiel:

Zu der Diode:

BAT54 hat einen Leckstrom von 0,5 µA bei 25 °C und 5 V Sperrspannung. Der Abfall ist jedoch höher als bei kräftigeren Schottkies. Etwa 0,2 V bei 0,1 mA. Wenn Sie also weiterhin einen 2,5-V-Regler verwenden, landen Sie möglicherweise unter der erforderlichen Mindestspannung von 2,4 V, also:

Zum Spannungsregler:

Sie könnten einen 3,0-V-LDO mit extrem niedrigem Ruhestrom verwenden, um diesen höheren Diodenabfall zu kompensieren. Sie können einige ziemlich leicht finden: TPS78330 zum Beispiel hat 0,5 µA Iq. NCP4681/NCP4684 beansprucht 1 µA typ. MCP1710 beansprucht 20 nA (!).

Verbringen Sie einfach etwas mehr Zeit mit Google/Mouser/Digikey und dem Lesen von Datenblättern. Was Sie wollen, ist mit den richtigen Komponenten so realisierbar, wie Sie es geplant haben.