Setup für Spannungsregler TPS78001

Denken Sie daran, ich habe keinen elektrischen Hintergrund, dies ist nur ein Hobby, also korrigieren Sie mich, wenn ich Fehler mache. Diese Frage ist Teil meiner Reise, die versucht, meine eigene Leiterplatte zu erstellen.

Ich möchte eine Stromversorgung für einen ATmega328P SMD-Mikrocontroller und einen Legacy Digi XBee S1 erstellen . Laut den Datenblättern arbeitet der XBee zwischen 2,8-3,4 V und der ATmega328P zwischen 1,8-5,5 V. Zusammen erwarte ich, dass sie weniger als 150 mA Strom verbrauchen.

Ich habe mich für 2 Li-Ionen-Zellen zur Stromversorgung entschieden (sie liefern parallel 3,7 V). Um nun sicherzustellen, dass die Spannung für beide Geräte innerhalb des Bereichs bleibt, habe ich beschlossen, einen Spannungsregler in meinen Stromkreis einzubauen.

Ich habe mich für den TPS78001DDCR SOT entschieden, weil dieser Spannungsregler selbst sehr wenig Strom verbraucht und nach dem, was ich gelesen habe, einer der effizientesten sein sollte (eine lange Batterielebensdauer ist für meine Anwendung wichtig).

Pin-Konfiguration und Funktionen des TPS780 Auszug aus dem Datenblatt, das die Kondensatoranforderungen beschreibt

Das Datenblatt erwähnt (wie in den Bildern zu sehen), dass es eine gute Idee ist, den IN- und OUT-Pins Kondensatoren hinzuzufügen. Als zu verwendende Kondensatoren habe ich KEMET C0603C105K9RACTU mit einem Wert von 1µF ausgewählt .

Für all dies habe ich Schaltpläne und eine benutzerdefinierte Teilebibliothek in Eagle. Dies ist ein bearbeitetes Diagramm nach Bemerkungen von Bimpelrekkie:

Bearbeitetes und verbessertes Adler-Schema des Benutzers

Meine Frage ist:

  • Liege ich richtig, dass der gewählte Spannungsregler für meine Anwendung die bessere Wahl ist (in Bezug auf den Wirkungsgrad)?
  • Habe ich die richtigen Kondensatoren (1µF) gewählt? Das Datenblatt erwähnt auch 0,1 µF.
  • Wie programmiere ich die Ausgangsspannung (3,3 V)? Ich kann mich anscheinend nicht mit den Berechnungen befassen, die für die Programmierung des Reglers durchgeführt wurden. (Datenblatt Kapitel 7.5 oder Seite 17)

Danke, dass du bis hierhin gelesen hast :)

1) Entschuldigung, aber Ihr "Schaltplan" ist ein Durcheinander. Sehen Sie im Datenblatt des TPS78001 (unten auf der ersten Seite) nach, wie wir Schaltungen zeichnen. Wir sind wählerisch, da es zu komplex ist (wie bei Ihnen), es sehr schwer zu erkennen, wie die Dinge zusammenhängen, und es leicht macht, Fehler zu machen. Nur im PCB-Layout spielen die physische Größe und die Pin-Position des IC eine Rolle. 2) Das sind keine AA-Batterien. Sie sind 18650 Li-Ion-Zellen und diese sind viel größer als AA-Zellen.
@Bimpelrekkie Vielen Dank für den Hinweis, dass dies keine AA-Batterien sind. Ich habe jetzt auch die richtigen Symbole verwendet und ein neues Diagramm erstellt.

Antworten (2)

Ich stimme zu, dass der TPS78001 eine gute Wahl wäre, vorausgesetzt, Sie bleiben bei der Verwendung von 3,7 V (eine Li-Ion-Zelle oder mehrere Zellen parallel) als Batterie.

Die Wahl eines Schaltreglers bringt nicht viel, da der Spannungsabfall am Regler gering ist. Auch der Ruhestrom eines Schaltreglers wird sehr wahrscheinlich höher sein als die 500 nA des TPS78001.

Um Strom zu sparen, würde ich für die niedrigste geregelte Spannung entwerfen, die beide Module akzeptieren können, also 2,8 V. Solange dann Vbat = 2,8 V + 0,2 V = 3 V ist, kann der Regler richtig regeln. Aber bei 3 V ist die Batterie sowieso zu schwach. Idealerweise würden Sie das Gerät so konzipieren, dass es sich abschaltet, wenn die Batterie unter 3,4 V oder so fällt.

Im Datenblatt sehe ich nur 1 uF Entkopplungskondensatoren, das sollte also gut genug sein, es müssen keine 100 nF hinzugefügt werden. Aber (Profi-Tipp!) Wenn Sie eine Leiterplatte dafür entwerfen, fügen Sie einfach die Fußabdrücke auf der Platine hinzu, aber platzieren Sie die Komponente nicht. Wenn Sie sie später benötigen, können Sie sie ganz einfach hinzufügen.

Wenn Sie die zum Einstellen einer Ausgangsspannung erforderlichen Widerstände nicht berechnen können, denken Sie zu viel darüber nach. Sehen Sie sich Tabelle 2 an und beachten Sie, dass R2 immer 1 M Ohm beträgt. Beachten Sie, wie v F B = 1,216 V, es ist eine Konstante. Wenn Sie dann 3,3 V wollen v Ö u T = 3,3 V. Verwenden Sie nun Gleichung 2, um R1 zu berechnen.

Man könnte es auch so sehen: R1 und R2 sind Spannungsteiler. Die Eingangsspannung beträgt 3,3 V und die Ausgangsspannung muss den Wert von haben v F B also 1,216 V. Das würde Ihnen ein Verhältnis R1/R2 geben. Dann wählst du R1 (oder R2, es spielt keine Rolle) und berechnest den anderen.

Ich habe aufgeschrieben, um eine Abschaltung bei niedrigem Batteriestand zu erstellen. Woher bekommen Sie den 0,2-V-Wert in Ihrem Satz "Vbat = 2,8 V + 0,2 V = 3 V"? Deinen Tipp werde ich mir merken. Schließlich muss R2 1 MOhm sein? Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, mir zu antworten und mir zu helfen.
3. Zeile im Datenblatt: Low Dropout: 200 mV bei 150 mA. muss R2 1 MOhm sein? Nein, Sie könnten R2 100 Ohm und R1 133 machen, um 2,8 V zu erhalten. Das würde funktionieren. Aber was wäre der Nachteil daran? Im Datenblatt heißt es: Die Widerstände R1 und R2 sollten für einen Teilerstrom von ungefähr 1,2 μA gewählt werden. Das führt zu R2 = 1 MOhm.
Vielen Dank für die wertvollen Infos. Es sind Menschen wie Sie, die mich motivieren, ein Projekt wie dieses als absoluter Neuling abzuschließen.
Ich verstehe jetzt den Teil der Spannungsteilung. Ich sollte 1,31 MOhm und 1 MOhm haben, um die Vout bei 2,80896 V zu erhalten. Danke noch einmal!

Frage 1: Das müssen Sie entscheiden, es gibt zu viele Variablen zu berücksichtigen. Frage 2: 0,1 uF ist das von TI angegebene Minimum. Ihre Referenzschaltbilder zeigen 1uF.

Frage 3: Sie haben nur 1 Unbekanntes, nämlich R1. Wähle R2 = 1 MOhm und löse die Gleichung.

Kann nicht upvoten, aber einen haben
Setup für Spannungsregler TPS78001
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