Universelle 3,3-V- und 5-V-Stromquelle für kleine Geräte

Ich arbeite an einem Hobbyprojekt, das zwei Module kombiniert, die Stromquellen mit 3,3 V bei 130 mA und 5 V bei 100 mA benötigen. Ich möchte, dass mein Gerät mit einer Vielzahl von Stromquellen funktioniert - von einer einzelnen 3,7-V-Batterie bis zu 12 V. Bisher denke ich, den Abwärtsregler zu verwenden, um 3,3 V zu erhalten, und diesen zu speisen, um den Regler zu erhöhen, um 5 V zu erhalten.

Ist dies eine gültige Lösung für mein Problem? Ist es eine effektive Lösung?

Gültig? Sicher. Wirksam? wahrscheinlich nicht. Halten Sie sich daran, den Eingang von 6 bis 12 V herunterzuregeln, und Sie haben einen besseren Wirkungsgrad als das Herunterschalten und dann das Heraufschalten.
Ziehen Sie auch einen Batteriecontroller mit großem Eingangsbereich in Betracht, wenn Ihr Gerät dauerhaft eine Batterie haben wird.
Es ist viel einfacher, 12 Volt auf 5 V zu senken und dann einen Linearregler zu verwenden, um 5 V auf 3,3 Volt zu senken.

Antworten (2)

Es kommt auf den gewünschten Kompromiss an.

Wenn Sie die Effizienz maximieren möchten, sollten Sie DC-DC-Regler nicht verketten. Sie würden also einen SEPIC verwenden, um die 5 V und einen Dollar für die 3,3 V zu erhalten, die beide direkt mit dem Stromeingang versorgt werden. Dies erfordert jedoch 3 Induktivitäten und komplexe ICs. Es ist also teuer und nimmt eine große Leiterplattenfläche ein.

Wenn Sie Preis/Leiterplattenfläche anstelle von Effizienz bevorzugen möchten, tun Sie, was Sie vorschlagen, dies ist eine gute Lösung. Angesichts der erforderlichen geringen Ströme könnten Sie sogar die Verwendung einer Ladungspumpe für den 3,3-V-> 5-V-Teil anstelle eines Boosts in Betracht ziehen. Es kann etwas mehr Leiterplattenfläche einsparen und potenzielle EMI reduzieren.

Alles in allem gibt es keine schlechte Lösung, Sie müssen nur entscheiden, was Sie bevorzugen, ein paar Chips von Herstellern finden, die Anzahl der Komponenten/PCB-Fläche schätzen, ein paar Berechnungen anstellen, um die Gesamteffizienz abzuschätzen, und auswählen.

Es gibt ein paar Tools von Herstellern, die dabei helfen können (ich denke an TI Webench und ein anderes von Linear Technologies, aber ich habe den Namen vergessen).

Sie müssen sicher sein, dass die Chips beim Einschalten kein Problem haben. Wenn einer der Chips sowohl 5 V als auch 3,3 V benötigt, sollte das Datenblatt eine Power-Sequencing-Spezifikation enthalten. Viele ICs mit zwei Spannungen benötigen zuerst die 5 V.

Ein Vorrat kommt vor dem anderen. Wenn die Situation so ist, dass ein IC mit 3,3 V und der andere mit 5 V betrieben wird und sie miteinander verbunden sind, kann der zuerst mit Strom versorgte Chip über diese Verbindungen Spannung an den noch nicht mit Strom versorgten Chip liefern. Sie müssen sicherstellen, dass diese I/Os geschützt sind.

Ich habe immer mit 5 Volt begonnen und dann einen Regler ohne viel Filterkondensator verwendet, um 5 V auf 3,3 V herunterzuregeln. Auf diese Weise neigen die beiden Vorräte dazu, zusammen zu kommen. Wenn ich Kernspannung benötige, regele ich diese dann von 3,3 V herunter.